Was ist FMEA?
Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist derzeit die am häufigsten verwendete Technik in der Risikoanalyse. Die Risikoanalyse ist eine sehr 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 wird eine intuitive Risikoanalyse sein. 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 heil nach Hause zurück und der Stamm isst sein Abendbrot.
Risikoanalysen sind nach wie vor 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 Konstruktion und Fertigung.
Sie untersucht Ihre Konstruktions- und Fertigungsprozesse und identifiziert die Möglichkeiten für Randbedingungen und Defekte, die zu Kundenunzufriedenheit führen können.
Bevor wir ins Detail gehen, führen Sie doch einen einfachen Versuch durch. Gehen Sie Ihre Produktionslinie entlang und denken Sie sich: „Was kann hier mit dem Produkt passieren, das Auswirkungen auf den Kunden hat? Was tun wir dagegen?“ Fragen Sie die Produktionsmitarbeiter, was bei dem Prozess routinemäßig schief läuft und denken Sie „Wie kann sich das auf das Produkt auswirken“. Die FMEA wird all dieses Wissen und diese Erfahrungen strukturiert erfassen und ermöglicht es Ihnen, Maßnahmen zu ergreifen, die das Risiko eines enttäuschten Kunden minimieren.
Eine kurze Geschichte der FMEA
Die FMEA wurde vom amerikanischen Militär Ende der 1940er Jahre entwickelt. Ihre Frustration über Fehlfunktionen von Munition veranlasste sie dazu, eine Methodik zu entwickeln, die alle potenziellen Ursachen ausschließen sollte. Eine detaillierte Methode wurde dokumentiert: MIL-P-1629.
Es funktionierte und so wurde es von der Atom- und Raumfahrtindustrie übernommen. Die NASA schrieb den Erfolg der Mondlandungen seiner Anwendung zu. Die NASA war auch besorgt über kontaminierte Lebensmittel bei Weltraummissionen, so dass sie eine sehr ähnliche Technik namens HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points) speziell für die Lebensmittelindustrie entwickelte.
In den 1970er Jahren führten langsame Überholvorgänge 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 Konstruktionsprozess ein.
Immer mehr Organisationen setzten die FMEA als Risikoanalyse-Werkzeug ein und 1993 nahm die AIAG (Automotive Industry Action Group) sie 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 Automobilbranche ausgerichtet war, haben auch andere Branchen, die höchste Anforderungen an die Zuverlässigkeit stellen, wie z. B. die Halbleiterindustrie oder die Öl- und Gasindustrie, sie eingeführt. Diese Zuverlässigkeitsstandards weiten sich nun auf weiße Ware und alltägliche elektronische Produkte aus. Streng genommen ist das aktuelle Format FMECA (Failure Modes and Effects and Criticality Analysis), die Kritikalität des Defekts für den Endanwender wird in die Methode mit einbezogen.
Für praktische Zwecke ist es eine Risikoanalyse- und Defektreduzierungstechnik, die drei Dinge berücksichtigt; die Schwere des Defekts für den Endanwender, das Auftreten der potenziellen Grundursache und unsere effektive Erkennung oder Beseitigung dieser Grundursache.
Anfang mit der Risikoanalyse
Ein wichtiger Teil einer jeden Risikoanalyse ist der Umfang des Prozesses. Das mag trivial klingen, aber es ist essentiell zu wissen, ob Ihre Analyse z.B. das Wareneingangslager umfassen soll. Dann müssen wir einen kompletten Prozessablauf erstellen. Dies ist eine entscheidende Aufgabe und sollte jeden Prozessschritt einschließlich der Nacharbeitsschritte umfassen. Bei jedem der Prozessschritte müssen wir die möglichen Quellen von Abweichungen und potenziellen Problemen identifizieren. Wir müssen Defekte dokumentieren, die am Produkt auftreten können.
