Die Vorteile einer FMEA-Software – mit praktischem Beispiel

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) dient zur Fehlerprävention, um Fehler bei Produkten oder Prozessen bereits vor der Entstehung zu vermeiden, statt diese nachträglich mühselig zu beheben. Aus diesem Grund sollte die FMEA in jedem Unternehmen eingesetzt werden und zwar bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Produktentstehungsprozesses.

Klassisch wird zur FMEA-Erstellung meist eine Excel-Tabelle genutzt, doch die moderne Form der digitalisierten FMEA kann viele bisherigen Arbeitsvorgänge erheblich vereinfachen. Erfahren Sie in diesem Blogartikel, wie eine FMEA systematisch und effizient erstellt wird und welche Vorteile Ihnen dabei eine softwarebasierte FMEA gegenüber der klassischen Methode bringt.

Außerdem zeigen wir Ihnen anhand verschiedener Screenshots der FMEA-Software des Quality Centers, wie eine digitale FMEA aufgebaut sein kann und wie sie optimal genutzt wird.

Als erstes legen Sie fest, was im Rahmen der FMEA betrachtet werden soll. Dies kann ein Produkt, eine Komponente, ein Prozess oder eine Schnittstelle zwischen Komponenten (z.B. bei Schrauben, dem Einpressen oder dem Schweißen) sein. Nachfolgend finden Sie eine Aufstellung möglicher Anlässe für eine FMEA:

• Neuentwicklung eines Produkts
• Produktänderung
• Analyse von komplexen Herstellverfahren
• Gefahrenanalyse von sicherheitsrelevanten Produkten oder Prozessen
• Einsatz neuer Maschinen und Anlagen
• Analyse von Prozessen und Produkten mit hohem Umweltrisiko oder Risiken für den Arbeits- und Gesundheitsschutz
• Analyse von veränderten Einsatzbedingungen beim Kunden

Durch diesen ersten Schritt in der harmonisierten FMEA-Methodik wird der Prozess oder das Produkt eingegrenzt und beschrieben. Sie legen fest, was konkret betrachtet und analysiert werden soll. Daraus ergibt sich dann der Projektauftrag, in dem Sie die Ausgangsbasis, die Analysegrenzen und die 5Z (Zweck, Zeitplanung, Zusammensetzung des Teams, Zuweisung der Aufgaben, WerkZeuge) festlegen.

Vorteile der FMEA-Software:
In der Software können Sie die Teammitglieder und deren Verantwortlichkeiten direkt festlegen. Im Falle einer Änderung erhalten diese dann eine Maßnahme zum Anpassen der FMEA. Die Maßnahmenverfolgung ist unkompliziert und jederzeit möglich.

In der Strukturanalyse dokumentieren Sie zunächst alle für Ihre FMEA relevanten Elemente: Das sind bei der P-FMEA (Prozess-FMEA) die zu betrachtenden Prozesse chronologisch zu dem entsprechenden Fertigungsauftrag. Bei der D-FMEA (Design- oder Konstruktions-FMEA) handelt es sich dabei um das zu betrachtende Teil und dessen Komponenten.

Auch die Schnittstellen werden in diesem Schritt dokumentiert – dies gilt sowohl für die D-FMEA sowie die P-FMEA.

Tipp: In der P-FMEA bilden die Prozesse immer die Fokusebene, also die Hauptbetrachtungsebene (gerne auch als Fehlerebene bezeichnet). In der D-FMEA wird die Fokusebene von dem Teil bzw. dessen Komponenten und deren Verbindungen gebildet.

Bei der Funktionsanalyse wird festgehalten, wofür es das Produkt gibt und über welche primären Funktionen (D-FMEA) es verfügen muss bzw. welche Spezifikationen herzustellen sind (P-FMEA). Dazu werden die einzelnen Funktionen, Spezifikationen und Anforderungen untersucht und aufgelistet.

In der D-FMEA werden die Funktionen mit Hilfe eines Funktionsnetzes verknüpft und visualisiert. Sie erhalten so eine grafische Unterstützung, um schnell und einfach zu erkennen, durch welche Zusammenhänge der Unterfunktionen die Hauptfunktion sichergestellt wird bzw. welche Merkmale für welche Funktion dimensioniert wurden.

In der P-FMEA spielt das Funktionsnetz allenfalls eine sehr untergeordnete Rolle.

Vorteile der FMEA-Software:
Mithilfe der Zeichnungsintegrationen lassen sich Spezifikationen (Merkmale) einfach in die FMEA übernehmen, indem man aus dem Gesamtumfang die relevanten Merkmale auswählt. Da alle Merkmale angezeigt werden, kann auf diese Weise nichts vergessen werden und es entstehen keine Übertragungsfehler.

Die Zusammenhänge zwischen den Funktionen lassen sich im Funktionsnetz übersichtlich darstellen. Somit weiß während der Bearbeitung jeder, um welchen Punkt es geht und bei welchem Analyseschritt sich das Team aktuell befindet. Dadurch erhalten Sie stets eine exakte Übersicht über den aktuellen Stand der FMEA.

Bei der Fehleranalyse geht es darum, potenzielle Fehler, Schäden und Gefahren jeder Funktion aufzudecken und zu beschreiben.

Wichtig dabei ist, die Fehler kurz, aber präzise zu beschreiben. Berücksichtigen Sie auch unwahrscheinlich auftretende Probleme, Fehler mit geringer Auswirkung oder Probleme, die nur unter bestimmten Bedingungen bzw. in bestimmten Produktionsphasen entstehen.

