Shainin Methode Problemlösungstechniken – Fehlerursachen sicher eingrenzen

Die Ursachenanalyse und Fehlereingrenzung nach Dorian Shainin ist gut strukturierte, pragmatische Vorgehensweise  zur schnellen und sicheren Identifikation der Fehlerursache(n). Bekannt geworden ist Shainin durch den Begriff des Red-X bzw. Pink-X als Haupteinflussfaktoren für einen Fehler.

Was erfahren Sie in diesem Beitrag? – Inhalte

Talk to the Parts – Not to the People!

Die Vorgehensweise der Shainin^® – Methode orientiert sich steng am erkennbaren Fehler und am Bauteil.

Alle Analyse versuchen, messbare und überprüfbare Eigenschaften von Produkten oder entsprechend Prozessparametern zu verwenden. Wichtig ist dabei die Abgrenzung zwischen eindeutig gut und eindeutig schlecht, d.h. dem Kontrast und dem eindeutigen „Ist-Nicht“.

In der Betrachtung des Ist-Nicht ähnelt die Shainin-Methode der Problem Analysis von Kepner-Tregoe^® ( die allerdings nicht streng merkmals-/ datenorientiert arbeitet). Gesucht wird der größte Unterschied oder maximaler Kontrast zwischen  „ganz schlecht“ und „sehr gut“. Entsprechend werden die zu untersuchenden Teile ausgewählt.

Die Vorteile

• Orientierung am Fehler
• schnelle Fehlereingrenzung
• pragmatische Fehlerbeseitigung
• systematische, strukturierte und nachvollziehbare Vorgehensweise

Vorgehensweise

maximale Kontraste

Zunächst wird die Zielgröße „Green Y“ messbar beschrieben und das „SOLL“ (= die Zielgröße für das Gutteil) dem IST (= der Abweichung des Schlecht-Teils) gegenüber gestellt.  Dabei wird versucht, den maximalen Unterschied zwischen  „ganz schlecht“ (WOW = worst of worse“) und „sehr gut“ (BOB = best of best) zu erzeugen.

Pareto – Prinzip gilt auch bei Einflussfaktoren – Red X

Der Vorgehensweise liegt die Erfahrung zugrunde, dass viele Einflussfaktoren das Gesamtergebnis und dessen Schwankungsbreite (Streuung) beeinflussen. In der Praxis – wie von Pareto beschrieben – findet sich meist nur ein Einflussfaktor mit starkem Einfluss (Red X) und ein oder zwei weitere mit merklichem Einfluss (Pink X bzw. Pale X).

verläßliche Messsysteme als Grundlage

Zunächst das Messsystem auf Eignung geprüft. Wichtig ist zu beachten, dass bei einer sukzessive vertiefenden, eingrenzenden Analyse immer wieder andere Merkmale analysiert werden. Entsprechend muss das „neue“ Messsystem überprüft werden.

Homing in über Split-Technik

Die Fehlereingrenzung erfolgt sukzessive von „Groß nach Klein“ über sogenannte Splits um das fehlerbestimmende Merkmal zu identifizieren. (homing-in).

Die Absicherung des Einflusses und der abschließende Nachweis des ursächlichen Merkmals erfolgt über einfache statistische Verfahren. (z.B. Tukey-Test oder ANOVA/ DoE)

Die Erkenntnisse des Ist- bzw. Ist-Nicht-Vergleichs werden in Form eines Fehlerdiagnosebaum dokumentiert.

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Funktionsmodell erklärt Verhalten

Ziel ist, ein technisch-funktionales Verständnis zu entwickeln, wie die relevanten Parameter zusammenwirken. Dadurch kann erklärt werden, wie und warum das gewünschte, gute Produkt bzw. Prozessergebnis entsteht . Ebenso ist dann erklärbar, wie, warum und unter welchen Bedingungen der Fehler auftritt.

Aufbauend auf diesem Funktionsverständnis werden Funktionsmodelle und -hypothesen entwickelt und zur Bestätigung durch Massnahmen getestet. Mit vergleichweise einfachen statistischen Verfahren wird die Hypothese überprüft.

