FMEA – Fehler Möglichkeits und Einfluss Analyse

Wir beschäftigen uns in diesem Artikel mit den Grundfragen zur FMEA:

Was ist eine FMEA?

Was kann FMEA leisten?

Wie funktioniert eine FMEA?

Was bringt FMEA meinem Unternehmen? Welche Unternehmensziele kann ich mit FMEA erreichen?

Welche Vorteile habe ich vom der Einsatz mittels der FMEA? Welche Ziele hat die FMEA?

Welche FMEA Tools nutze ich zur Unterstützung?

Welche Rollen gibt es beim Einsatz der FMEA in Unternehmen?

Welche FMEA Seminare, Schulung & Ausbildungen gibt es?

Wie läuft eine FMEA Zertifizierung ab?

Wie implementiere ich die FMEA in meinem Unternehmen?

Weitere Fragen beantworten wir Ihnen gerne persönlich!

FMEA Definition

Englisch: FMEA – Failure Mode and Effects Analysis.

Deutsch: FMEA – Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse

FMEA Methode

Was ist eine FMEA?

Die FMEA Methode ist eine entwicklungs- und planungsbegleitende System- und Risikoanalyse, um potenzielle Risiken in Systemen, Produkten und Prozessen zu finden. Im Rahmen des Risikomanagements (Riskmanagement) und Qualitätsmanagement ist die FMEA ein Werkzeug zur Fehlervermeidung und Erhöhung der technischen Zuverlässigkeit und Eingrenzung des Risikos (Risk). Die Methode wird eingesetzt um frühzeitig im Produktentstehungsprozess (10er Regel) Fehler & Fehlerursachen im System und in der Konstruktion der Produkte sowie der Gestaltung der Fertigungs- und Montageprozesse zu identifizieren und zu beseitigen. Die Methode wird insbesondere in der Design- bzw. Entwicklungsphase neuer Produkte oder Prozesse angewandt und von Lieferanten von Serienteilen für die Automobilhersteller und in anderen Industrien gefordert.

FMEA ist die Methode Nummer 1 im Risikomanagement

FMEA Historisches

Die NASA hat 1963 die “Fehlermöglichkeits und Einflussanalyse” (FMEA) für das Apollo-Projekt entwickelt. 1965 hat die Luft- und Raumfahrt- technik diese Methode übernommen. Die ursprüngliche Herkunft kommt von: “Was passiert wenn”

1963 hat die NASA die „Failure Mode and Effects Analysis“ (FMEA) für das Apollo-Projekt entwickelt

1965 hat die Luft- und Raumfahrt- technik diese Methode übernommen

1975 fand diese Methode unter anderem ihren Einsatz in der Kerntechnik

1977 fand die Methode erstmalig setzte in der Automobilindustrie die Firma Ford (USA)

1980 wurde in Deutschland in der DIN 25 448 die Ausfalleffektenanalyse mit dem Untertitel FMEA genormt. Im Verband der Automobilindustrie (VDA) wurde diese Methode automobilspezifisch weiterentwickelt.

1986 wurde die erste Methodenbeschreibung wurde im “VDA Band 4, Qualitätssicherung vor Serieneinsatz” herausgegeben.

1990 FMEA hält Einzug in den verschiedenen Bereichen der Medizin- und Nachrichtentechnik

1990 die Methode zur System-FMEA Produkt und System- FMEA Prozess für die Automotive Branche auf Basis des VDA Band 4 in 1986 veröffentlichten FMEA weiterentwickelt.

1996 erschien der VDA- Band4, Teil2, Qualitätssicherung vor Serieneinsatz mit dem Untertitel – System-FMEA

2000 Eine weitere Darstellung der FMEA im amerikanischen Sprachraum erfolgte durch das SAE Paper J1739 von 06/2000. Dieses SAE Paper diente zur Überarbeitung der FMEA 3rd Edition, als Referenzhandbuch zur QS-9000

2001 Toyota entwicklet die Methode als Werkzeug für die Entwicklung DRBFM

2006 Überarbeitung der VDA- Band4, Teil2, System-FMEA – Qualitätssicherung vor Serieneinsatz

2019 Harmonisierung der FMEA Handbücher von VDA und AIAG

FMEA Team

Wer ist bei einer FMEA im Team?

