FMEA – Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse


Was ist eine FMEA?

Die Bedeutung des Begriffs „FMEA“ – failure mode and effect analysis – erschließt sich schon durch die Übersetzung in´s Deutsche:  „Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse“. Die FMEA dient der Risikoanalyse und Risikobewertung u.a. in der Produktentwicklung und Prozessplanung. 
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FMEA ist ein etabliertes Werkzeug des Risikomanagements zur präventiven, frühzeitigen Erkennung möglicher Fehler, deren Bewertung sowie der Identifikation möglicher Fehlerursachen sowie Fehler-Vermeidungsmassnahmen.

Arten von FMEA

Konstruktions- FMEA, Prozess-FMEA, System-FMEA

Es existieren viele unterschiedliche Typen und Bezeichnungen von FMEA´s: Konstruktions-FMEA (K-FMEA) , Design-FMEA (D-FMEA)  Prozess-FMEA (P-FMEA) , Schnittstellen-FMEA, System-FMEA, Software-FMEA, Logistik-FMEA, Lieferanten-FMEA etc.. Nur wenige dieser Bezeichnungen sind durch Normen abgedeckt. Vielmehr richtet sich die gewählte Bezeichnungen nach dem Betrachtungsfokus der jeweiligen FMEA.
Die Haupttypen sind:
  • K-FMEA … Konstruktions-FMEA
  • P-FMEA … Prozess-FMEA
  • S-FMEA … System-FMEA

Die Bezeichnung D-FMEA  = Design-FMEA = ist lediglich eine aus dem Englischen übernommene Bezeichung für K-FMEA = Konstruktions-FMEA. Die anderen der weiter oben genannten FMEA -Typen sind Varianten der zuvor genannten 3 Haupttypen und einer analogen Vorgehensweise.

Beratung und Dienstleistung zu FMEA und Risikomanagement

Wir moderieren Ihre FMEA´s und unterstützen Sie in der Produktentwicklung. Wir bieten Ausbildungen zum FMEA-Moderator und offene  FMEA – Schulungen . Wir unterstützen Sie im Risikomanagement. Hier ist Ihr Kontakt zu uns.

System – FMEA

  • Globale, übergeordnete FMEA, bei der alle Risikothemen im Produkt, im Prozess, in der Lieferkette und in den Schnittstellen identiziert werden.
  • Die Ursachen werden in der Regel nicht detailiert.
  • Als Massnahme wird auf die jeweiligen spezifischen FMEA´s verwiesen (z.B. Konstruktions-FMEA)
  • Hinweis: der Begriff der System-FMEA wird nicht mehr vom VDA verwendet

Konstruktions – FMEA (K-FMEA)

  • Fehleranalyse der gewählen Produktkonstruktion
  • spezifische FMEA, bei der alle potentiell feherhaften Produktmerkmale identifiziert werden.
  • Fokus sind die vom Konstrukteur beeinflussbaren Merkmale, deshalb der Name „K-FMEA“
  • Basis ist das Lasten-/ Pflichtenheft
  • Die Ursachen werden in der Regel bis auf der Ebene messbarer Merkmale beschrieben.
  • Als Massnahme(n) werden in der Regel konstruktive Änderungen benannt.

Produkt – FMEA (P-FMEA) oder Design – FMEA (D-FMEA)

  • ist eine andere Bezeichung für Konstruktions-FMEA

Prozess – FMEA (P-FMEA)

  • Fehleranalyse der gewählter Prozessgestaltung
  • spezifische FMEA, bei der alle potentiell feherhaften Prozessmerkmale identifiziert werden.
  • Fokus sind die vom Prozessplaner beeinflussbaren Merkmale, deshalb der Name „P-FMEA“
  • Basis ist eine Prozessanalyse ( bzw. das entsprechende Prozesskonzept)
  • Die Ursachensollten bis auf der Ebene messbarer Prozessabweichungen beschrieben werden.
  • Als Massnahme(n) werden u.a. prozessuale Änderungen und Prozessüberwachungen benannt.

Montage – FMEA

  • ist eine Sonderform der Prozess-FMEA mit Fokus auf der Montage

Schnittstellen – FMEA

  • ist eine Sonderform der Konstruktions-FMEA, dann mit Fokus auf den Produkt-Schnittstellen oder
  • eine Sonderform der Prozess-FMEA mit Fokus auf den Prozess-Schnittstellen.

Software – FMEA

  • ist eine Art Konstruktions-FMEA allerdings für Software
  • baut in der Regel auf auf einer K-FMEA
  • umfasst üblicherweise eine Betrachtung der Schnittstellen und des Pflichtenhefts

Lieferanten – FMEA

  • bezeichnet FMEA´s, die vom Lieferanten zu erstellen sind

MSR FMEA

  • Der Begriff  MSR – FMEA ist im Zuge der FMEA-Harmonisierung von AIAG und VDA 2019 entstanden
  • steht für Monitoring & System Response FMEA, auf Deutsch FMEA mit Fokus auf Monitoring-Systemen und Systemreaktion.
  •  ist eine Ergänzung der DFMEA
  • Fokus ist die sichere, gesetzeskonforme Funktionserfüllung von (elektromechanischen und/ oder elektronischen Regel-)Systemen eines Kfz im realen (Anwender-/Kunden-)Betrieb.
  • Analysiert wird das Verhalten von Regel-und Steuereinheiten inkl. Software im Hinblick auf Fehlererkennung, Fehlerüberwachung und Reaktion(en) im Fehlerfall bzw. bei intern oder extern bedingten Störungen des Fahrzeugbetriebs.s

