Die FMEA-Methode (Failure Mode and Effects Analysis) ist ein zentrales Werkzeug zur Reduzierung von Risiken in der Automobil- und Luftfahrtfertigung. Dennoch verschwenden Unternehmen routinemäßig 80 % des potenziellen Nutzens des FMEA-Prozesses.
Insbesondere für Hersteller am unteren Ende des Reifegradspektrums ist die FMEA oft nur eine theoretische Übung zur Aufrechterhaltung einer Zertifizierung oder zur Erfüllung von Kundenanforderungen. Diese Hersteller füllen zwar eine FMEA aus und fügen möglicherweise einige Gegenmaßnahmen hinzu, betrachten sie letztlich jedoch nur als ein weiteres Formular, das abgeheftet und vergessen wird.
Das Problem bei diesem Ansatz? Das Fehlen geschlossener Prozesse rund um die FMEA führt dazu, dass entscheidende Chancen zur Vermeidung vermeidbarer Reklamationen und Qualitätskosten vergeben werden. Um einen echten Mehrwert aus FMEAs zu ziehen, ist eine iterative Strategie erforderlich, bei der das Modell in jedem Schritt verfeinert und die gewonnenen Erkenntnisse angewendet werden, um Fehler auf breiter Front zu reduzieren.
Verwenden Sie die falschen Qualitätskennzahlen?
FMEA-Grundlagen
Eine FMEA ist eine Tabelle zur Identifizierung, Quantifizierung und Reduzierung von Risiken in der Designphase, die zwei der 18 Elemente des Produktionslenkungsplan-Verfahrens (PPAP) umfasst. Die gängigsten FMEA-Typen konzentrieren sich auf das Produktdesign (DFMEA) und das Prozessdesign (PFMEA).
Die grundlegenden Schritte zur Erstellung einer FMEA sind:
- Das Erfassen aller potenziellen Arten, wie ein Produkt oder Prozess versagen könnte
- Die Bestimmung der möglichen Konsequenzen für jeden Fehlertyp
- Die Bewertung von Bedeutung (S), Auftretenswahrscheinlichkeit (O) und Entdeckungswahrscheinlichkeit (D)
- Die Multiplikation von S x O x D zur Berechnung der Risikoprioritätszahl (RPZ) für jeden potenziellen Fehler
- Die Bestimmung, welche Risiken basierend auf der RPZ zusätzliche Gegenmaßnahmen erfordern
Typischerweise weist eine RPZ von über 50 auf ein Problem hin, das Aufmerksamkeit erfordert, während Werte über 100 (je nach internem Regelwerk) einen Verbesserungsplan erfordern. Für viele Unternehmen stellen die oben genannten Schritte den gesamten FMEA-Prozess dar. Aber wie wir im Folgenden besprechen, ist die Erstellung einer FMEA erst der Anfang.
Ein iterativer Ansatz für die FMEA
Der ideale FMEA-Prozess beginnt in der Phase der erweiterten Qualitätsplanung für Produkte (APQP) und identifiziert die Elemente, die für den Kunden qualitätskritisch sind (CTQ). Sobald die initiale FMEA abgeschlossen ist, sollten Unternehmen nach Möglichkeiten suchen, das Dokument bei folgenden Schritten zu aktualisieren:
- Produkt- und Prozessdesign
- Erstmusterprüfung
- Serienproduktion
- Mängel und Reklamationen
Notwendige Anpassungen können die Identifizierung neuer Fehlerarten oder die Aktualisierung der Daten zu Bedeutung, Auftreten und Entdeckung umfassen, um eine präzisere RPZ-Berechnung zu ermöglichen.
Idealerweise würden Sie Ihre FMEAs kontinuierlich bis zur Perfektion verfeinern und so einen ganzheitlichen Blick auf Risiken gewinnen, der es einfacher macht, Probleme vorherzusagen und zu verhindern. Unternehmen können diese „perfektionierten“ FMEAs auch als ausgereiften Ausgangspunkt für nachfolgende Versionen des Produkts oder für ein anderes Produkt nutzen, das ähnliche Prozesse oder Materialien verwendet. Dieser Prozess erfordert zwar anfangs mehr Aufwand, aber die erforderliche Arbeit nimmt mit der Zeit ab – und liefert konsistentere Ergebnisse.
Einsatz von FMEAs in der Fertigung
Nachdem wir einen Überblick darüber gegeben haben, wie FMEAs verfeinert werden, wollen wir uns nun ansehen, wie Sie diese konkret in der Fertigung einsetzen sollten. Wenn ein Produkt oder Prozess ausfällt, nutzt eine proaktive Organisation die FMEA als Werkzeug zur Problemlösung und stellt Fragen wie:
- Gibt es neue Fehlerarten, die wir hinzufügen müssen?
- Wo haben bestehende Gegenmaßnahmen versagt?
- Wie konnte das Problem der Entdeckung entgehen?
- Wie sieht der Reaktionsplan für die Zukunft aus?
- Benötigt das Produkt oder der Prozess zusätzliche Gegenmaßnahmen?
- Müssen wir unsere Berechnungen aktualisieren und dieses Risiko möglicherweise neu priorisieren?
- Können wir diese Lektion auf Vorbeugemaßnahmen für ähnliche Fertigungslinien und andere Kunden anwenden?
Hersteller können ihre FMEAs auch testen, indem sie Bediener gezielt bestimmte Fehler erzeugen lassen und dann analysieren, wie lange es dauert, das Problem im weiteren Verlauf der Fertigung zu erkennen. Auch hier geht es darum, die FMEA als lebendiges Dokument zu betrachten, das Sie ständig überprüfen, um sicherzustellen, dass Sie alle Lücken erkennen und beheben.
Schließen des Regelkreises durch Prozessaudits
Wie jeder robuste Qualitätsprozess erfordern FMEAs eine kontinuierliche Verifizierung, um sicherzustellen, dass die von Ihnen identifizierten Risiken tatsächlich die Aufmerksamkeit erhalten, die sie verdienen. Unternehmen müssen verifizieren, dass:
- Gegenmaßnahmen funktionieren
- Gelernte Lektionen dazu beitragen, Risiken für alle Kunden zu reduzieren
- Alle CTQ-Elemente konsistent berücksichtigt werden
- Bediener Prozessänderungen umsetzen
Prozessaudits sind ein äußerst effektives Mittel zur Verifizierung von FMEAs, insbesondere Layered Process Audits (LPAs), die von allen Hierarchieebenen in hoher Frequenz durchgeführt werden. Indem Hersteller in jeder einzelnen Schicht überprüfen, ob sich Bediener an standardisierte Prozesse halten, können sie den Regelkreis für Änderungen schließen, die über den FMEA-Prozess angestoßen wurden.
Die Durchführung eines hohen Auditvolumens kann für Qualitätsabteilungen, die ohnehin unter Ressourcengrenzen leiden, eine Herausforderung darstellen, insbesondere bei der Verwendung von Tabellenkalkulationen und herkömmlichen Checklisten. Hersteller haben festgestellt, dass eine automatisierte LPA-Plattform Ergebnisse schneller liefern kann, sodass Teams Fragen basierend auf FMEAs einfach aktualisieren, Echtzeitdaten abrufen und die Audit-Compliance steigern können.
Es steht außer Frage, dass der Aufbau eines FMEA-Prozesses von Grund auf viel Zeit und Mühe erfordert. Aber mit der richtigen Einstellung und den richtigen Werkzeugen wird diese Investition eine Multiplikatorwirkung haben, wenn es darum geht, Fehler, Risiken und Kosten zu senken.