Grundlagen der Reverse FMEA für Hersteller

Lieferanten von Ford sind aufgrund der kundenspezifischen Anforderungen des Automobilherstellers verpflichtet, bei allen Neueinführungen von Anlagen eine Reverse Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) durchzuführen.

Diese Anforderung wirft die Frage auf: Sollten Hersteller Reverse FMEAs als Standardpraxis durchführen? Wenn ja, was müssen sie wissen, um den größten Nutzen aus diesem Prozess zu ziehen?

Hier gehen wir diesen und anderen Fragen nach und untersuchen Best Practices für die Durchführung einer Reverse FMEA sowie Fehler, die es dabei zu vermeiden gilt.

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Was ist eine FMEA?

Eine FMEA ist ein in der Fertigung eingesetztes Werkzeug zur Risikoreduzierung in der Produkt- oder Prozessdesignphase. Eine FMEA definiert zunächst alle Arten, wie ein Produkt oder Prozess die Anforderungen des Kunden nicht erfüllen kann, die als Fehlerarten bezeichnet werden. Von dort aus betrachtet die FMEA:

• Was sind alle potenziellen Ursachen für jede Fehlerart
• Wie die Ursache durch Vorbeugungsmaßnahmen verhindert werden kann
• Wie die Ursache oder Fehlerart durch Entdeckungsmaßnahmen erkannt werden kann

Was ist eine Reverse FMEA?

Eine Reverse FMEA kann auf eine Prozess-FMEA (PFMEA) angewendet werden, um jedes der oben genannten Elemente anhand realer Bedingungen in der Fertigung zu validieren und zu beurteilen, ob:

• Alle Fehlerarten identifiziert wurden
• Alle möglichen Ursachen dokumentiert wurden
• Alle Vorbeugungs- und Entdeckungsmaßnahmen implementiert wurden und ordnungsgemäß funktionieren

Schritte der Reverse FMEA

Eine Reverse FMEA ist im Wesentlichen ein Audit der Vollständigkeit und Wirksamkeit einer PFMEA. Der erste Schritt bei der Durchführung einer Reverse FMEA besteht darin, alle Vorbeugungs- und Entdeckungsmaßnahmen in der PFMEA durchzugehen, um sicherzustellen, dass sie vorhanden sind und wie erwartet funktionieren.

Nehmen wir zum Beispiel an, der betreffende Prozess verfügt über ein Poka-Yoke, um zu verhindern, dass ein Teil verkehrt herum eingelegt wird. Eine Reverse FMEA würde dann beinhalten, zur Maschine zu gehen, um die Wirksamkeit des Poka-Yoke zu bestätigen. Wenn Tests zeigen, dass sich das Teil durch Herumdrücken immer noch verkehrt herum einlegen lässt, ist das eine Lücke in Ihren Vorbeugungsmaßnahmen, die behoben werden muss.

Der zweite Schritt bei einer Reverse FMEA besteht darin, festzustellen, ob alle möglichen Fehlerarten identifiziert wurden. Zu den Abgleichen gehören hierbei:

• Überprüfung von Problemlösungen und Korrekturmaßnahmen
• Betrachtung anderer ähnlicher Prozesse und welcher Fehler bei ihnen aufgetreten sind (zum Beispiel, wie durch Ausschuss angezeigt)
• Ein interdisziplinäres Team, das FMEAs fortlaufend überprüft

Der dritte Schritt bei einer Reverse FMEA besteht darin, festzustellen, ob alle potenziellen Ursachen ermittelt wurden – sowohl für bestehende Fehlerarten als auch für alle neuen, die in Schritt zwei identifiziert wurden. Eine Möglichkeit, dies zu unterstützen, besteht darin, dass ein interdisziplinäres Team ein Ishikawa-Diagramm (Fischgräten-Diagramm) zur Analyse der Fehlerarten nutzt.

Eine Falle, die Sie bei Reverse FMEAs vermeiden sollten

Der häufigste Fehler, den Werke bei Reverse FMEAs machen, betrifft die Ermittlung von Problemursachen. Als bewährte Methode sollten Teams das gesamte Spektrum potenzieller Ursachen in einem Ishikawa-Diagramm bewerten, das auch als 6Ms der Prozesssteuerung bezeichnet wird:

1. Mensch (Operator)
2. Maschine
3. Methode
4. Mitwelt (Umgebung)
5. Material
6. Messung

Allzu oft konzentrieren sich Werke zu stark auf nur einen Zweig des Ishikawa-Diagramm, beispielsweise indem sie ausschließlich nach Fehlern des Bedieners oder Maschinenproblemen suchen.

Ein Werk untersuchte beispielsweise den Fehler einer Laserschweißnaht mit aufgerissener Naht. Das Team zog voreilig den Schluss, dass mehr Hitze erforderlich sei, um die Festigkeit der Schweißnaht zu verbessern, und verlangsamte deshalb die Maschine, um mehr Wärme zuzuführen. Dies wiederum führte zu einer anderen Fehlerart: dem Durchbrennen.

Tatsächlich lag die wahre Ursache des Schweißfehlers nicht in der Maschine, sondern in einem Fehler des angelieferten Materials. Der Arbeitsgang, der den Zuschnitt schnitt, hinterließ einen Grat am Rohling, der verhinderte, dass dieser korrekt in der Laserschweißmaschine positioniert werden konnte. Das Team hätte untersuchen müssen, wie das Material der Schweißzelle zugeführt wurde, und nicht nur, wie die Schweißzelle arbeitete.

Brauchen Werke wirklich Reverse FMEAs?

Den Fertigungsberatern von The Luminous Group zufolge war das, was viele als Reverse FMEA bezeichnen, schon immer Teil des Prozesses zur Qualitätsvorausplanung für Produkte (APQP).

„Im besten Fall ist eine Reverse FMEA eine Dokumentation bestehender Verfahren“, sagt der leitende Berater Richard Nave. „Im schlimmsten Fall ist sie nur eine Notlösung, wenn ein Werk im Rahmen von APQP nicht das tut, was es eigentlich tun sollte.“

Er nennt zudem Layered Process Audits als ein zentrales Instrument zur regelmäßigen Überprüfung von FMEA-Steuerungen, anstatt gelegentlich eine Reverse FMEA durchzuführen.

„Wenn Sie Layered Process Audits durchführen, überprüfen Sie bereits Prozess- und Entdeckungskontrollen“, sagt er. „Wenn Sie FMEA während des APQP zur Entwicklung von Maschinenprozessen eingesetzt hätten, müssten Sie keine Reverse FMEA durchführen.“

Letztlich, so Nave, ist das Konzept einer Reverse FMEA eine Kreuzprüfung, die jedes Werk als Teil effektiv funktionierender Layered Process Audit- und APQP-Prozesse einsetzen sollte. Software für Layered Process Audits wie EASE kann dazu beitragen, die Wirksamkeit zu steigern, damit Werke dem Kern von Reverse FMEAs auf den Grund gehen können: der Überprüfung von Steuerungen und der Vermeidung von Prozessfehlern.