Was ist die FMEA Methode? Dein Leitfaden zur Auswirkungsanalyse

Was ist FMEA?

Die Failure Mode and Effect Analysis bzw. Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) zu Deutsch ist ein Rahmenwerk von Verfahren und Maßnahmen, um das beste endgültige Ergebnis für ein Produkt oder eine Dienstleistung zu erstellen. Sie wird eingesetzt, um Problembereiche und Fehler in einem Prozess oder in den Arbeitsabläufen eines Unternehmens zu identifizieren und zu beheben.

Der Abschlussbericht nach dieser Analyse dient dann als Nachschlagewerk für Mitarbeiter und Beteiligte, um zu vermeiden, dass sich die Fehler wiederholen.

Was die FMEA in der Fertigungs- oder Dienstleistungsbranche so essentiell macht, ist die Tatsache, dass sie Risiken und die Fehleranfälligkeit der Produktion drastisch reduziert. Das ist umso wichtiger, wenn das Unternehmen zu einer Branche gehört, in der das Fehlerrisiko hoch ist und die Vermeidung von Unfällen über Erfolg oder Misserfolg eines Unternehmens entscheiden kann.

Die FMEA ermöglicht es Firmeninhaber*innen, Manager*innen und Mitarbeiter*innen…:

• Geld und Zeit zu sparen, denn sie hilft Teammitglieder*innen dabei, ihre Arbeitsabläufe besser zu verstehen. Wenn sie ihre Schwachstellen kennen und den Aufbau ihrer Systeme kompetent verstehen, können sie Redundanzen beseitigen und die Durchlaufzeit verbessern.
• Sicherheitskomponenten der Abläufe zu verbessern, um Unfälle zu reduzieren. Das ist besonders in der Welt der Produktion wichtig. Je sicherer das Unternehmen oder die Anlage ist, desto geringer sind die Kosten für Versicherungsansprüche und Unfallkosten.
• das Ansehen von Manager*innen zu steigern, indem sie das Unternehmenswachstum beschleunigen und margenstarke Ziele von Unternehmen schneller erreichen. Das ist dank verbesserter Arbeitsabläufe möglich, die qualitativ hochwertige Produkte in kürzester Zeit herstellen können. Das ist nützlich, wenn ein robuster Designprozess die Kosten und die Entwicklungszeit eines Produkts bestimmt.
• Redundanzen und Ineffizienzen in der Lieferkette zu vermeiden. Das liegt unter anderem an der Beseitigung von Teil-, Voll- und Degradationsausfällen in allen Prozessen, die mit der Produktion oder Lieferung zusammenhängen. Das ist vor allem dann sinnvoll, wenn ungewollte Ausfälle eine Kettenreaktion auslösen, die die Unternehmensziele entgleisen lässt.

FMEA in 5 Schritten

Wenn du wissen willst, wie du eine FMEA durchführen kannst, solltest du zunächst wissen, dass das Format je nach Branche variiert. Von der Automobil- bis zur Luft- und Raumfahrtindustrie sind die Verfahren auch nur dann effektiv, wenn sie in einem organisierten, nahtlosen, schrittweisen Prozess durchgeführt werden.

Unabhängig von der Branche enthalten die folgenden Schritte bereits die Kernprinzipien, die zur Durchführung einer effektiven FMEA benötigt werden:

Schritt 1: Prozessabbildung

Der erste Schritt zur Erstellung eines effektiven FMEA-Prozesses besteht darin, die Richtung oder Funktion des Entwurfs festzulegen. Das geht am besten mit einem detaillierten Flussdiagramm oder einem Diagramm darüber, was zu tun und zu vermeiden ist, und mit einer Karte der möglichen Variablen, die dazu führen können, dass ein erwarteter Verlauf nicht eintrifft.

Dein Diagramm sollte zuerst den Umfang, die Funktionen, die Anforderungen und die Aufgaben aufzeigen. Als nächstes sollten die Wege, auf denen die Fehler in der gesamten Produktion oder Lieferung beobachtet wurden, hinzugefügt werden – von der Eingabe bis zur Qualitätsprüfung. Wenn der gesamte Umfang in einem Diagramm dargestellt ist, kannst du dir jetzt ein besseres Bild von den Schritten machen, die in die FMEA eingefügt werden müssen, um sie als effektives Risikomanagement-Tool zu nutzen, einschließlich des Zeitrahmens, in dem jeder Schritt abgeschlossen werden kann.

Schritt 2: Häufige Fehlerursachen & Auswirkungen

Die Misserfolge des Unternehmens beginnen meist mit wiederkehrenden Fehlern in den Arbeitsabläufen. Wenn diese häufigen Ursachen analysiert und identifiziert sind, können Präventivmaßnahmen eingeleitet werden, um Schäden zu mindern.