Außerdem müssen wir Anlagen- und Prozessprobleme auflisten, die Defekte am Produkt verursachen können. In einem Risikoanalyseprozess 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 bei jedem Prozessschritt oder Konstruktionsschritt zu erstellen. Obwohl dies nützlich ist, ist es oft sinnvoller, alle Ihre aktuellen Quellen der Variation in Ihre anfängliche FMEA einzubeziehen. Dazu gehören:
– Eingaben aus Ausschuss-Vorfällen
– Eingaben aus Kundenrücksendungen
– Eingaben aus Beinahe-Fehlern
– Eingaben aus dem nächsten Prozess
– Ideen von den Konstrukteuren
– Ideen von Maschinenbedienern
– Ideen vom Instandhaltungsteam
– Wenn Sie SPC haben, dann berücksichtigen Sie Kontrollpunkte
– Vorfälle an ähnlichen Anlagen
– Ratschläge von Industrieexperten
– Ratschläge von Ihren Material- und Ausrüstungslieferanten
Die Nutzung dieser Quellen wird eine Menge Probleme und Randbedingungen erfassen, die bereits existieren und Ihre FMEA vom ersten Tag an praktisch und nützlich machen.
Das IATF16949 FMEA-Layout
Bei der Bewertung von potentiellen Risiken in einem Prozess ist es nützlich, die Informationen in einem strukturierten FMEA-Format zu dokumentieren. Das IATF16949 Format aus der Automobilindustrie ist weit verbreitet und ein Beispiel ist in der folgenden Grafik dargestellt;
FMEA Dateneingabebildschirm
In den ersten 4 Spalten dokumentieren Sie die Prozessschritte, die Prozessanforderungen, potentielle Fehlermodi und die Auswirkungen der Fehler. Im nächsten Schritt identifizieren Sie die Prozessprobleme, die den Ausfall verursachen können, und die Kontrollen, die Sie zur Vermeidung oder Erkennung der Probleme eingerichtet haben. Die letzten Spalten enthalten die ergriffenen Korrekturmaßnahmen und die Ergebnisse dieser Maßnahmen.
Die Schwere, das Auftreten und die Erkennung werden alle auf einer Basis von 1 bis 10 skaliert. 1 ist die beste Bewertung und 10 ist die schlechteste. Multipliziert man sie miteinander, erhält man die Risikoprioritätszahl (RPZ). Ursprünglich zielte die FMEA darauf ab, die RPZ-Zahl zu senken, aber Entdeckung ist weniger wichtig als Schweregrad und Auftreten, so dass Schweregrad und Auftreten wichtiger werden. All diese Informationen werden in der FMEA gespeichert. Wenn ein Lernzyklus abgeschlossen ist, wird die FMEA freigegeben. Die FMEA ist ein lebendes Dokument und sie wird regelmäßig überprüft und aktualisiert. Neue Ursachen, Fehlermodi und werden hinzugefügt, wenn Sie mehr über Ihren Prozess lernen.
FMEA-Software
Die meisten Unternehmen beginnen die Anwendung der FMEA in Excel. Obwohl Excel sehr flexibel ist, ist es nicht wirklich geeignet, um FMEA anzuwenden. Der Anwender muss eine Menge zusätzlicher Arbeit leisten, um die FMEA-Regeln zu befolgen, die Dokumente zu erstellen, Verknüpfungen zwischen Prozessablauf, FMEA und Kontrollplan herzustellen, aber vor allem die Dokumente zu pflegen.
Um schnell mit der FMEA zu beginnen, können Sie eine Testversion unserer FMEA-Software herunterladen. DataLyzer FMEA ist sehr kostengünstig im Vergleich zur Implementierung eines eigenen Systems in Excel. Die Testversion kann 30 Tage lang genutzt werden, so dass sie Ihnen zumindest den Einstieg in die FMEA-Implementierung kostenlos ermöglicht. Diese Einführung ist auch als White Paper verfügbar. Auf der Seite White Papers finden Sie weitere Hintergrundinformationen zur FMEA.
Online-Schulungen & Kostenlose Webinare
DataLyzer bietet sehr kostengünstige Online-FMEA-Schulungen an. Für weitere Informationen laden Sie bitte die Broschüre hier herunter.
Zurzeit bieten wir auch kostenlose FMEA-Webinare an. Sie können sich hier für diese Webinare anmelden.