Was ist Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)?
Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist derzeit die am häufigsten verwendete Technik in der Risikoanalyse. Die Risikoanalyse ist eine ganz natürliche menschliche Aktivität. Stellen Sie sich vor, Sie wären ein Jäger und Sammler, der mit der Organisation des Abendessens beauftragt ist. Zusammen mit Ihrem Team organisieren Sie eine Jagdgesellschaft und Teil dieses Plans ist eine intuitive Risikoanalyse. Was sind die Gefahren? Sie können Raubtiere, Durst und Verletzungen während der Jagd in Betracht ziehen. Wenn alles gut geht, führen die von Ihnen getroffenen Vorsichtsmaßnahmen zu einer erfolgreichen Jagd, alle kehren unversehrt nach Hause zurück und der Stamm isst sein Abendmahl.
Die Risikoanalyse bleibt ein wesentlicher Bestandteil unserer Geschäftstätigkeit. Wir analysieren routinemäßig Situationen und ergreifen Maßnahmen zur Minimierung von Geschäftsrisiken und Sicherheitsbedenken. Die FMEA ist eine effektive Risikoanalysemethode für Design und Fertigung. Sie untersucht Ihre Design- und Fertigungsprozesse und identifiziert die Möglichkeiten für Grenzfälle und Mängel, die zu Kundenunzufriedenheit führen können.
Bevor wir ins Detail gehen, machen Sie doch einen einfachen Versuch. Gehen Sie an Ihrer Produktionslinie entlang und überlegen Sie sich : „Was kann hier mit dem Produkt passieren, das Auswirkungen auf den Kunden hat? Was tun wir dagegen?“ Fragen Sie die Mitarbeiter in der Produktion, was bei dem Prozess routinemäßig schief läuft und überlegen Sie : „Wie kann sich das auf das Produkt auswirken?“ Die FMEA erfasst all dieses Wissen und diese Erfahrungen auf strukturierte Weise und ermöglicht es Ihnen, Maßnahmen zu ergreifen, die das Risiko enttäuschter Kunden minimieren.
Die Geschichte der FMEA
Die FMEA wurde Ende der 1940er Jahre vom amerikanischen Militär entwickelt. Ihre Frustration über Fehlfunktionen von Munition veranlasste sie dazu, eine Methode zu entwickeln, die alle potenziellen Ursachen beseitigen sollte. Eine detaillierte Methode wurde dokumentiert: MIL-P-1629. Sie funktionierte und wurde von der Nuklear- und Raumfahrtindustrie übernommen. Die NASA schrieb den Erfolg der Mondlandungen ihrer Anwendung zu. Die NASA war auch besorgt über kontaminierte Lebensmittel bei Weltraummissionen und entwickelte daher eine sehr ähnliche Technik namens HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) speziell für die Lebensmittelindustrie.
In den 1970er Jahren kam es bei langsamen Überholvorgängen mit dem Ford Pinto zu tödlichen Bränden, wenn der Benzintank riss. Wie Sie sich vorstellen können, war dies eine Katastrophe für die Öffentlichkeitsarbeit. Um eine Wiederholung dieses und anderer schwerwiegender Probleme zu verhindern, führte die Ford Motor Company die FMEA in ihren Entwicklungsprozess ein.
Immer mehr Unternehmen setzten die FMEA als Risikoanalysewerkzeug ein. 1993 nahm die AIAG (Automotive Industry Action Group) die FMEA in den QS9000-Standard für die Automobilproduktion und ihre Zulieferer auf. QS9000 wurde zu TS16949 und seit November 2016 zu IATF16949. Während die FMEA speziell auf die Automobilindustrie ausgerichtet war, haben auch andere Branchen, die höchste Anforderungen an die Zuverlässigkeit stellen, wie z.B. die Halbleiterindustrie und die Öl- und Gasindustrie, sie eingeführt. Diese Zuverlässigkeitsstandards werden nun auch auf Haushaltsgeräte und alltägliche elektronische Produkte ausgedehnt. Genau genommen handelt es sich bei dem aktuellen Format um FMECA (Failure Modes and Effects and Criticality Analysis), wobei die Kritikalität des Fehlers für den Endbenutzer in die Methode einbezogen wird.