Nur wenn Fehler identifiziert sind, lassen sich die Schwere möglicher Auswirkungen und Schäden eines Fehlers am besten abschätzen.

Zu den wichtigen Variablen, die in diesem Schritt zu berücksichtigen sind, gehören die Schwere der Folgen des Versagens, des Schadens oder der Beeinträchtigung, die zugrundeliegenden Ursachen (z.B. Wissensdefizite, Fehlfunktionen des Systems und Überoptimierung) und eine detaillierte Berechnung der Gründe für das Auftreten solcher Hindernisse.

Je komplexer und vernetzter die Leistung ist, desto wahrscheinlicher können die Variablen Ineffizienzen verursachen, und umso mehr sollte die DFMEA in Arbeitsplatzinspektionsvorlagen gemeißelt werden.

Schritt 3: Kontroll-, Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen

Dies ist der Schritt, in dem aktuelle und potenzielle Fehler behoben und korrigiert werden. Um zu verhindern, dass sie sich wiederholen, müssen Präventivmaßnahmen als wichtiger Bestandteil hinzugefügt werden. Bei den Kontrollmaßnahmen muss es sich um bestehende Verfahren handeln, die deinem Unternehmen helfen, Fehler genau und schnell zu erkennen, bevor der endgültige Entwurf umgesetzt wird.

Schritt 4: Bewertung

Um Ideen für die Bewertung der Lösungen für alle Fehlerarten zu sammeln, ist es wichtig, dass du deine Kontrollmaßnahmen analysierst und bewertest. Durch die Überprüfung vorhandener Daten und Analyseberichte kannst du das Unternehmen durch skalierbare Strategien vergrößern und wachsen lassen. In der Bewertungsphase ist es wichtig, alle potenziellen blinden Flecken zu berücksichtigen, die die Lösungen im Falle einer Wiederholung der Vorfälle unwirksam machen könnten.

Schritt 5: Kontinuierliche Verbesserung

Die Verbesserung des Entwurfsprozesses kann mit der richtigen Risikoprioriätszahl (RPZ) effizienter gestaltet werden, um die Statistik und die Wahrscheinlichkeit des Wiederauftretens jedes Risikos zu berechnen:

RPZ = Schweregrad x Vorkommen x Entdeckung.

Die RPZ in einer effektiven FMEA-Analyse ist die Zahl, die berechnet werden muss, damit Teams feststellen können, welcher Konstruktionsfehler zuerst behoben werden sollte. Du brauchst eine RPZ auch, um sicherzustellen, dass die Darstellungs- und Berechnungsfähigkeit deines FMEA-Prozesses robust ist.

Du musst auch sicherstellen, dass du die richtige Zahl aus den verschiedenen Fehlermodi ableitest, die du hast, und zwar nach einer einstellbaren Reihe von Kriterien. Dazu musst du sicherstellen, dass du die richtige vorbestimmte RPZ und den sozialen Wert in deinem Entscheidungsprozess hast.

Wo und wann wird FMEA eingesetzt?

FMEA ist ein so effektives Mehrzweck-Optimierungsverfahren, dass es in fast allen Branchen eingesetzt werden kann. Der Hauptgrund dafür ist, dass die FMEA Methode bereits bewährte Ergebnisse erzielt hat. Sie hat sich bereits als wirksam erwiesen, wenn es darum geht, Produkte mit ihrem Design zu skalieren und die Wahrscheinlichkeit von Fehlern so gering wie möglich zu halten. Produkte werden bereits mit ihrer Hilfe auf den Markt gebracht, indem ihre Fehler durch genaue Erkennungswerte und Vorbeugungsmaßnahmen auf ein Minimum reduziert werden.

Dies sind die wichtigsten Branchen, in denen der Einsatz einer FMEA dramatische Auswirkungen haben kann:

• Landwirtschaft
• Luftfahrt
• Reinigungsdienst
• Gemeinschaftsdienste
• Bauwesen
• Bildung
• Notdienste
• Gebäudemanagement
• Finanzielle Dienstleistungen
• Lebensmittel und Gastgewerbe
• Gesundheitsdienste
• Gartenbau
• Personalwesen
• ICT-ISO Zertifizierungsanwendungen
• Kommunale Verwaltung
• Herstellung
• Maritime Vorlagen
• Bergbau
• Pharmazie & Chemie
• Professionelle Dienstleistungen
• Projektmanagement
• Immobilien
• Herstellung
• Transport & Logistik

Das Hauptaugenmerk einer FMEA liegt auf der Verringerung des Risikos von Produktausfällen in einem Betrieb oder Unternehmen. Außerdem soll sie die Rentabilität erhöhen und die Produktionskosten senken, indem Produktrückrufe oder Rückfälle vermieden werden. Um dies zu erreichen, muss der FMEA-Ingenieur starke, leistungsfähige Erkennungs- und Präventionskontrollen in höchstmöglicher Qualität entwerfen.