Eine FMEA wird strukturiert vorbereitet. Sie kennen den Satz von Ihrem Lieblingsfernsehkoch: Wir haben da etwas vorbereitet. Denn ehrlich, niemand möchte dem Koch beim vorbereiten der Zutaten zuschauen.

Teilnehmer im FMEA Projekt

FMEA-Moderator

Experten

FMEA Koordinator

FMEA Team

Eine FMEA (Fehlermöglichkeits und Einflussanalyse) ist von einem bereichsübergreifend zusammengesetzten Team erstellt worden. Die Teamauswahl erfolgt in der Regel durch den Projektleiter gemeinsam mit dem FMEA-Moderator. Präventiv in den frühen Entwicklungsphasen potentielle Fehler- und Versagensursachen in Produkten oder Prozessen aufzuspüren, gelingt, wenn ausreichendes Wissen im FMEA-Team vorhanden ist. Das Ergebnis hängt in starkem Maß von dem Wissen der Personen im Team ab. 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 und einer abgestimmten Vorgehensweise. Dann steht einem erfolgreichen Projektstart nichts mehr im Weg. Zusätzliche Spielregeln erleichtern die Zusammenarbeit in FMEA Projekten.

FMEA Moderator

Welche Aufgaben hat ein FMEA Moderator?

Der Erfolg der FMEA wird maßgeblich durch die Art und Weise der FMEA Moderation beeinflusst. Der FMEA Moderator ist ein Generalist, mit Fachwissen, Methodenwissen und Moderationsfähigkeiten. Ein erfahrener FMEA-Moderator moderiert Ihr FMEA-Projekt und unterstützt bei Vorbereitung, Durchführung, Nachbereitung und Präsentation.

Kompetenzprofil FMEA Moderator

Übersicht

Siehe auch: FMEA Schulungen | Seminare | Ausbildungen

Einzelkurse

Siehe auch: FMEA Basiswissen Kompakt | Seminar | Schulung | Training

FMEA Grundlagen | FMEA Basiswissen Schulung | Seminar (2 Tage)

FMEA Automotive nach VDA | AIAG | FMEA Basiswissen Automotive | Seminar | Schulung | Training

FMEA Moderator | FMEA Moderatoren Ausbildung | Schulung

FMEA Moderatorenausbildung (5 Tage) + Coaching FMEA (3 Tage)

Ziele

Welche Ziele hat die FMEA?

Unternehmensziele

Unternehmensziele sind Ausdruck des Selbstverständnisses und des Anspruchs eines Unternehmens. Eine Zielsetzung gehört zu den betrieblichen Grundentscheidungen eines Unternehmens und wird in der Regel von der Unternehmensleitung festgelegt unter Berücksichtigung der zu erfüllenden Normen.

Sicherheit gewährleisten

Qualität sicherstellen / steigern

Gewinn steigern / Kosten sparen

kürzere Entwicklungszeiten

störungsarme Serienanläufe

Termintreue

wirtschaftlichere Fertigung und Montage

Fehlerkosten minimieren / reduzieren

Reduzierung von Garantie- und Kulanzkosten

Ziele der FMEA

Die Ziele der FMEA leiten sich aus den sich aus den Unternehmenszielen ab. Gestiegene Qualitäts- und Risikoansprüche der Kunden wirken sich dabei ebenso aus, wie die erforderliche Kostenoptimierung der Produkte und Prozesse. Die Unternehmens Ziele werden zum Qualitäts & Risikomanagement heruntergebrochen, also konkretisiert, dann sind es Handlungsziele.