Die FMEA ist eine Technik zur Risikoanalyse und Fehlerreduzierung, bei der drei Dinge berücksichtigt werden:
Eingeführt 1940
Nach USA Militär
AIAG-VDA Automobil-Handbuch
Harmonisierung im Jahr 2019
Aktion Priorität
Schweregrad, Auftreten, Erkennung
FORD-CSR
Obligatorische Verwendung der Software
Erste Schritte mit der FMEA
Ein wichtiger Teil jeder Risikoanalyse ist der Umfang des Prozesses. Das mag trivial klingen, aber es ist wichtig zu wissen, ob Ihre Analyse z.B. auch das Eingangsmateriallager umfassen soll. Dann müssen wir einen vollständigen Prozessablauf erstellen. Dies ist eine wichtige Aufgabe und sollte jeden Schritt des Prozesses umfassen, einschließlich der Nachbearbeitungsschritte. Bei jedem der Prozessschritte müssen wir die möglichen Quellen von Abweichungen und potenziellen Problemen identifizieren. Wir müssen Fehler, die am Produkt auftreten können, dokumentieren.
Wir müssen auch Ausrüstungs- und Prozessprobleme auflisten, die Fehler im Produkt verursachen können. Bei einer Risikoanalyse kann die Erstellung eines vollständigen Prozessablaufs und einer vollständigen Liste potenzieller Probleme 50 % Ihrer Zeit in Anspruch nehmen.
Woher kommen die Ideen? Traditionell wurde eine Brainstorming-Technik verwendet, um eine Liste möglicher Probleme in jedem Prozess- oder Designschritt zu erstellen. Dies ist zwar nützlich, aber oft ist es sinnvoller, alle Ihre aktuellen Quellen von Variationen in Ihre erste FMEA einzubeziehen. Dazu gehören:
Durch die Verwendung dieser Quellen werden viele bereits bestehende Probleme und Randbedingungen erfasst und Ihre FMEA wird vom ersten Tag an praktisch und nützlich.
Von IATF16949 zu AIAG-VDA
Bei der Bewertung potenzieller Risiken in einem Prozess ist es sinnvoll, die Informationen in einem strukturierten FMEA-Format zu dokumentieren. Das Format IATF16949 aus der Automobilbranche war viele Jahre lang weit verbreitet.
In diesem AIAG FMEA-Format dokumentieren Sie die Prozessschritte, die Prozessanforderungen, mögliche Fehlerarten und die Auswirkungen der Fehler. In den nächsten Spalten identifizieren Sie die Prozessprobleme, die den Fehler verursachen können, sowie die Kontrollen, die Sie zur Verhinderung oder Erkennung der Probleme eingerichtet haben. Die letzten Spalten enthalten die ergriffenen Abhilfemaßnahmen und die Ergebnisse dieser Maßnahmen.
Im Juni 2019 wurde das neue VDA-AIAG-Format veröffentlicht. Dieses Format unterstützt einen 7-stufigen Ansatz und wird in immer mehr Produktionsstätten in der Automobilindustrie weltweit eingeführt. Die 7 Schritte sind wie folgt:
Schritt 1: Planung und Vorbereitung
In diesem Schritt werden die Kopfzeileninformationen ausgefüllt und der Umfang der FMEA festgelegt.
Schritt 2: Strukturanalyse
Eine detailliertere Aufschlüsselung des Herstellungsprozesses wird hinzugefügt. Fokuselement der PFMEA: die Stationsnummer und der Name des zu überprüfenden Prozessschritts. Nächsthöhere Ebene: Prozesselement-System (der gesamte Herstellungsprozess). Nächstniedrigere Ebene Prozess: Arbeitselement 4M Typ (basierend auf dem Ishikawa-Ansatz).
Dies ermutigt die Benutzer, die Kategorien Mensch, Maschine, Material, Methode usw. zu berücksichtigen, was zu einer vollständigeren Liste von Fehlerursachen (FC.) führt
Schritt 3: Funktionsanalyse
Die Beschreibung der Funktionen und Anforderungen im Zusammenhang mit der nächsthöheren und nächstniedrigeren Ebene wurde hinzugefügt. Dies unterstützt eine klare und vollständige Beschreibung der Fehlereffekte (FE) und Fehlerursachen (FC).