FMEA Ziele

Die FMEA Ziele  (Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse) sind, präventiv in den frühen Entwicklungsphasen potentielle Produkt- oder Prozessfehler aufzudecken, deren Auswirkungen und potentielle Ursachen zu identifizieren und Massnahmen zur Beseitigung zu definieren und umzusetzen.
FMEA´s werden durchgeführt um
  • frühzeitig potentielle Versagensmöglichkeiten identifizieren
  • Eintrittswahrscheinlichkeit und Auswirkungen abschätzen
  • präventive Gegenmassnahmen definieren und umsetzen

FMEA Vorteile

Vorteile der FMEA sind u.a.

  • umfassende präventive Risikobetrachtung auf technischer Ebene
  • Reduzierung von reaktiven, kostenintensiven Korrekturmaßnahmen und Terminverzögerungen
  • verbessertes Systemverständnis und Kommunikation
  • höhere Kundenbindung (langfristig)
  • verringerte Qualitätskosten

Wann ist eine FMEA sinnvoll? – Zeitpunkt

Eine FMEA ist ein präventives Werkzeug des Qualitätsmanagments. Sie sollte deshalb VOR einer Produkt- oder Prozesseinführung am Markt stattgefunden haben. Idealerweise startet eine FMEA bereits während der Konzeptphase von Produkt und Prozess, weil in dieser Phase die Gestaltungsräume für Veränderungen noch vorhanden sind. 

Warum ist eine FMEA sinnvoll? – Auslöser

Probleme tauchen in der Regel dann auf, nachdem ein Produkt oder ein Prozess NEU entwickelt wurde oder an bestehenden Produkten oder Prozessen VERÄNDERT wurde. Diese Sicht auf Veränderungen betreffen sowohl die Produktverwendung, sein Einsatzbereich oder die Einsatzbedingungen ebenso wie Veränderungen in der Wertschöpfungskette und Supply Chain.  Eine FMEA oder auch eine DRBFM – Analyse sollte immer dann durchgeführt werden, wenn an Produkten oder Prozessen oder den Einsatzbedingungen geändert wurde (oder „sich etwas verändert“ hat). Dieser Empfehlung wird inszwischen in den FMEA-Normen durch den Schritt der Fokussierung Rechnung getragen.

FMEA Vorgehensweise und Fokussierung

Die Vorgehensweise der FMEA – Methode erfolgt klassisch in 5 Schritten. Sinnvoll war und ist es, eine Fokussierung durchzuführen, bei der kritische Themenfelder, Innovationen und Änderungen identifiziert werden. Dies hilft, den Aufwand bei der folgenden FMEA-Erstellung und Bearbeitung zu reduzieren.
Bei der FMEA-Erstellung wird in einer standardisierten, tabellarischer Form das Produkt oder der Prozess baumstrukturartig zergliedert.

Vorgehensweise – FMEA in 5 Schritten (klassisch)

  1. Strukturanalyse
  2. Funktionsanalyse
  3. Fehleranalyse
  4. Massnahmenanalyse
  5. Optimierung
Dabei entspricht Schritt 1 der Stückliste (K-FMEA) oder einer Prozessaufnahme (P-FMEA).
In der Funktionsanalyse wird der Zweck bzw. die „Tätigkeit“ des Bauteils bzw. Prozesschritts beschrieben.
In der Fehleranalyse werden Fehler mit ihren Auswirkungen und Fehlerursachen verknüpft.
Schritt 4 beschreibt den aktuellen Status der geplanten Massnahmen und bewertet ihn.
Besteht weiterer Handlungsbedarf und die Risiken sind nicht ausreichend beherrscht folgt die Optimierung und Festlegung weiterer Vermeidungs- und Entdeckungsmassnahmen.

FMEA-Fokussierung – Aufwand reduzieren

Vielfach werden in der FMEA Themen behandelt, die noch nie ein Problem waren und die das Unternehmen weiterhin beherrscht. Um die Effizienz zu verbessern, führen wir seit vielen Jahren eine Fokussierung durch bevor die eigentliche FMEA- Erstellung beginnt.
Diesem Ansatz folgt inzwischen auch der VDA / AIAG. Seit der Harmonisierung der FMEA durch VDA und AIAG in 2019 erfolgt im Automotive-Bereich die Erstellung in 7 Schritten, als Schritt 1 ist jetzt die Fokussierung vorgeschrieben. Zum FMEA-Handbuch vom VDA / AIAG … 

Vorgehensweise – FMEA in 7 Schritten nach VDA AIAG (neu seit 2019)

  1. Fokussierung
  2. Strukturanalyse
  3. Funktionsanalyse
  4. Fehleranalyse
  5. Massnahmenanalyse
  6. Optimierung
  7. Dokumentation & Reporting

Für mehr Informationen zur VDA / AIAG-Vorgehensweise siehe weiter unten im Beitrag.