Unternehmensziele erreichen

Risikominimierung (Risiko bekannt und im Griff)

Sicherheitsnachweis

Steigerung der Funktionssicherheit und Zuverlässigkeit von Produkten und Prozessen

Entlastungsnachweis im Produkthaftungsfall

zielgerechte Kommunikation in internen und externen Kunden- und Lieferantenbeziehungen

umfassende präventive Risikobetrachtung

Reduzierung von reaktiven, kostenintensiven Korrekturmaßnahmen und Terminverzögerungen

verbessertes Systemverständnis und Kommunikation

FMEA Einführung

Welchen Aufwand muss ich betreiben?

In der Einführungsphase der FMEA Methode im Unternehmen ist ein hoher Aufwand zur Erstellung von FMEA’s (Basis FMEA) erforderlich, bis dieser sich in Nutzen umwandelt. Der Aufwand entsteht im Wesentlichen durch ausführliche Beschreibung der Produkte und Prozesse.

FMEA Formblatt

FMEA Vorlagen

Im FMEA Formblatt werden alle potentiellen Fehler ( Fehlerfolgen, Fehler, Fehlerursachen) mit Ihren Maßnahmen dokumentiert. Grundsätzlich dient die das FMEA Formblatt zum systematischen Festhalten der FMEA Teamsitzung. Im FMEA Formblatt enthalten ist auch die FMEA Bewertung.

FMEA Formblatt in FMEA Software

K-FMEA Formblatt Gehäuse

FMEA Formblatt in Excel

FMEA Formblatt in Excel

FMEA Arten

FMEA Arten nach VDA / AIAG

Konstruktions / Design (K-FMEA, KFMEA / D-FMEA, DFMEA)

Prozess (P-FMEA, PFMEA)

MSR FMEA

werden alle Begriffe der FMEA Arten und Möglichkeiten abgedeckt. Diese können Betrachtungsumfänge haben wie z.B. System, Softwarefunktionen, Schnittstellen, Konstruktion, Komponenten, Fertigungsabläufe, Montageabläufe, Logistik, Transport und Maschinen.

Die Fehler Möglichkeits & Einfluss Analyse in seine FMEA Arten unterteilt:

System FMEA (S-FMEA, SFMEA)

Die System-FMEA (S-FMEA, SFMEA) untersucht das Zusammenwirken von Teilsystemen in einem übergeordneten Systemverbund (Systemanalyse. Sie zielt auf die Identifikation potenzieller Schwachstellen, insbesondere an den Schnittstellen, die durch das Zusammenwirken der einzelnen Komponenten oder die Interaktion des eigenen Systems mit der Umwelt entstehen könnten. Die Aufgabe der System-FMEA ist es einerseits, das Produkt auf Erfüllung der im Pflichtenheft festgelegten Funktionen hin zu untersuchen, andererseits vor allem, Fehlermöglichkeiten, die zur Nichterfüllung der Anforderungen führen, zu sammeln und zu bewerten.

Design FMEA (D-FMEA) oder Konstruktions FMEA (K-FMEA) oder Produkt FMEA

dient der Entwicklung und Konstruktion dazu, die Fertigungs- und Montageeignung eines Produkts möglichst frühzeitig einzuschätzen. Der Betrachtungsumfang beinhaltet systematische Fehler während der Konstruktionsphase.

Software FMEA

Eine Software-FMEA leistet dieselbe Aufgabe für erzeugten Programmcode.

Die Software FMEA ist gehört zur Design FMEA / K-FMEA

Prozess FMEA (P-FMEA, PFMEA)

Die Prozess-FMEA (P-FMEA) stützt sich auf die Ergebnisse der Konstruktions-FMEA und befasst sich mit möglichen Schwachstellen im Produktions- oder Leistungsprozess.

Maschinen FMEA

Maschinen FMEA

Input der Maschinen FMEA sind die Ursachen (Fehler) aus der Prozess FMEA

FMEA Schritte (Vorgehensweise)

7 Schritte der FMEA

Die sieben Schritte der FMEA (VDA-AIAG)

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1. Schritt: Projektplanung

Scoping & Projektplanung

Scoping ist die Definition von Aufgaben- oder Untersuchungsumfängen in komplexen Planungs-, Management- und Herstellungsprozessen. Das Wort leitet sich aus dem englischen scope ab, was die Bedeutungen Umfang, Abgrenzung, Raum, Aufgabenbereich, Spielraum u.ä. haben kann.