Die Shainin-Methode(n) in der Praxis

In der Praxis erfolgt ein Querverbau von Teilen „Best of Best vs. „Worst of Worst“ und eine statistische Prüfung der Ergebnisse. Die korrekte Hypothese wird durch die Praxisversuche bestätigt und erklärt gleichermaßen das Funktionieren ebenso wie das Versagen. Die Ähnlichkeit mit der Kepner-Tregoe-Methode ist hier ebenfalls erkennbar.

Shainin hilft, die begrenzten Ressourcen zu fokussieren. Es sind nur wenige Teile erforderlich zur Fehlereingrenzung, weil der Kontrast sehr groß gewählt wird. Als ergänzende Methoden können die Prozessanalyse und insbesondere die Funktionsanalyse aus TRIZ sowie zur Lösungssuche die innovativen Lösungsprinzipien aus TRIZ verwendet werden.

einige Shainin Methoden im Überblick

Die Fehlereingrenzung nach Shainin ist fakten- und datenbasiert. Dazu werden systematisch die Daten erhoben und statistisch unterstützt analysiert z.B. mit

• Korrelationsdiagramme
• Multi-Vari-Charts
• Run-Charts
• Merkmalsvergleich von Gut – Schlecht – Paaren
• Split-Technik & Funktionstests nach Komponententausch
• Six Pack Test
• DoE –  design of experiments

Ein wichtiger Hinweis: Zahlreiche Begriffe der Shainin-Methode / Problemlösungstechniken sind patent- bzw. marken-rechtlich geschützt, auch wenn wir dies in diesem Artikel nicht durchgehend kennzeichnen. Weitere Informationen dazu finden Sie auf der homepage von Shainin LLC.

Korrelationsdiagramme

• sind die klassische Darstellung X gegen Y , bei der versucht wird, Abhängigkeiten zu erkennen.

Multi-Vari-Charts

• sind graphische Auswertungen der Daten und Messgrößen ( vgl. explorative Datenanalyse)

Run-Charts

• sind Merkmalsbeobachtungen über die Zeit, bei denen nach Auffälligkeiten, Trends oder Gleichförmigkeiten gesucht wird.

Merkmalsvergleich von Gut – Schlecht – Paaren

• sind Merkmalsvergleiche an mehreren Paaren von jeweils einem Gutteil und einem Schlechtteil über die Zeit, b

Split-Technik & Funktionstests nach Komponententausch

• sofern das Produkt bzw. die Baugruppe zerstörungsfrei zerlegbar ist, werden Baugruppen oder Teile zwischen Guttteil und Schlechtteil getauscht und beobachtet, ob der Fehler wandert. ( kann ebenso für Prozesse durchgeführt werden)

Six Pack Test

• ist ein statistisch abgesicherter Nachweis, das der vermutete Einflussfaktoren statistisch relevant ist. Vorteil ist, dass mit einer sehr kleinen Anzahl von Teilen gearbeitet werden kann. ( vgl. Tukey-Test)

DoE –  design of experiments

• sind statistisch abgesicherte Versuche, bei denen gezielt die zuvor identifizierten Einflussfaktoren variiert werden um zum einen den Ursachennachweis und zum anderen ein Betriebsoptimum zu identifizieren.

Nachteile und Einschränkungen

• Produktverständnis und Prozesskenntnisse nötig (insbesondere bei komplexen Problemen)
• Aufbau des Funktionsmodells erfordert Kenntnis der Wirkzusammenhänge von Einflussfaktoren

Unterschied zu anderen Problemlösungsmethoden

Die in der Praxis meist anzutreffende Verwendung von Brainstorming in Kombination mit dem Ishikawa-Fischgrät-Diagramm zur Suche der relevanten Ursachen ist meist weniger zielgerichtet und langsamer. Sie zeigt eine Vielzahl möglicher Ursachen auf, bietet leider keine Vorgehensweise zur Eingrenzung  der relevanten Faktoren wie die Shainin^® – Methoden. Die Shainin^® – Vorgehensweise verläßt sich zur Eingrenzung von Einflussfaktoren weniger auf die Erfahrung des Problembearbeiters bzw. des Teams als auf eine durch Statistik gestützte Wahrscheinlichkeits-Annahme.

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