Kriterien zur Fokussierung von FMEA

Wie erwähnt, dient die Fokussierung dazu, den Bearbeitungsaufwand zu reduzieren und die FMEA auf die „kritischen“ Themenfelder zu richten.
Wir nutzen deshalb folgende Kriterien zur Fokussierung:
  •  Neu
  • Innovativ
  • Verändert
  • bekannter Prozess, aber nicht beherrsch
  • Übernahmebauteil mit bekannten Problemen, Fehlern, Reklamationen
gegenüber
  • Robust
  • Beherrscht
  • Unverändert
  • bisher ohne Reklamationen
  • bekannte, beherrschte Technologie
Nur bei der Gruppen der erstgenannten Kriterien sollte eine sorgfältige FMEA- Analyse durchgeführt werden. Im Fall der zweiten Gruppe sollte geprüft werden, ob die Einschätzung „unverändert“ und deshalb „unkritisch“ wirklich zutrifft. Wenn dies so ist, sollten diese Themen nicht vertieft bearbeitet werden, sonst steigt nur der Aufwand.

FMEA Moderation

Eine gute, zielorientierte FMEA-Moderation ist eine wesentliche Komponente in jedem FMEA-Projekt. Mit unserer pragmatischen ergebnisorientierten Vorgehensweise der FMEA-Moderation sparen Sie Zeit, finden Akzeptanz im Team und identifizieren die Risiken sicher. Bitte sprechen Sie uns an.

Zielerreichung verbessern durch erfahrenen FMEA Moderator

Der FMEA Moderator ist eine Schlüsselfunktion in jedem FMEA-Projekt. Er ist eine Führungskraft „auf Zeit“. Lieber ein interner oder doch besser ein externer FMEA Moderator? Häufig wird nur intern gesucht, obwohl ein externer FMEA-Moderator in vielen Fällen die bessere Wahl wäre.

Interne Moderatoren haben oft den Vorteil, schnell verfügbar zu sein und das Produkt und die Unternehmensabläufe zu kennen. Die Einarbeitung ist dann kurz. Andererseits kann dies ein unvoreingenommenes, kritisches Hinterfragen verhindern. Für einen externen Moderator ist dies ein Muss – allein schon wegen der Nichtkenntnis des Produkts oder des Prozesses – Die einfachen „trivialen“ Fragen an der richtigen Stelle decken häufig Schwachstellen auf, die sonst leicht übersehen werden oder liefern Verbesserungsideen.

Für Effizienz und Zielerreichung zu sorgen ist Hauptaufgabe des FMEA Moderators. Dazu sind neben den profunden FMEA-Methodenkenntnissen ebenso Soft Skills wie z.B. Kommunikations- und Konfliktfähigkeit erforderlich.

Erfahrungen mit FMEA Moderatoren

Ein erfahrener FMEA Moderator sorgt für Effizienz, zielgerichtetes Arbeiten, konstruktive Atmosphäre und hohe Ergebnisqualität. Er benötigt dazu Methodenkompetenz, Moderationsfähigkeiten und Führungskompetenz. Zusätzlich ist eine gute Auffassungsgabe und gewisses Fachverständnis hilfreich, um die fachlichen Diskussionen der Teilnehmer nachvollziehen zu können und die „richtigen“ Fragen zu stellen.
Wir haben viele FMEA-Dokumente gesehen, bei denen deutlich erkennbar war, dass die Methodenbeherrschung und / oder die Moderationsfähigkeiten unzureichend waren.
Fragt man die Teilnehmer nach Ihren persönlichen Eindrücken bezüglich Vorgehensweise und Aufwand/ Nutzen-Verhältnis, dann wird die Kritik und die Verbesserungspotentiale deutlich erkennbar.
Dem FMEA-Team ist dies in der Regel nicht anzulasten. Das Team liefert die Inhalte, der Moderator gibt Richtung und Struktur vor. Die Erfahrungen und Rückmeldungen aus ebenso vielen FMEA-Workshops und FMEA Moderatoren -Schulungen bestätigen dies.
Wir bilden Sie und Ihre Mitarbeiter zu FMEA-Moderatoren aus FMEA-Moderatoren-Ausbildung

externen FMEA Moderator nutzen

Eine Empfehlung: Suchen Sie sich nicht nur einen fachlich und methodisch versierten Moderator aus, sondern achten Sie ebenso auf die Moderationsfähigkeiten und Soft Skills. Die Ergebnisqualität Ihrer FMEA steigt und Sie sparen erheblich Projektzeit und Arbeitszeit des Teams.
Und wenn ein geeigneter interner Moderator nicht verfügbar ist? Wir arbeiten sehr oft als externer FMEA Moderator.
Unsere FMEA Moderatoren bringen neben dem Methodenwissen umfangreiche, inhaltliche Erfahrungen auch aus anderen Branchen und Industrien ein. Ein nicht zu unterschätzender Faktor, der die Qualität Ihrer FMEA-Dokumente aufwerten kann.
Wir moderieren Ihre FMEA-Workshops pragmatisch und zielorientiert. Hier ist Ihr Kontakt zu uns.