Ziele des Scoping

Definition von Aufgaben- oder Untersuchungsumfängen in komplexen Planungs-, Management- und Produktentwicklungs- & Herstellungsprozessen

Abgrenzung des betrachteten Systems

Eingrenzung und Zuordnung des Analyseumfangs einer FMEA durch Bestimmung des Neuigkeitskrad im Produkt / Engineering und Prozess / Fertigungsplanung

2. Schritt “Strukturanalyse”

Der Schritt Strukturanalyse analysiert die Struktur der jeweiligen FMEA Arten (System FMEA, Konstruktions- / Design FMEA / Prozess FMEA). Die Systemelemente werden in einem Strukturbaum dargestellt. Bei der Erstellung der Systemstruktur ist der Detaillierungsgrad einer FMEA projektabhängig und kann deshalb nicht pauschal festgelegt werden.

Ziel der Strukturanalyse

eine Strukturierung des betrachteten Systems

Strukturbaum einer Prozess FMEA

3. Schritt “Funktionsanalyse”

Im Schritt Funktionsanalyse werden die Funktionen der einzelnen Systemelemente beschrieben. Jedem Systemelement der Struktur werden Funktionen, Eigenschaften und Merkmale zugeordnet.

Ziel der Funktionsanalyse

Zielgerichtete Funktionsanalysen

Definitionen von Funktionen der Strukturelemente,

4 . Schritt “Fehleranalyse”

Ziel der Fehleranalyse

eine Analyse auf potenzielle Fehlerursachen, Fehlerarten und Fehlerfolgen, die sich direkt (z.B. unter Anwendung der W-Fragen) aus den Funktionen der Strukturelemente ableiten,

Anwendung der Methode Ishikawa kombiniert mit 5 x Warum

Zielgerichtete Fehleranalyse & Ursachenforschung

5. Schritt: “Risikobewertung”

“FMEA Bewertung” – Ist Zustand

Die Risikobewertung beurteilt auf Grundlage der Einträge in der FMEA, ob das Risiko, das von Produkt, Prozess oder dem Betrieb ausgeht, unter den gegebenen Rahmenbedingungen akzeptabel und eventuelle Restrisiken vertretbar sind. Um den Umfang von Risiken vergleichen zu können werden die Einzelursachen mit der Risikoprioritätszahl berechnet.

Ziele der Risikobewertung

eine Risikobeurteilung

Die Bewertung erfolgt durch interdisziplinäre Teams (Bewertungskataloge)

Kritische Auseinandersetzung mit den Bewertungen

Maßnahmen- bzw. Lösungsvorschläge zu priorisierten Risiken

Risikoprioritätszahl RPZ

Die Risikoprioritätszahl berechnet sich als Produkt aus drei Größen

B x A x E = RPZ (Nach VDA – AIAG bald ohne RPZ)

Bedeutung oder Schwere der Fehlerfolge (hoch = „10“ bis gering = „1“).

Auftretenswahrscheinlichkeit der Ursache (hoch = „10“ bis gering = „1“)

Entdeckenswahrscheinlichkeit der Ursache oder des Fehlers (gering = „10“ bis hoch = „1“)

FMEA Kennzahlen

Auftretenswahrscheinlichkeit (der Fehlerursache, engl. Occurrence O) und Entdeckungswahrscheinlichkeit (des Fehlers oder seiner Ursache; ggf. auch der Folge; engl. Detection D) sind eine Grundlage zur Risikobeurteilung. Die Kennzahlen sind ganzzahlige Zahlenwerte zwischen 1 und 10 und werden unter Zuhilfenahme von Bewertungskatalogen vergeben.)