Beispiel: Die Bezeichnung „Durchmesser nicht in Ordnung“ ist nicht klar genug und eine Fehlervermeidung bzw. -entdeckung dadurch nicht möglich. Besser wäre „Durchmesser zu klein“ oder „Durchmesser zu groß“. Diese Aussagen sind eindeutig und der Handlungsbedarf kann davon abgeleitet werden.

Vorteil der FMEA-Software:
Durch die systematische Erfassung von Fehlern, Fehlerfolgen, Ursachen und deren Verknüpfung im Fehlernetz wird dem Team schnell ersichtlich, wo der Schwerpunkt von Fehlern und somit Handlungsbedarf liegt.

Die softwarebasierte FMEA entwickelt sich mit Ihren Produkten oder Prozessen weiter. So können Sie z. B. in einem datenbankbasierten CAQ-System im Falle einer Reklamation, auf die FMEA zugreifen und abgleichen, ob das aufgetretene Problem bereits benannt wurde. Falls nicht, kann dieses ergänzt werden. Sollte es schon beschrieben sein, kann geprüft werden, ob entsprechende Maßnahmen festgelegt wurden oder diese gegebenenfalls noch festgelegt werden müssen.

Nachdem Sie nun alle möglichen Fehler als Folgen-Fehler-Ursachen verknüpft haben, erfolgt eine erste Risikobewertung (früher als RPZ, heute als Aufgabenpriorität AP).

Zu jeder „Fehler-Folge-Ursachenkette“ werden vermeidende- und entdeckende Maßnahmen dokumentiert, die den momentanen Zustand bzw. Anfangsstand abbilden. Daraus ergeben sich die Bewertungskriterien für die Auftretens- und Entdeckungswahrscheinlichkeit von Fehler-Ursachenkombinationen.

Vorteil der FMEA-Software:
Bei ähnlichen Produkten und Prozessen können Sie auf bereits erstelle Bausteine zurückgreifen und diese vererben. Somit können Sie bereits angelegte Merkmale übernehmen und entsprechend anpassen, ohne von vorne anfangen zu müssen. Dadurch werden bereits bestehende Erfahrungen nicht nur weiterverwendet, sondern auch weiterentwickelt.

In diesem Schritt werden alle Maßnahmen auf ihr Optimierungspotenzial geprüft. Dabei ist es sinnvoll, zuerst die Fehler zu bearbeiten, die ein hohes Gefahrenpotenzial oder Sicherheitsrisiko bergen.

Früher wurde hier die RPZ (Risikoprioritätszahl) herangezogen. Durch die Harmonisierung von AIAG und VDA wird nun allerdings die AP (Aufgabenpriorität) verwendet.

Die Planung und Umsetzung der Maßnahmen erfolgt im Rahmen der FMEA. Für die Maßnahmen können auch andere oder weitere Personen außerhalb des Teams eingebunden werden. Während der Umsetzung wird geprüft, ob die Verbesserungen und Ziele erreicht werden, die mit der Maßnahme verfolgt werden.

Vorteile der FMEA-Software:
Bei einem datenbankbasierten CAQ-System können alle Maßnahmen zentral verfolgt werden. Durch die Versionierung sind Änderungen außerdem jederzeit nachvollziehbar.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass jeder Mitarbeiter nur eine To-Do-Liste für alle Maßnahmen hat. Zum Vergleich: Bei der Nutzung von Excel kann es vorkommen, dass ein Teammitglied in 25 Dateien erwähnt wird, um eine Aufgabe zu erledigen.

Nach dem Abschluss des FMEA-Projekts hält die Teamleitung die Ergebnisse des FMEA-Prozesses fest und dokumentiert diese für das Unternehmen, andere FMEA-Teams und die Fachabteilungen (z. B. Entwicklung, Produktion, Produktmanagement). Durch die Dokumentation der FMEA-Ergebnisse, erhält das Unternehmen eine protokollierte Wissensbasis, mit der laufende und künftige Entwicklungsprojekte besser unterstützt werden können. Wenn Sie auf diese Weise regelmäßig FMEA-Projekte durchführen, kann sich eine entsprechende Qualitätskultur in Ihrem Unternehmen entwickeln.

Vorteil der Software:
Bei einem datenbankbasierten CAQ-System ist die FMEA ein lebendes Dokument. Sie stellt einen Wissensspeicher des Unternehmens dar, der stetig weiterentwickelt wird. Über die Integration von Reklamationsmanagement, Prozess- und Produktaudit erhält der Wissensspeicher zusätzlich neuen Input.

Fazit zu den Vorteilen einer digitalen FMEA

Die sieben Schritte einer FMEA laufen immer gleich ab, unabhängig davon, mit welchem System Sie arbeiten. In jedem Schritt liegen die Vorteile einer Software aber klar auf der Hand: Viele Arbeitsprozesse (z. B. Eingaben, Zuteilungen usw.) werden vereinfacht und sind dadurch auch schneller durchführbar. Durch eine zentrale Datenbank ergibt sich ein guter Gesamtüberblick und alle Beteiligten können jederzeit den aktuellen Stand einsehen. Durch die übersichtliche Dokumentation entsteht eine wertvoller Wissensspeicher, der Ihrem Unternehmen dabei hilft, folgende FMEA-Projekte weiterzuentwickeln und zu optimieren.