FMEA Team

Präventiv bereits in den frühen Entwicklungsphasen potentielle Fehler- und Versagensursachen in Produkten oder Prozessen aufzuspüren, gelingt nur wenn ausreichendes Wissen im FMEA-Team vorhanden ist. Deshalb sollte eine FMEA von einem bereichsübergreifend zusammengesetzten Team erstellt werden. Forderung ist, dass im Team umfassendes Wissen über Produkt und Prozess vertreten ist. Die Teamauswahl erfolgt in der Regel durch den Projektleiter gemeinsam mit dem FMEA-Moderator.

In der Praxis gelingt dies selten. Deshalb ist es sinnvoll, das Team zumindest zeitweise durch entsprechende Experten zu ergänzen.

Neben dem Fachwissen fehlt es häufig an Methodenwissen bzgl. FMEA und ergänzenden Methoden sowie einer abgestimmten Vorgehensweise. Deshalb ist eine Auffrischung des FMEA-Methodenwissens zu Projektstart in den meisten Fällen sinnvoll. Gleichzeitig sollten auch noch die Spielregeln der Zusammenarbeit vereinbart werden. Dann steht einem erfolgreichen FMEA-Projektstart nichts mehr im Weg.

Seit Juni 2019 liegt das neue FMEA-Handbuch in einer zwischen AlAG und VDA abgestimmten einheitlichen Vorgehensweise vor. Die Erstellung einer FMEA erfolgt jetzt in 7 Schritten. Sebstverständlich schulen und moderieren wir die FMEA entsprechend diesem neuen Regelwerk nicht nur für Automotive-Kunden.

FMEA nach VDA und AIAG

Seit Juni 2019 liegt das harmonisierte AIAG-VDA- Handbuch zur FMEA vor. Sebstverständlich schulen und moderieren wir die FMEA entsprechend diesem neuen Regelwerk für Automotive-Kunden.

Üblicherweise erfolgte bisher die FMEA-Erstellung in 5 Schritten. Jetzt haben VDA und AIAG eine harmonisierte Vorgehensweise mit 7 Schritte vereinbart.

FMEA Vorgehensweise in 7 Schritten (seit 2019 nach VDA und AIAG)

  1. Fokussierung / Scoping
  2. Strukturanalyse
  3. Funktionsanalyse
  4. Fehleranalyse
  5. Massnahmenanalyse
  6. Optimierung
  7. Dokumentation

Scoping – Aufwand reduzieren durch FMEA-Fokussierung

Schön ist, dass das von uns seit vielen Jahren propagierte und praktizierte Vorgehen der Fokussierung einer FMEA jetzt auch im FMEA-Handbuch als Schritt 1 berücksichtigt ist.
Vielfach wurden in den FMEA´s Themen behandelt, die noch nie ein Problem waren und die das Unternehmen immer schon beherrscht hat (und auch weiterhin beherrscht.) Es macht deshalb Sinn, dies einmalig zu betrachten, die Massnahmen im Sinne eines Standards zu beschreiben und als Basis- oder Stamm- / Familien-FMEA zu dokumentieren – und natürlich abzuarbeiten.
Dies verbessert die Effizienz erheblich. Der Analyse-Fokus richtet sich jetzt auf die Neuerungen und Veränderungen.
Dabei erfolgt die Abgrenzung nach den Kriterien „Neu“, „Innovativ“, „Verändert“ oder „Übernahme, aber nicht beherrscht“ gegenüber „Robust“ „Beherrscht“  „Unverändert und bisher ohne Reklamationen“ – Denn nur bei den ersten Kriterien besteht wirklich Analysebedarf –  Werden die übrigen Themen bearbeitet, steigt nur der Aufwand.

Schritt 2 bis 6 der FMEA (seit 2019 nach VDA und AIAG)

Das bisher bekannte Vorgehen in 5 Schritten von Schritt 1 bis 5 ist unverändert beibehalten worden. Der alte Schritt 1 heißt jetzt Schritt 2, weil das Scoping / die Fokussierung der FMEA der neue erste Schritt ist im Handbuch.
Damit entspricht Schritt 2 der Stückliste (K-FMEA) oder einer Prozessaufnahme (P-FMEA).
Im Schritt 3 – der Funktionsanalyse – wird der Zweck bzw. die „Tätigkeit“ des Bauteils bzw. Prozesschritts beschrieben.
In Schritt 4 –  der Fehleranalyse wird wie gewohnt das Fehlernetz erstellt
Im Schritt 5 mit dem aktuellen Status der geplanten Massnahmen hat sich die Bewertung verändert. Die vielfach umstrittene RPZ wurde durch einem nmodifizierten Bewertungs- und Priorisierungskatalog ergänzt bzw. intepretiert.
Besteht weiterer Handlungsbedarf und die Risiken sind nicht ausreichend beherrscht folgt die Optimierung und Festlegung weiterer Vermeidungs- und Entdeckungsmassnahmen.

