In der produzierenden Industrie stellen hohe Qualitätsansprüche an die eigenen Produkte einen entscheidenden Erfolgsfaktor dar, der letztendlich zu zufriedenen Kunden führt. Höchste Produktstandards lassen sich jedoch nur durch das Identifizieren und Bewerten von Fehlern noch vor deren Entstehen realisieren. Im Qualitätsmanagement hat sich hierbei für viele Unternehmen die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse, kurz FMEA, als wertvolle Methode etabliert.
Was ist unter der FMEA-Methode zu verstehen?
Bei der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse handelt es sich um eine Methode, Fehlerquellen noch vor ihrem Entstehen zu entdecken, deren Auslöser und Folgen zu identifizieren und diese zu bewerten. Aus den gewonnenen Daten lassen sich im Anschluss geeignete Aktivitäten zur Vorbeugung festlegen. Die FMEA findet hauptsächlich bei der Entwicklung von neuen Produkten (Design-FMEA) oder von Prozessen (Prozess-FMEA) bzw. bei deren Anpassungen Verwendung.
Die Haupteinsatzgebiete der FMEA-Methode liegen in der Automobilbranche sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wobei sie vorwiegend bei der Entwicklung von technischen Produkten zur Anwendung kommt.
Die FMEA weist wichtige Gemeinsamkeiten mit der ebenfalls im Qualitätsmanagement angesiedelten 8D-Problemlösungsmethode auf. In beiden Verfahren arbeiten Personen in interdisziplinären Teams zusammen, untersuchen die Ursachen von Fehlern und leiten anschließend Abstellmaßnahmen ab. Der wesentliche Unterschied zwischen den Ansätzen besteht jedoch darin, dass die FMEA präventiv wirkt, also potenzielle Mängel behandelt, während sich die 8D-Methode mit bereits aufgetretenen Problemen beschäftigt.
Welche Vorteile bietet die FMEA-Methode?
1. Wesentliche Kosteneinsparungen und erhöhte Kundenzufriedenheit
Eine frühe und lückenlose Durchführung der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse versetzt die Verantwortlichen in die Lage, etwaige Schäden am Produkt oder im Herstellungsprozess rechtzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Dies verringert gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit, dass zu einem späteren Zeitpunkt Fehler auftreten, die weitaus teurer sind. Als Folge sparen Betriebe Kosten ein und steigern nachhaltig die Kundenzufriedenheit.
2. Sicherung des langfristigen Unternehmenserfolgs
Entdeckt nicht das Unternehmen selbst, sondern der Kunde zuerst einen Mangel, birgt das unter anderem die Gefahr eines Imageschadens. Die Implementierung der FMEA-Methode trägt wesentlich dazu bei, den Eintritt dieses Szenarios zu verhindern.
3. Erhöhung der Produktqualität
Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse identifiziert und behebt Fehler bereits in der Entwicklungsphase. Dies führt zu einer deutlich verbesserten Produktqualität und verringert Rückrufaktionen.
4. Mehr Transparenz im Qualitätsmanagement
Die Verwendung von standardisieren FMEA-Tabellen- und Formblättern bzw. einer FMEA-Software erzeugt ein einheitliches und transparent verständliches Bild der Produktschwächen. Darüber hinaus fördert die FMEA den Informationsaustausch zwischen Abteilungen, was infolge auch das Qualitätsbewusstsein der Belegschaft erhöht.
Wie läuft eine FMEA ab?
Die Schaffung eines global einheitlichen Standards gelang in Form der Harmonisierung der FMEA durch die AIAG (Automotive Industry Action Group) und den VDA (Verband der Automobilindustrie). Die Richtlinie sieht nun ein systematisches Vorgehen in folgenden sieben Schritten vor.
1. Schritt: Projektplanung und Vorbereitung (Scoping)
In einem ersten Schritt gilt es, das Team zu bestimmen, die Zielsetzung und den Betrachtungsumfang festzulegen sowie das Projekt zu planen. Als Hilfestellung im Hinblick auf optimale Ergebnisse, dienen die Themenbereiche der fünf Z:
- Zweck: Warum braucht es eine FMEA?
- Zeitplanung: Bis wann ist die FMEA abzuwickeln?
- Zusammensetzung des Teams: Welche Personen gehören ins Team?
- Zuweisung der Aufgaben: Welche Aufgaben sind zu erledigen?
- WerkZeuge: Womit wird die Analyse durchgeführt?