6. Schritt Optimierung

Ziele der Optimierung

Maßnahmen- bzw. Lösungsvorschläge zu priorisierten Risiken

eine Verfolgung vereinbarter Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen und

eine Restrisikobeurteilung bzw. -bewertung

Zusätzliche Maßnahmen sind darauf gerichtet,

die Auftretenswahrscheinlichkeit einer Fehlerursache zu reduzieren

die Entdeckenswahrscheinlichkeit für eine potenzielle Fehlerursachen, Fehler zu erhöhen

7. Schritt Risiko- & Ergebnisdokumentation

Risikodokumentation

Grundlage für die Entscheidungen (Ist-Soll)

Dokumentation und Kommunikation der durchgeführten Maßnahmen zur Risikoreduzierung, Wirksamkeitbewertung der eingeführten Maßnahmen

Präsentation der Ergebnisse

Übersicht für Entscheider über Projektrisiken

Offenlegung der priorisierten Maßnahmen

Offenlegung der kritischen Fehlern mit Maßnahmen zur Reduzierung der Risiken

Hinweis auf technische Fehlerrisiken als Bestandteil des Entwicklungsplans und der Projektmeilensteine

FMEA Hilfsmittel

Ishikawa Diagramm

Hilfsmittel Ishikawa – Diagramm Auch als “Fehlerbaum”, “Ursache-Wirkungs-Diagramm” oder “Fischgrätendiagramm” bekannt. Der Japaner Kaoru Ishikawa (1915 – 1989) entwickelte zahlreiche Qualitätswerkzeuge, u. a. das nach ihm benannte Ishikawa-Diagramm, für das im deutschen auch der Begriff “Fehlerbaum” verbreitet ist. Der Fehlerbaum ist eine universelle grafische Methode zur Systemoptimierung und Fehlerursachenanalyse, mit der logische Zusammenhänge zwischen Fehlern und daraus entstehenden Ereignissen dargestellt werden können. Mit der Fehlerbaumanalyse kann man auch sehr komplexe Zusammenhänge gut überschaubar machen.

Mehr Informationen zur kostenlosen FMEA Software

5xWarum

Die 5-Why-Methode, auch 5-W-Methode oder kurz 5 Why beziehungsweise 5W genannt, ist eine Methode im Bereich des Qualitätsmanagements zur Ursache-Wirkung-Bestimmung. Ziel dieser Anwendung der fünf „Warum?“-Fragen ist es, eine Ursache für einen Defekt oder ein Problem zu bestimmen. Die Anzahl der Nachfragen ist nicht auf fünf begrenzt, diese Zahl ist symbolisch zu verstehen. Wichtig ist, dass so lange nachgehakt wird, bis der fehlerverursachende Prozessschritt eindeutig identifiziert und nicht mehr weiter aufteilbar ist. Dies lässt sich z. B. überprüfen, indem der Kausalzusammenhang umgekehrt formuliert wird. Toyoda Sakichi gilt als Erfinder dieser Methode.

FMEA Wissenswertes

Die FMEA

obliegt der Geheimhaltung

spiegelt das Know How der Firma

Fehlervermeidung vor Fehlerentdeckung

Praxiserfahrungen mit der “klassischen”FMEA

In der Praxis ist die Notwendigkeit des Risikomanagements mit FMEA akzeptiert. Kritisiert wird die unbefriedigende Beschreibung von Fehlerfolgen, die unzureichende Ursachenanalyse sowie die zeitraubende Zahlendiskussion im schlimmsten Fall mit “Gesundrechnen”, falls harte RPZ-Grenzen nicht erreicht werden. Wir haben deshalb eine modifizierte Vorgehensweise entwickelt, die diese Kritikpunkte beseitigt, von der die Teilnehmer sagen: “Pragmatisch, zielorientiert, einfach und logisch” und die durch die bestehenden Normen gedeckt ist. Bitte fragen Sie nach.