Schritt 7 der FMEA – Dokumentation

Die Dokumentation der Ergebnisse ist in der Praxis sicherlich nichts Neues. Die Ergebnisse der FMEA-Analyse und die jeweiligen Massnahmen waren immer schon Management-Thema – zu Meilensteinen, im Audit, bei Reklamationen.
In vielen Unternehmen wurden und werden auch bei laufender Produktion, wenn reaktive QM-Massnahmen erforderlich sind, diese im FMEA-Dokument nachgepflegt. Die Begründung ist einfach: Das FMEA-dokument wird damit zur Wissens- / Datenbank für zukünftige Entwicklungen im Sinne eines „Lessons Learned“.
Jetzt ist dieser Schritt auch im Handbuch formal geregelt. Das aktuelle Handbuch des VDA / AIAG erhalten Sie hier: https://webshop.vda.de/QMC/de/aiag-vda-fmea-handbuch

RPZ Handlungsbedarf

Was ist die RPZ? (Risikoprioritätszahl)

Die RPZ beinhaltet 3 Risikokenngrößen:

  • A = Auftretenswahrscheinlichkeit
  • E = Entdeckungswahrscheinlichkeit
  • B = Bedeutung / Auswirkung des Fehlers

Die Risikoprioritätszahl RPZ berechnet sich als das mathematische Produkt aus diesen Kenngrößen

  • RPZ = A x E x B

Dazu werden die Auftretenstrittswahrscheinlichkeit A, Entdeckungswahrscheinlichkeit E und die Schadensauswirkung/ Bedeutung B der potentiellen  Fehler und Fehlerursache abgeschätzt mit Hilfe einer vordefinierten Bewertungsskalen. Diese bewegen sich in der Regel zwischen 1 bis 10.

Hohe RPZ in der FMEA signalisiert hohen Handlungsbedarf

Als Messgröße des Gesamtrisikos dient in fast allen Branchen – mit Ausnahme von Automotive seit 2019 – die Risikoprioritätszahl RPZ. Eine hohe RPZ signalisiert einen hohen Handlungsbedarf. Der Maximalwert kann 1000 sein, der Minimalwert 1.

Sind feste Eingriffsgrenzen der RPZ in der FMEA sinnvoll?

Lange Jahre war es Usus, dass feste Eingriffsgrenzen für die RPZ  in der FMEA definiert wurden z.B. 125. Lag der berechnete Wert für das jeweilige Versagen darüber (z.B. 200), mußten Massnahmen ergriffen werden. Lag der berechnete Wert für das jeweilige Versagen darunter (z.B. 100), bestand der Zwang nicht. Es konnten Massnahmen ergriffen werden.

Die Kritik an diesem Vorgehen ist berechtigt, denn die Auswirkung der Fehlerfolge wird nicht ausreichend differenziert berücksichtigt. Zwei Beispiele sollen dies verdeutlichen:

  • Fall 1: B = 10, A = 5, E = 2 –> RPZ = 100
  • Fall 2: B = 2, A = 5, E = 10 –> RPZ = 100

Beide Fälle weisen die gleiche RPZ auf (100), nach der obigen Festlegung einer festen Eingriffsgrenze von 125 besteht in beiden Fällen kein Handlungs- bzw. Verbesserungsbedarf. Werden die Fälle mit konkretem Hintergrund erläutert, zeigt sich sehr schnell die Unzulänglichkeit der RPZ:

  • Fall 1: B = 10, A = 5, E = 2 –> RPZ = 100
    Fall 1 beschreibt das Risiko eines Autounfalls als Folge von Bremsversagen. B = 10 = Gefahr für Leib und Leben, A= 5 = zahlreiche Fahrzeuge haben diesen Fehler, E = 2 = die Prüfung findet fast viele, aber leider nicht alle fehlerhaften Fahrzeuge.

    … Würden Sie ein Fahrzeug von diesem Hersteller fahren wollen?

  • Fall 2: B = 2, A = 5, E = 10 –> RPZ = 100
    Fall 2 beschreibt das Risiko eines Versagens eines redundanten Temperatursensors der Innenraumklimatisierung. B = 2 = sehr geringe Komforteinschränkung, vom Nutzer kaum bemerkbar, A= 5 = zahlreiche Fahrzeuge haben diesen Fehler, E = 10 = es wird nicht geprüft.

    … RPZ = 100 und trotzdem unkritisch und keine Reklamation!

Projektmanagement und FMEA mit RPZ oder AP?

Das Fragezeichen in der Überschrift ist bewußt gesetzt. Die Begriffswahl „Risikoprioritätszahl RPZ“ hat  in der Praxis wiederholt (und führt weiterhin ) zu Missverständnissen geführt.

Die RPZ ist keine Priorisierung im Sinne des Projektmanagements. Die RPZ legt nicht fest,  welche Massnahmen in welcher Reihenfolge (zuerst, im zweiten Schritt, im dritten Schritt …) bearbeitet werden sollten um die Risiken zu beherrschen. Deshalb wurde der Begriff der Action Priority (AP) eingeführt.

Was unterscheidet die RPZ – Risikoprioritätszahl –  von der AP – Action Priority?

FMEA – Action Priority (AP)

Seit 2019 gilt für Automotive statt der RPZ die Action Priority (AP) als Kenngröße. Sie ist tabelliert und hängt wie die RPZ ebenfalls von B, A und E ab.

Die Action Priority AP (Aufgabenpriorität) ist in 3 Stufen unterteilt:

  • Hoch     = Es müssen zusätzliche Maßnahmen definiert werden
  • Mittel    = Es sollen zusätzliche Maßnahmen definiert werden
  • Niedrig = Es können zusätzliche Maßnahmen definiert werden

In diesem Sinn kann die AP auch als Empfehlung verstanden werden, ob (oder ob nicht) Massnahmen ergriffen werden sollten.