Schritt 4: Fehleranalyse
Potenzieller Fehlermodus wird durch Fehlermodus (FM) des Fokuselements ersetzt. Potenzielle Auswirkung(en) des Ausfalls wird durch die Auswirkungen des Ausfalls (FE) auf das nächsthöhere Element und/oder den Endbenutzer des Fahrzeugs ersetzt. Potenzielle Fehlerursache wird durch die Fehlerursache (FC) des Arbeitselements ersetzt.
Schritt 5: Risikoanalyse
Klassifizierung wird ersetzt durch Besondere Merkmale und Filtercode. Auftreten wird durch Auftreten der FC ersetzt. Die Einstufung des Auftretens basiert nun auf der „Vorhersage des Auftretens der FC“, was zur Bestimmung der tatsächlichen Robustheit der Präventionskontrollen (PC) führt.
Die aktuelle ‚Prozesskontrolle – Vorbeugung‘ wird durch die aktuelle Vorbeugungskontrolle (PC) der Fehlerursache (FC) ersetzt. Und die aktuelle ‚Prozesskontrolle – Erkennung‘ wird durch die aktuelle Erkennungskontrolle (DC) der Fehlerursache (FC) oder des Fehlermodus (FM) ersetzt.
Detection wird durch Detection of the FC oder FM ersetzt. Die Erkennung basiert nun auf drei Faktoren: Reife der Erkennungsmethode, Gelegenheit zur Erkennung und Fähigkeit zur Erkennung. Und RPN wird durch AP ersetzt.
Schritt 6: Optimierung
Empfohlene Maßnahme wird durch Vorbeugende Maßnahme und Akende Maßnahme ersetzt.
Zwei Spalten werden hinzugefügt: Status (Geplant, Entscheidung / Umsetzung ausstehend, abgeschlossen, verworfen) und Ergriffene Maßnahmen mit Verweis auf Beweise, Besonderes Merkmal und Bemerkungen.
Schritt 7: Ergebnisse und Dokumentation
Interne Berichterstattung an das Management und Kundenberichte.
Schweregrad, Vorkommen und Entdeckung werden auf einer Skala von 1 bis 10 eingestuft. 1 ist die beste Bewertung und 10 die schlechteste. Multipliziert man sie miteinander, erhält man die Risikoprioritätszahl (RPZ). Ursprünglich zielte die FMEA darauf ab, die RPZ zu senken, aber die Entdeckung ist weniger wichtig als der Schweregrad und das Auftreten, so dass der Schweregrad und das Auftreten immer wichtiger werden.
All diese Informationen werden in der FMEA gespeichert. Wenn ein Lernzyklus abgeschlossen ist, wird die FMEA freigegeben. Die FMEA ist ein lebendiges Dokument und wird regelmäßig überprüft und aktualisiert. Wenn Sie mehr über Ihren Prozess erfahren, werden neue Ursachen, Fehlermodi und andere Faktoren hinzugefügt.
FMEA-Software
Die meisten Unternehmen beginnen mit der Anwendung von FMEA in Excel. Obwohl Excel sehr flexibel ist, ist es für die Anwendung der FMEA nicht wirklich geeignet. Der Benutzer muss viel zusätzliche Arbeit leisten, um die FMEA-Regeln zu befolgen, die Dokumente zu erstellen, Verknüpfungen zwischen Prozessablauf, FMEA und Prüfplan herzustellen und vor allem die Dokumente zu pflegen.
Um schnell mit FMEA loszulegen, können Sie unsere FMEA-Software während eines Testzeitraums ausprobieren. Fordern Sie einfach eine Demo an, indem Sie auf Demo abrufen klicken. Datalyzer FMEA ist sehr kostengünstig im Vergleich zur Implementierung eines eigenen Systems in Excel. Die Testversion wird Ihnen zumindest den Einstieg in die FMEA-Implementierung erleichtern. Datalyzer bietet (online) FMEA-Schulungen an.