FMEA & Wissensmanagement

Kleine und mittlere, aber auch viele der großen Betriebe scheitern allzu oft bei dem Versuch, Wissen zu strukturieren und weiterzugeben; vor allem das Wissen der einzelnen Mitarbeiter zusammenzubringen, gestaltet sich in der Unternehmenspraxis oft als schwierig. Ineffiziente Arbeitsabläufe, Doppelarbeiten oder Mitarbeiter, die den Betrieb verlassen und wichtiges Erfahrungswissen mitnehmen – das sind nur einige der vielen Problemfelder, denen sich kleine und mittlere Unternehmen in der Unternehmenspraxis entgegenstellen müssen. Management und Führungskräfte beschäftigen sich leider immer noch zu wenig mit der Substanz und den Abläufen von Wissensgenerierung und –speicherung und der Bedeutung von individuellem und organisationalem Wissen im Unternehmen. Doch es gibt auch für Unternehmen erfolgreiche Vorbilder, wie im Folgenden anhand der Realisierung eines prozessorientierten Wissensmanagements.

Die FMEA fördert den Kommunikationsfluss in der Team- und Projektarbeit sowie den erforderlichen Wissenstransfer im Unternehmen. Der Projektablaufplan stellt dar, wie die FMEA, als eine Methode der „Prävention“, in die Produktentwicklung und Produktionsprozessentwicklung eingebunden ist. Durch die Dokumentation der FMEA gewinnt das Unternehmen eine protokollierte Wissensbasis, mit der laufende und künftige Entwicklungsprojekte effizient unterstützt werden.

Basis FMEA – Varianten FMEA

Warum ist dies Notwendig?

Um die Ziele des Unternehmens und die Ziele der FMEA zu erreichen

Aufwand / Nutzen Verhältnis sicherstellen

Wissenstransfer (lessons learned) der Projekte sicherstellen

FMEA – Normen und Standards

In Normen und Standards sind insbesondere vereinbarte Regeln, Verfahren zur Erstellung von FMEA´s festgelegt.

VDA VDA – AIAG

ISO/TS 16949:2002 ITAF

Maschinenrichtlinie

Medizintechnik ISO 14971

etc.

FMEA Software Anbieter

Führende FMEA Lösungen der Firma APIS ( IQ FMEA ) und PLATO (PLATO SCIO / PLATO e1ns ) sind am Markt etabliert. Folgende Lösungsanbieter stellen wir Ihnen vor

Die Unternehmenspraxis zeigt, dass es heute schwierig ist, eine FMEA ohne Softwarelösung / Softwareunterstützung zu erstellen. Eine FMEA Software unterstützt die Erstellung aber nicht die Inhalte.

Mehr Infos unter www.fmea.wiki

FMEA Coaching

Unsere FMEA Coaching-Konzepte oder das FMEA Coaching gehen weit über traditionelle Trainings- und Beratungsmaßnahmen hinaus. Mehr als “Hilfe zur Selbsthilfe” durch unsere erfahrenen FMEA-Moderatoren /-Trainer & Mentoren. Ein FMEA Coach & Mentor befähigt Mitarbeiter & Unternehmen gleichermaßen.

Mehr Infos

FMEA Videos

Video: FMEA Ablauf

Video: K-FMEA / Produkt FMEA

FMEA Literatur

FMEA Literatur – Hier finden Sie empfehlenswerte Literatur zur FMEA Methode.

Fachbuch / Lehrbücher

Hanser Verlag / Author: Kamiske

Author: Martin Werdich

DGQ – Deutsche Gesellschaft für Qualität / FQS

Quellen

FMEA Seminare & Ausbildungen

APIS IQ FMEA (Two in One) FMEA Basiswissen + IQ FMEA Software Training DRBFM – Design Review Based on Failure Mode | Seminar | Schulung | Training FMEA Grundlagen | FMEA Basiswissen Schulung | Seminar (2 Tage) FMEA Automotive nach VDA | AIAG | FMEA Basiswissen Automotive | Seminar | Schulung | Training FMEA Basiswissen Kompakt | Seminar | Schulung | Training FMEA Moderator | FMEA Moderatoren Ausbildung | Schulung FMEA Moderatorenausbildung (5 Tage) + Coaching FMEA (3 Tage) FMEA Koordinator / -in | Seminar | Schulung | Training