Falls keine zusätzliche Maßnahmen definiert werden, muss dies nachvollziehbar begründet werden.

In der Regel werden Risiken mit hohem B-Wert auch eine hohe AP aufweisen. Mit Hilfe dieser Kenngrößen als Entscheidungsbasis werden präventive Entdeckungs- und Vermeidungsmaßnahmen entwickelt und ihre Wirksamkeit bewertet.

Qualitätssicherungssysteme wie DIN EN ISO 9000 oder VDA 6.1 fordern im Zuge der Produkt- und Prozessqualifizierung eine Risikobetrachtung z.B. durch FMEA´s gemäß DIN 25 448.

Exkurs: FMEA- Dokument und Projektmanagement

Das Ergebnis eines oder mehrerer FMEA-Workshops ist das FMEA-Dokument. Inhalt des FMEA-Dokuments sind u.a. die bewerteten Risiken und die durchzuführenden Massnahmen.

Das Ergebnis einer FMEA sind erfolgreich durchgeführte, nachgewiesen wirksame Massnahmen!

Die Priorisierung und Nachverfolgung der FMEA-Massnahmen sollte nach den gängigen Projektmanagement-Kriterien erfolgen wie z.B.

  • Auswirkung auf den Unternehmenserfolg / die Unternehmensziele
  • vorhandene vs. benötige Qualifikation
  • Dauer bis zur Implementierung der Massnahme
  • Zeitpunkt des Wirksamwerdens
  • Kosten-/ Nutzen –  Verhältnis
  • u.a.

Hier finden Sie mehr Informationen zu FMEA im Projektmanagement  …

Um es nochmals deutlich zu sagen:

Die RPZ ist kein geeignetes Kriterium für das Projektmanagement von FMEA-Massnahmen! … und die Action Priority (AP) ist es auch nicht!

Geeignete Methoden zur Priorisierung von Projekten oder Massnahmen  sind z.B. Bewertungsmethoden z.B. die Nutzwertanalyse.

FMEA kritische Merkmale

Kritische und besondere Merkmale in der FMEA sind Kenngrößen im Produkt oder Prozess, die besondere Aufmerksamkeit und Überwachung z.B. aus Sicherheits- oder Gesetzesgründen erfordern. Sie unterliegen auch seitens des Gesetzgebers besonderen Dokumentationspflichten.

Einige Merkmale im Produkt und Prozess werden als „besondere Merkmale“ (BM) bezeichnet, weil sie besondere Aufmerksamkeit und Überwachung erfordern, denn bei einer Nicht-Erfüllung können gravierende Folgen für den Nutzer, den Anwender oder das Unternehmen selbst eintreten.

Handelt es sich um sicherheits- oder gesetzesrelevante Folgen werden die diese Merkmale häufig auch als „kritische Merkmale“ (und nicht nur als besondere Merkmale) bezeichnet.

Unterschiedliche Bezeichungen für besondere und kritische Merkmale

Je nach Unternehmen und Branche existieren unterschiedliche Bezeichnungen für besondere bzw. kritische Merkmale

VDA (Produkt- und Prozess-FMEA)

  • BM S = besonderes Merkmal mit Sicherheitsrelevanz
  • BM Z = besonderes Merkmal mit gesetzlicher oder behördlicher Relevanz
  • BM F = besonderes Merkmal mit funktionaler Relevanz

DS / DZ Merkmale, CC / CS Merkmale (Automotive OEM´s z.B. Ford, Daimler)

  • CC = Critical Criteria = Yes – could be – Critical
  • SC = Special Criteria = Yes – could be – Special
  • DS = dokumentationspflichtig und sicherheitsrelevant
  • DZ = dokumentationspflichtig und zertifizierungsrelevant

B-Werte und besondere Merkmale

Folgende Zuordnung von besonderem Merkmal und jeweiligem B-Wert der Fehlerfolge – „der Auswirkung des Fehlers auf den Kunden“ – ist etabliert:
  • BM S –> B-Wert 10  =  sicherheitsrelevante Folge
  • BM Z –> B-Wert 9   =   gesetzes-/ haftungssrelevante Folge
  • BM F –> B-Wert 8   =   funktionale Einschränkungen ggfs.mit einklagbaren Regressforderungen
D.h. nur ein Merkmal mit B= 10 kann auch eine BM-S Kennzeichnung erhalten. Wichtig zu beachten ist hierbei auch, dass der Umkehrschluss „Wenn B= 10, dann BM-S“ (oder CC oder DS) nicht zulässig ist.

die Nachweispflicht bei besonderen Merkmalen

Besondere Merkmale unterliegen gesetzlichen Dokumentationspflichten und Nachweisregeln bzgl. Ihrer Rückverfolgbarkeit von bis zu 15 Jahren. Deren Beachtung ist insbesondere im Schadens- oder Klagefall wichtig.

FMEA Dokumentation und Pflege

Das FMEA-Dokument sollte fälschungssicher abgelegt werden um im Falle von etwaigen Reklamationen oder gar Produkthaftungsklage eine rechtlich gesicherte Basis zu haben. Auch wird im Zuge von Lieferanten-Audits vom Auditor häufig Einsicht in das betreffende FMEA-Dokument genommen. Weil das FMEA-Dokument im Zuge der Produkt- bzw. Prozessentwicklung fortlaufend aktualisiert wird, ist eine Versionierung deshalb sinnvoll und erforderlich.