Die häufigsten FMEA-Fehler

Es kann nicht genug betont werden, wie wichtig die FMEA Analyse ist, um sicherzustellen, dass Probleme vor der endgültigen Produkteinführung behoben werden. Um einen dauerhaften Erfolg bei der Produkteinführung zu gewährleisten, solltest du eine Strategie entwickeln, die solche häufigen FMEA-Fehler vermeidet:

1. Fehlende Abgrenzungen zwischen den Abteilungen

Es ist ein häufiger Fehler, dass Unternehmen und Prüfer es versäumen, die richtigen Grenzen zwischen den Abteilungen einzurichten, die den Entwicklungsprozess analysieren. Die Überschneidungen zwischen Teams und Qualitätsmanagern können die Wirksamkeit der FMEA beeinträchtigen. Infolgedessen entgleisen die Ergebnisse und die Abteilungen versäumen es, die wichtigen Projekte zuerst zu priorisieren.

Mit Hilfe einer FMEA können Grenzen festgelegt und Produktionsverschwendungen beseitigt werden. Das Management kann sich nun darauf konzentrieren, potenzielle Rückschläge in den betrieblichen Abläufen zu bewerten, die die Lieferfähigkeit beeinträchtigen. Dies kann den Instandhaltungsabteilungen dabei helfen, Maßnahmen zu priorisieren, da sie aufgrund der Grenzen über genauere Anlagenaufschlüsselungen verfügen.

2. Überwältigende Aufgaben

Die FMEA Methode senkt nachweislich Produktionskosten, beseitigt Produktionsabfälle und reduziert Ausfallzeiten, aber nur, wenn sie richtig durchgeführt wird. Ein weiterer Problembereich in jeder FMEA ist, wenn das Management einer dritten Partei überwältigende Aufgaben zuweist. Wenn das passiert, wird die Effektivität der Reduzierung von Ausfallzeiten der Prozesse und der Lieferung negativ beeinflusst.

Wenn der verantwortliche FMEA-Ingenieur zu sehr überfordert ist, überspringt er mit größerer Wahrscheinlichkeit wichtige Methoden zur Fehlererkennung und missversteht wichtige Ziele.

Wenn problematische Produkte am Ende zurückgerufen werden, kostet das nicht nur das Unternehmen Geld, sondern führt auch zu einem verzögerten Wachstum. Indem man die Verantwortlichen nicht mit FMEA-Aufgaben überfordert, werden Programme, die helfen, solche Probleme zu verhindern, wirksamer. Sie werden effektiver bei der Priorisierung von Maßnahmen zur Reduzierung des Auftretens und der Schwere von Mehrfachausfällen.

3. Mangelnde Voraussicht

Mehrere FMEA-Beispiele zeigen bereits, dass auch bei einer noch so gründlichen Analyse noch einiges schiefgehen kann. Das ist meist dann der Fall, wenn die Ausführung der Designlösung bereits zu spät ist. Der Eingriff wird bereits eingeleitet, wenn die Problembereiche bereits zu groß und zu kostspielig sind, um sie zu beheben. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, eine FMEA nicht nur als eine teure Zusatzstrategie zu betrachten. Sie sollte ein primärer Plan zur Risikoreduzierung vor der Produktentwicklungsphase sein.

Mangelnde Voraussicht kann der Hauptgrund sein, warum der Prozess der Designkontrolle minderwertig wird. Das kann eine Folge davon sein, wenn Prüfer/innen Verfahren zur Trennung von Ursache und Wirkung überspringen. Auch das Fehlen von Kontrollplänen kann ein solches Vorgehen behindern.

4. Nachlässigkeit

Wenn die Systemfunktionen in der FMEA bereits gut funktionieren, ist die Tendenz zur Selbstzufriedenheit groß. Hier werden Anforderungen oft verfälscht, Konstruktionsfehler als gegeben hingenommen und Ein-/Ausgabebereiche nicht richtig gemessen. Das führt oft dazu, dass sich Fehler und Ausfälle wiederholen und Strafen für die Nichteinhaltung von Vorschriften drohen, die das Unternehmen lächerliche Summen kosten können. Als Folge der Selbstgefälligkeit erkennen die meisten Unternehmen nur die Probleme, aber nie die Lösungen.

5. Falsche Kausalattribution

Ein weiterer häufiger Fehler von Anfängern ist, wenn Teams die Kriterien zu eng aneinanderreihen und die falsche Ursache für einen Misserfolg zuordnen. Um dies zu vermeiden, sollte der Prozess der Identifizierung der Fehlerarten genauer untersucht werden. Möglichst spezifische und detaillierte Ursachen zu benennen, kann ebenfalls helfen, diesen Fehler zu vermeiden.