2. Schritt: Strukturanalyse
In der Strukturanalyse visualisiert das FMEA-Team die im ersten Schritt definierten Umfänge und stellt diese anschaulich dar. Dabei zerlegt es die zu untersuchenden Gegenstände gedanklich in ihre Einzelteile und gliedert diese zur Übersicht in einen Strukturbaum auf.
3. Schritt: Funktionsanalyse
Ziel dieser Phase ist es, ein Verständnis für das untersuchte Produkt bzw. den Prozess aufzubauen. Aus Anforderungen, Erfahrungswerten oder dem Lastenheft lassen sich Funktionen der zu betrachteten Systemelemente oder Workflows ableiten und visualisieren.
4. Schritt: Fehleranalyse
In diesem Schritt ermittelt das Team zu jeder Funktion mögliche Mängel, und verknüpft diese mit der Struktur. Es entstehen somit Zusammenhänge zwischen Fehler – Ursachen – Folgen. Am Ende der Phase sollen sämtliche Probleme, deren Auslöser und Auswirkungen vollständig und grafisch dargestellt vorliegen.
5. Schritt: Risikobewertung
Aufbauend auf der Fehleranalyse bewerten die zuständigen Personen die Eintritts- und Entdeckungswahrscheinlichkeit sowie die Auswirkung des jeweiligen Mangels bzw. der Ursache. Aus diesen Faktoren leitet sich die Aufgabenpriorität (hoch, mittel, niedrig) ab. Die Risikobewertung stellt die Ausgangsbasis für Maßnahmen zur Fehlervermeidung und folglich für eine Produkt- oder Prozessoptimierung dar und löst in der nach AIAG und VDA harmonisierten FMEA die bisherige Risikoprioritätszahl (RPZ) ab.
6. Schritt: Optimierung
Auf Basis der davor erhobenen Aufgabenpriorität identifiziert das Team Lösungsvorschläge, um die Risiken zu reduzieren und nimmt anschließend erneut eine Bewertung vor. Dieser Optimierungsvorgang wiederholt sich, bis alle Risiken auf einem akzeptablen Niveau sind.
7. Schritt: Dokumentation
Zum Abschluss eines FMEA-Projekts findet die Dokumentation der Ergebnisse und des Ablaufes statt. Diese enthält sämtliche getroffenen Entscheidungen sowie kritische Fehler, ihre Ursachen und spezifische Risiken.
Durch eine auf diese Weise dokumentierte FMEA gewinnt ein Unternehmen eine protokollierte Wissensbasis, die laufende und künftige Entwicklungsprojekte unterstützt.
Warum lohnt sich der Einsatz einer FMEA-Software?
Viele Betriebe nutzen zur Erstellung der FMEA gängige Tabellenkalkulationsprogramme wie Microsoft Excel. Die manuelle Datenerfassung macht diese jedoch sehr zeitaufwendig. Zudem erschweren derartige Programme eine weiterführende Verwendung der Informationen, beispielsweise im Zuge eines Quality Control Plan oder für das Verwalten von Versionen.
In Bezug auf die Digitalisierung wichtiger Daten und die damit einhergehenden Workflows empfiehlt sich daher der Einsatz einer speziellen FMEA-Software. Diese bietet die Chance, den Erstellungsprozess durch vorgefertigte Bausteine weitestgehend zu automatisieren und anstehende Tätigkeiten direkt an interne wie externe Verantwortliche zuzuweisen.
Durch die Integration der FMEA in ein cloudbasiertes CAQ-System wie Approve on Fabasoft PROCECO ergeben sich deutliche Synergien zwischen der Prüfplanung sowie dem Maßnahmen- und Reklamationsmanagement. Im Falle einer Beanstandung haben Unternehmen jederzeit die Option, auf die digitale FMEA zuzugreifen. Dabei lässt sich ganz einfach feststellen, ob das beschriebene Problem bereits in der Software vorhanden ist und dieses bei Bedarf ergänzen. Eine derartige Lösung vermeidet unnötige Wiederholungsfehler und ermöglicht, das vorhandene Wissen in die Entwicklung neuer Produkte einzubringen.
Eine FMEA-Software erweitert das Know-how aus dem Qualitätsmanagement signifikant und trägt dazu bei, qualitativ hochwertige Produkte hervorzubringen. Durch die Implementierung eines cloudbasierten CAQ-Systems erhalten Mitglieder des FMEA-Teams und der Fachabteilungen jederzeit einen guten Gesamtüberblick über eventuelle Mängel, um mit entsprechenden Gegenmaßnahmen zu reagieren. Durch die Versionierung sind zudem sämtliche Änderungen für alle Beteiligten transparent und nachvollziehbar.
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