Es ist üblich und sehr verbreitet, die FMEA-Dokumentation als Wissensspeicher zu nutzen um in zuküftigen Folge-Entwicklungen und Folge-Projekten die schlechten Erfahrungen, Probleme und Schwachstellen nicht zu wiederholen. Deshalb werden z.B. Reklamationen  aus 8D-Reports in das FMEA – Dokument eingepflegt. Ebenso erfolgt dies bei Prozessverbesserungen bei P-FMEA´s.

FMEA Software

Es ist nicht zwingend erforderlich, spezielle FMEA Software zu nutzen. Viele Unternehmen arbeiten mit MS-Excel-basierten Tabellenblättern, die das typische FMEA Formblatt bzw. FMEA Tabelle nachbilden. Moderne FMEA Software ist in der Regel datenbank-basiert und bietet dadurch zahlreiche Bedien- und Komfort-Merkmale.

Anbieter FMEA – Software (kostenpflichtig)

Anbieter FMEA – Software (kostenfrei)

Welche Risiken erfasst FMEA nicht? – Risikomanagement

FMEA ist eine Methode im Umfeld von F&E, Prozessplanung und Qualitätsmanagement und fokussiert auf technische Risiken.

  • strategische Risiken
  • unternehmerische Risiken
  • finanzielle Risiken
  • zeitliche Risiken
  • ressourcenbedingte Risiken

werden nicht von dem klassischen Vorgehen der FMEA erfasst. Um die o.g. nicht erfassten Risiken abzudecken, werden Risikoanalysen im Zuge des Risikomanagements durchgeführt. In diesem Sinne ist FMEA eine von mehreren Methode des (technischen) Risikomanagements.

Akzeptanz von FMEA

„FMEA bringt nichts. Wir haben FMEA´s gemacht und trotzdem immer wieder reichlich Probleme und Fehler.“

Eine mangelnde Akzeptanz von FMEA entsteht oft, weil:

  • aus vorhergehenden Erfahrungen nicht gelernt wurde
  • Massnahmen nicht umgesetzt werden
  • Verantwortliche und Termine nicht benannt werden
  • der FMEA-Moderator FMEA-Methodik und/ oder FMEA-Moderation nicht sicher beherrscht
  • die Vorgehensweise als ineffizient und nicht zielführend empfunden wird
  • mit FMEA zu spät begonnen wird und unter hohem Zeitdruck gearbeitet wird
  • komplexe, schwierig bedienbare FMEA-Software verwendet wird
  • bei der Erstellung Wissen fehlt
  • Risiken falsch eingeschätzt oder „schön gerechnet“ werden
  • nicht auf die geänderten und deshalb kritischen Komponenten fokussiert wird

Restrisiko trotz FMEA
Es verbleibt immer ein Restrisiko, auch wenn FMEA intensiv und richtig angewendet wurde.

Zur Kontrolle und Beherrschung des Restrisikos empfehlen sich 2 Werkzeuge in Kombination einzusetzen:

  1. eine kontinuierliche Überwachung der kritischen Parameter „Risiko-RADAR“ und
  2. ein funktionierendes Projektmanagement

Kritik an FMEA und Erfahrungen mit FMEA

Die Kritik an FMEA hat ein Mitarbeiter im FMEA-Workshop sehr komprimiert formuliert: „Risikomanagement an sich ist sinnvoll, aber bei unseren FMEA´s stehen Aufwand und Ergebnis in einem kritischen, unwirtschaftlichen Verhältnis.“

In der Praxis ist die Notwendigkeit des Risikomanagements mit FMEA akzeptiert. Kritisiert wird die unbefriedigende Beschreibung von Fehlerfolgen, die unzureichende Ursachenanalyse sowie die zeitraubende Diskussion z.B. über die Bewertungszahlen und die RPZ – im schlimmsten Fall mit „Gesundrechnen“, falls harte RPZ-Grenzen nicht erreicht werden.

FMEA – pragmatisch, zielorientiert, einfach und logisch

Wir haben deshalb eine modifzierte Vorgehensweise entwickelt, die weiter oben genannten Kritikpunkte beseitigt und von der die Teilnehmer sagen: „Pragmatisch, zielorientiert, einfach und logisch“. Gleichzeitig ist diese pragmatische FMEA-Vorgehensweise durch die bestehenden Normen gedeckt. So beschränken wir z.B. die zulässigen Bewertungszahlen und arbeiten mit Ursachenkatalogen. Dies sorgt für Akzeptanz und Effizienz im Arbeiten mit FMEA. Gern erläutern wir Ihnen unsere Vorgehensweise. Bitte fragen Sie nach.

FMEA Lastenheft / Pflichtenheft

In einigen Fällen ist die Kritik an der FMEA – Methode nicht gerechtfertigt, nämlich dann, wenn zwingend erforderliche Vorarbeiten und Grundlagen nicht geschaffen wurden. Ein Beispiel ist der sehr häufige Fall, dass Lastenhefte unvollständig sind. Unvollständige Lastenhefte führen zwangsläufig zu unvollständigen Pflichtenheften und diese wiederum sind eine wichtige Grundlage für jede Art der FMEA.