Tipps zur Durchführung einer wirkungsvollen DFMEA

Um die kostspieligen Fehler der Selbstzufriedenheit und der fehlerhaften Durchführung einer FMEA zu vermeiden, gibt es hier einige Dos und Don’ts, Sicherheitstipps und Best Practices, die Qualitätsmanager und Mitarbeiter beachten sollten:

1. Finde eine zuverlässige Software, die dir dabei helfen kann, den gestrafften Prozess zu zentralisieren. Die Organisation aller designrelevanten Informationen mit einer fortschrittlichen Software kann einen großen Unterschied bei der Reduzierung von Engpässen in der FMEA machen. Selbst ohne Schulung kann eine leistungsstarke FMEA-Checkliste oder App sogar neuen Mitarbeitern helfen, ihre eigenen Prüfungen fehlerfrei zu erstellen.
2. Vereinfache das Schweregrad-Ranking-System für jede standardisierte Design Failure Mode and Effect Analysis. Subsysteme und ihre Komponenten sind für deine Stakeholder schon kompliziert genug, also solltest du sie so einfach wie möglich machen, damit deine FMEA-Analyse effektiv ist.
   

   Wenn du zum Beispiel eine Rangfolge der Fehlermodi aufstellst, kannst du sie vereinfachen, indem du drei Kategorien bildest:

   • 1-4: Das könnte für Fehler oder Risiken sein, die nur ein geringes Ärgernis darstellen, aber nicht das ganze Design beeinträchtigen.
   • 5-7: Diese Kategorie könnte für Fehlerarten sein, die die Hauptfunktionen gefährden.
   • 8-10: Diese Kategorie könnte für dringende, schwerwiegende Fehler sein, die ein Risiko für die Nichteinhaltung von Vorschriften darstellen und daher schnellstmöglich behoben werden müssen.
3. Kategorisiere die Ausfallarten entsprechend der Struktur deines Unternehmens. Vollständige Ausfälle könnten solche sein, die bereits das gesamte System lahmlegen, so dass der Betrieb der Einrichtung nicht mehr funktionieren kann, bis das Problem behoben ist. Teilausfälle können solche sein, die den Betrieb einer Anlage einschränken. Intermittierende Ausfälle können wiederkehrende, unregelmäßige Fehler mit unvorhersehbaren, aber geringen Schäden sein.
   

   Degradierte Ausfälle sind solche, die von Verschleißfaktoren betroffen sind. Als unbeabsichtigte Ausfälle kannst du jene Ausfälle bezeichnen, die durch Komponenten anderer Anlagen entstehen.

4. Benutze die FMEA Methode für Geschäftsziele, die mit der Senkung von Kosten zu tun haben. Wenn es um Personalabbau, Kostensenkungen oder die Lösung von Produkten geht, die zurückgerufen werden, mache die FMEA zur Hauptstrategie, um die Probleme zu lösen. Integriere sie als Lösung in die Erarbeitung realistischer Lösungen, die die Kostenprobleme deines Unternehmens dringend beheben werden.
5. Durchführen von FMEA in den ersten Phasen des Produktdesigns. Damit stellst du sicher, dass Arbeitgeber später teure Fehler vermeiden können, anstatt zu versuchen, sie zu lösen, nachdem die Vorfälle passiert sind. Auf diese Weise kannst du nicht nur ein qualitativ hochwertiges Design beibehalten, sondern auch deine geschäftlichen oder beruflichen Ziele schneller erreichen. Idealerweise beginnst du mit der Erstellung der FMEA parallel zum Produktdesign und vor dem Entwurf des Prototyps.
6. Berechne die RPZ regelmäßig neu. Das bedeutet, dass du deine FMEA als ein dynamisches, sich ständig veränderndes Gebilde behandeln musst, dessen Schweregrad, Auftreten und Erkennungsraten für die Fehlermodi sich beim Auftreten neuer Variablen schnell ändern können.
7. Nimm immer nutzergenerierte Bewertungen vor. Egal wie klein das Problem auch sein mag, es kann dennoch den Erfolg deines Endprodukts bestimmen, vor allem wenn sich diese Fehler häufen und den Kunden Unannehmlichkeiten bereiten.
   

   Einige nützliche Quellen für Qualitätsbewertungen von Nutzern aus FMEA-Beispielen können sein: Aufzeichnungen von Kundenbeschwerden, Garantieansprüche, Kommentare in sozialen Medien und greifbare Werte wie zurückgerufene Produkte, Ausschuss, Überprüfungen von Halteetiketten und zurückgegebene Quittungen.