FMEA - Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse

Die Methode

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Der FMEA-Ablauf

1. Strukturanalyse:
Strukturanalyse bedeutet das Gliedern des Betrachtungsgegenstandes der FMEA in einzelne Elemente, das Abgrenzen des Betrachtungsgegenstandes nach Aussen und das Abgrenzen der Elemente des Betrachtungsgegenstandes gegeneinander. Als Hilfsmittel empfiehlt VDA 1996 den Strukturbaum zur hierarchischen Gliederung. Weitere Möglichkeiten bestehen in der Anwendnung von Blockdiagrammen und Flussdiagrammen.
Anhand der Strukturanalyse sollten auch die zu untersuchenden bzw. nicht zu untersuchenden Elemente des Betrachtungsgegenstandes identifiziert werden.
Weiterhin sollte (insbesondere bei einer hierarchischen Strukturanalyse) anhand der Strukturanalyse das Feld der möglichen Fehler (fehlerrelevante Elemente, z. B. Komponenten, Prozessschritte), möglichen Ursachen (fehlerursachenrelevante Elemente, z. B. Auslegungsdaten der jeweiligen Komponente, 5 Ms) und möglichen Fehlerfolgen (fehlerfolgenrelevante Elemente, z. B. Baugruppe, System, Produkt, Produktion) festgelegt werden.

2. Funktionsanalyse:
Für die zuvor festgelegten fehlerrelevanten Elemente des Betrachtungsgegenstandes werden die Funktionen ermittelt. Nach VDA 1996 werden auch Funktionen für fehlerfolgen- und fehlerursachenrelevante Elemente des Betrachtungsgegenstandes benötigt. VDA 1996 empfiehlt auch die Vernetzung von Funktionen untereinander, um das funktionsmäßige Zusammenwirken der Elemente des Betrachtungsgegenstandes entlang der Strukturhierarchie deutlich zu machen. Dies ist eine Vorbereitung für den späteren Aufbau von Fehlermechanismen (Fehlerursache, Feher, Fehlerfolge), die entlang der Funktionspfade laufen müssen.

3. Fehleranalyse:
Aus den zuvor festgelegten Funktionen werden Fehlfunktionen ermittelt. Die Fehlfunktionen der fehlerrelevanten Elemente des Betrachtungsgegenstandes werden die möglichen Fehler der FMEA. Nach VDA 1996 werden auch Fehlfunktionen aus Funktionen der fehlerursachen- und fehlerfolgenrelevanten Elemente abgeleitet. Diese bilden dann eine Basis für die nachfolgende Zuordnung von Fehlerursachen und Fehlerfolgen zum jeweiligen möglichen Fehler.
Weiterer Bestandteil der Fehleranalyse ist die Zuordnung von Fehlerursache und Fehlerfolgen zu allen zuvor festgelegten möglichen Fehlern (Fehlfunktionen der fehlerrelevanten Elemente des Betrachtungsgegenstandes). VDA 1996 empfiehlt diese Zuordnung nicht wie sonst üblich im FMEA-Formblatt durchzuführen, sondern in einer eigenen Struktur, dem sogenannten Fehlernetz. Das Fehlernetz drückt Ursache/Wirkungsbeziehungen aus, wie sie zwischen Fehlerursache und Fehler sowie zwischen Fehler und Fehlerfolge bestehen.

4. Risikobewertung (für den derzeitigen Zustand):
Für jeden Fehlermechanismus (beginnend mit einer Fehlerursache) werden Kennzahlen (jeweils ganzzahlig im Bereich von 1-10) für die Auftretenswahrscheinlichkeit (A-Wert), die Entdeckungswahrscheinlichkeit (E-Wert) und die Bedeutung (B-Wert) festgelegt. Liegen mehrere Fehlerfolgen vor, so wird der B-Wert der schwerwiegendsten Fehlerfolge herangezogen. Die Bestimmung der Auftretenswahrscheinlichkeit erfolgt unter Berücksichtigung von wirksamen Vermeidungsmaßnahmen. Die Bestimmung der Entdeckungswahrscheinlichkeit erfolgt unter Berücksichtigung von wirksamen Entdeckungsmaßnahmen. Diese Einzelwerte werden zur Risikoprioritätszahl (RPZ) multipliziert.

 

Die FMEA-Struktur (Analyse des derzeitigen Zustandes)

 

5. Risikominimierung:
Ausgehend von der Risikobewertung für den derzeitigen Zustand werden in der Reihenfolge absteigender RPZ- und Einzelwerte für die entsprechenden Fehlermechanismen Verbesserungsmaßnahmen gesucht. Diese können eine Reduzierung des B-Wertes (über den Ausschluss der bisher gravierendsten Fehlerfolge durch Konzept- oder Designänderungen), eine Reduzierung des A-Wertes (zusätzliche Vermeidungsmaßnahmen) oder eine Reduzierung des E-Wertes (zusätzliche Entdeckungs-maßnahmen) nach sich ziehen. Nicht betroffene Bewertungsfaktoren werden aus dem derzeitigen Zustand unverändert übernommen. Eine neue RPZ kann für den verbesserten Zustand / Änderungsstand berechnet werden.
Für jede vorgeschlagene / vereinbarte Maßnahme werden der Verantwortliche, der (vorgesehene bzw. tatsächliche) Erledigungstermin und der aktuelle Status (z. B. unbearbeitet, in Bearbeitung, abgeschlossen, verworfen) festgelegt und gepflegt.
Dieser Vorgang der Risikominimierung kann in einem Projekt mehrfach durchlaufen werden.

Die FMEA-Struktur (Risikominimierung)