In solchen Fällen nutzen wir eine praxiserprobte Vorgehensweise um die Vollständigkeit des Lastenhefts in der FMEA zu überprüfen bzw. es entsprechend zu ergänzen. Auf diese Weise kann FMEA auch zum Review von Lastenheft und Pflichtenheft verwendet werden.

Hier finden Sie mehr Informationen zu Lastenheft und Pflichtenheft in der FMEA.

FMEA – ergänzende Methoden

Trotz hohem Aufwand in der FMEA werden in manchen Fällen nicht alle Risiken identifiziert oder ausreichend abgesichert. Manchmal liegt es daran, dass ergänzende Werkzeuge nicht genutzt wurden, um die Schwächen der FMEA-Methode an diesen Punkten auszugleichen. Mit unserer pragmatischen FMEA-Vorgehen  profitieren auch Sie davon.
Ebenso läßt sich die Qualität und Effizienz von FMEA´s durch die geschickte Verwendung ergänzender Methoden z.B. DRBFM, FTA, AFD oder TRIZ deutlich steigern. Z.B. ist eine Prozessanalyse (bzw. die Fähigkeit, eine Prozessanalyse durchführen und bewerten zu können) Basis jeder Prozess-FMEA.

Prozessanalyse

Prozessanalysen sind die Basis für jede Prozess – FMEA. Und auch jeder Konstrukteur in einer K-FMEA hat eine – manchmal diffuse –  Vorstellung davon, wie das von ihm konstruierte Produkt gefertigt bzw. montiert werden soll. Dies zu beschreiben in einer P-FMEA gelingt einfacher, wenn die methodischen Kenntnisse zur Prozessanalyse vorhanden sind.

Mehr zu Prozessanalyse …

Design Review Based on Failure Modes (DRBFM)

FMEA durch DRBFM aufwerten – Manche für den Unternehmenserfolg wichtigen Aspekte und Risiken werden durch die Vorgehensweise der klassischen K-FMEA oder P-FMEA nicht ausreichend erfasst. Hier bietet die DRBFM-Methode eine sinnvolle Ergänzung und Abrundung.

Die wesentlichen Unterschiede zwischen FMEA und DRBFM sind der Fokus von DRBFM auf Änderungen und ein 4-Augen-Prinzip durch das Design Review-Team.

Unterschied FMEA vs. DRBFM – Mehr…

Fault Tree Analysis (FTA)

Es bietet sich an, die FMEA mit Elementen der AFD – Methodik (Anticipatory Failure Determination) und auch der Fehlerbaum-Analyse (FTA, Fault Tree Analysis) zu kombinieren. Bei FTA wird ausgehend von einem bereits aufgetretenen Fehler rückwärts gerichtet nach allen möglichen Fehlerursachen und deren Kombinationen gefragt (5W-Fragetechnik: „Warum…, warum …, warum…“). So entsteht eine Baumstruktur aller denkbaren Fehlerursachen. Praktisch lässt sich ein Fehlerbaum sehr gut z.B. mit Hilfe von Mind Mapping-Software erstellen.

Mehr zu FTA …

Anticipatory Failure Determination (AFD)

AFD hingegen versucht zunächst den Fehler zu erzeugen und das Systemversagen zu provozieren. Die zum Versagen führenden Faktoren werden gesammelt, den jeweiligen Bauteilen, Baugruppen oder Prozessschritten zugeordnet. Hier wird die Tatsache genutzt, dass Mensch viel kreativer ist, wenn es gilt, zu sabotieren als zu konstruieren.

Mehr zu AFD …

FTA und AFD sind sehr leistungsfähige Werkzeuge um bei komplexen Systemen schnell und effizient die entscheidenden Fehlerursachen zu identifizieren.

Beratung und Schulung zu FMEA und ergänzenden Methoden

Sie wollen mehr zu der FMEA- Methode, zu DRBFM, zu AFD oder FTA wissen? Wir bieten offene Schulungen und inhouse Trainings zu unterschiedlichen Methoden des Qualitätsmanagement und des Lean-Managements an. Wir trainieren Ihre Soft Skills und Ihre Konfliktfähigkeit z.B. im Zuge der Ausbildung zum  FMEA-Moderator .

FMEA-Ausbildung

Eine FMEA-Ausbildung der Mitarbeiter im FMEA-Team spart sehr viel Zeit und steigert die Effizienz. Für den FMEA-Moderator ist dies zwingend.

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FMEA Moderatorenausbildung

Eine fundierte FMEA-Moderatorenausbildung ist eine gute Voraussetzung für eine erfolgreiche FMEA-Moderation.

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FMEA-Schulung

Wir bieten offene FMEA-Schulung und inhouse FMEA -Trainings an. Wir schulen und bilden FMEA-Moderatoren aus.

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FMEA – Beratung, Moderation, Dienstleistung

Wir bieten FMEA- Beratung und Dienstleistungen rund um FMEA. Mit unserer pragmatischen ergebnisorientierten FMEA- Vorgehensweise haben wir bereits viele Konstruktions-FMEAs und Prozess-FMEAs zielorientiert und zeiteffizient durchgeführt. Hier ist Ihr Kontakt zu uns.

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