#28 FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) / Analyse möglicher Fehler und ihrer Auswirkungen

1. Name der Methode

FMEA (Failure Modes and Effects Analysis) / Analyse möglicher Fehler und ihrer Auswirkungen

2. Alternative Bezeichnungen

FMECA (ergänzt um „Criticality“ – Kritikalität)

3. Kurze Beschreibung

FMEA ist eine strukturierte, proaktive Methode zur Identifizierung und Bewertung aller möglichen Fehlerquellen eines Produkts oder Prozesses sowie zur Festlegung von Prioritäten für vorbeugende Maßnahmen. Es handelt sich um einen systematischen Ansatz zum Risikomanagement.

4. Zweck / Wann anzuwenden

Es wird vor allem in zwei Bereichen eingesetzt:
1. Design-FMEA (DFMEA): Bei der Entwicklung eines neuen Produkts zur Identifizierung möglicher Konstruktionsfehler.
2. Prozess-FMEA (PFMEA): Bei der Konzeption oder Verbesserung eines Fertigungs- oder Serviceprozesses zur Identifizierung möglicher Prozessfehler.
Ziel ist es, potenzielle Probleme zu erkennen und zu beheben, noch bevor sie auftreten.

5. Vorgehensweise / So wird es angewendet

Die FMEA wird im Team durchgeführt und in einer standardisierten Tabelle dokumentiert.
1. Identifizieren Sie einen Prozessschritt oder eine Produktfunktion.
2. Identifizieren Sie einen potenziellen Fehlermodus (Failure Mode): Wie kann dieser Schritt/diese Funktion versagen?
3. Identifizieren Sie mögliche Auswirkungen (Effects): Was passiert, wenn ein Fehler auftritt? Welche Auswirkungen hat dies auf den Kunden?
4. Bewerten Sie die Schwere (Severity – S): Bewerten Sie auf einer Skala von 1 bis 10, wie schwerwiegend die Folgen sind (1 = keine Auswirkungen, 10 = katastrophal, Auswirkungen auf die Sicherheit).
5. Identifizieren Sie potenzielle Ursachen (Causes): Was kann diesen Fehler verursachen?
6. Bewerten Sie die Eintrittswahrscheinlichkeit (Occurrence – O): Bewerten Sie auf einer Skala von 1 bis 10, wie oft die Ursache voraussichtlich eintreten wird (1 = äußerst unwahrscheinlich, 10 = fast sicher).
7. Identifizieren Sie die derzeitigen Kontrollmechanismen (Current Controls): Welche Methoden und Kontrollen haben wir bereits eingeführt, um diesen Fehler aufzudecken?
8. Bewerten Sie die Wahrscheinlichkeit der Aufdeckung (Detection – D): Bewerten Sie auf einer Skala von 1 bis 10, wie wahrscheinlich es ist, dass die bestehenden Kontrollen den Fehler aufdecken, bevor er den Kunden erreicht (1 = der Fehler wird mit Sicherheit entdeckt, 10 = der Fehler wird nicht entdeckt).
9. Berechne die RPN (Risk Priority Number – Risikoprioritätszahl): RPN = S × O × D. Die RPN ist ein Wert zwischen 1 und 1000, der bei der Priorisierung von Risiken hilft.
10. Entwerfen und implementieren Sie vorbeugende Maßnahmen: Entwerfen Sie für die höchsten RPN-Werte Maßnahmen zur Verringerung von S, O oder D. Berechnen Sie die RPN nach der Implementierung erneut.

6. Beispiel aus der Praxis

Arbeitsschritt: Festziehen der Radschrauben am Fahrzeug.
– Fehlerursache: Nicht festgezogene Schraube.
– Folge: Das Rad kann sich während der Fahrt lösen.
- Schweregrad (S): 10 (Sicherheitsrisiko).
– Ursache: Falsch eingestellter Drehmomentschlüssel.
– Häufigkeit (O): 3 (tritt selten auf, der Schlüssel wird einmal pro Woche überprüft).
- Aktuelle Kontrolle: Der Bediener überprüft visuell, ob die Schraube festgezogen ist
.- Erkennung (D): 7 (die visuelle Kontrolle ist unzuverlässig).
- RPN = 10 × 3 × 7 = 210.
- Maßnahme: Einführung von Poka-Yoke – eines intelligenten Drehmomentschlüssels, der erst bei Erreichen des korrekten Drehmoments ein grünes Signal gibt und den Arbeitsvorgang erst dann fortsetzt, wenn alle Schrauben festgezogen sind. Neues D = 2, neues RPN = 10 × 3 × 2 = 60.

7. Vorteile

- Proaktiver Umgang mit Risiken: Trägt dazu bei, Probleme zu vermeiden, anstatt sie zu lösen.
- Priorisierung von Ressourcen: Konzentriert die Anstrengungen und Ressourcen auf die größten Risiken.
- Verbessert das Design von Produkten und Prozessen: Führt zu robusteren und zuverlässigeren Lösungen
.- Erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit
.- Lebendige Dokumentation: Dient als Wissensdatenbank über mögliche Ausfälle für zukünftige Projekte.

8. Risiken / Grenzwerte

- Subjektivität der Bewertung: Die Bewertungen S, O und D können subjektiv sein. Es ist wichtig, dass das Team klar definierte Bewertungskriterien anwendet.
– „RPN-Tyrannei“: Das blinde Befolgen des RPN kann irreführend sein. Ein Punkt mit einem RPN von 100 (S=10, O=2, D=5) kann wesentlich kritischer sein als ein Punkt mit einem RPN von 120 (S=5, O=6, D=4), da er eine hohe Schwere aufweist. Es müssen immer auch die S-Werte selbst berücksichtigt werden.
– Zeitaufwand: Eine gründliche FMEA kann sehr zeitaufwendig sein, insbesondere bei komplexen Produkten.
- Bürokratie: Eine FMEA kann für den Auditor zu einer reinen „Papierübung“ werden, wenn auf ihrer Grundlage keine konkreten Maßnahmen umgesetzt werden.

9. Tipps aus der Praxis

- FMEA ist Teamarbeit: Führen Sie sie niemals alleine durch. Sie benötigen die Sichtweise eines Konstrukteurs, eines Technologen, eines Bedieners, eines Mitarbeiters aus der Qualitätssicherung usw.
– Neue AP-Methodik (Action Priority): Neue Standards (z. B. AIAG-VDA) bevorzugen anstelle von RPN die sogenannte „Action Priority“ (Hoch, Mittel, Niedrig), die sich aus der Kombination von S, O und D ergibt und eine hohe Schwere besser berücksichtigt.
– Vergessen Sie nicht die Aktualisierung: FMEA ist ein lebendes Dokument. Immer wenn sich das Design oder der Prozess ändert oder wenn ein neuer Fehler auftritt, sollte die FMEA aktualisiert werden.