Bei der FMEA handelt es sich um eine entwicklungs- und auch planungsbegleitende System- und Risikoanalyse. Sie soll mögliche Risiken in den Produkten und Prozessen finden, analysieren und ggf. Möglichkeiten zur Lösung aufzeigen. Sie wird außerdem im Risikomanagement sowie im Qualitätsmanagement eingesetzt. Hier ist die FMEA ein Werkzeug zur Fehlervermeidung, dient aber auch der Erhöhung der technischen Zuverlässigkeit sowie der Eingrenzung des Risikos. Mit der FMEA sollen frühzeitig Fehler und Probleme im Produktentstehungsprozess sowie Fehler und Fehlerursachen im System sowie in der Konstruktion der Produkte identifiziert und beseitigt werden. Sie soll außerdem dabei helfen, Probleme in der Gestaltung der Fertigungs- und Montageprozesse zu identifizieren und diese anschließend zu beseitigen.
Die FMEA ist generell Bestandteil des Qualitätsmanagements. FMEA wird insbesondere in der Design- bzw. Entwicklungsphase neuer Produkte oder Prozesse genutzt. Sie wird außerdem von Lieferanten von Serienteilen, von Automobilherstellern sowie in verschiedenen weiteren Industrien gefordert.
Wie sieht eine FMEA im Unternehmen aus?
Eine FMEA wird in der Regel bereichs- und abteilungsübergreifend im Unternehmen durchgeführt. Für die FMEA wird ein spezielles Team gebildet. In diesem gibt es neben dem Projektleiter und dem FMEA-Moderator eine Reihe von Fachkräften aus den verschiedenen Abteilungen. Da diese jedoch häufig nur über begrenztes Wissen im Bereich der FMEA verfügen, werden in vielen Fällen - zumindest zeitweise - auch externe Experten für die Arbeit in der FMEA-Gruppe beauftragt. Zudem werden in vielen Unternehmen die eigenen Mitarbeiter durch eine FMEA-Schulung für die Arbeit in solchen Gruppen sowie für die Nutzung von FMEA-Software vorbereitet und ausgebildet.
Die genaue Zusammensetzung einer FMEA-Gruppe wie auch die im Team vorhandenen Experten und Fachkräfte unterscheiden sich natürlich stark von Unternehmen zu Unternehmen und hängen vor allem davon ab, zu welchem Thema die Gruppe existiert bzw. welche Produkte von dem Unternehmen hergestellt werden. Häufig sind in der Gruppe auch Mitarbeiter bzw. Experten aus anderen Branchen zu finden. So sind zum Beispiel Zulieferer, weitere Hersteller oder Zwischen- und Endverkäufer in einer FMEA-Gruppe inkludiert.
FMEA gibt es in drei verschiedenen Formen
Die System-FMEA
Bei der System-FMEA oder S-FMEA besteht das Ziel in der Untersuchung des Zusammenwirkens von verschiedenen Teilsystemen, die Bestandteil von einem übergeordneten Systemverbund sind. Es handelt sich um eine Form der Systemanalyse, die potentielle Schwachstellen im System selbst sowie insbesondere an den Schnittstellen aufdecken soll. So soll das Zusammenwirken der verschiedenen Komponenten bzw. die Interaktion des eigenen Systems mit anderen Komponenten, mit denen eine Interaktion erfolgt, verbessert und Probleme verhindert werden. Die System-FMEA hat es zum Ziel, einerseits das hergestellte Produkt auf die Erfüllung seiner Erwartungen und Funktionen hin zu untersuchen. Andererseits sollen aber auch insbesondere Fehlermöglichkeiten und Probleme, die dazu führen, dass die Anforderungen nicht erfüllt werden bzw. werden können, gesammelt und ausgewertet werden.
Die Design- und Konstruktions-FMEA
Die Design- und Konstruktions-FMEA wird in der Entwicklung und Konstruktion verwendet. Sie dient dazu, die Eignung eines Produktes zur Fertigung und Montage so früh wie möglich einzuschätzen und so eventuelle Probleme rechtzeitig zu entdecken. Dabei wird insbesondere auf systematische Fehler geachtet, die in der Konstruktionsphase auftreten können.
Teil der Design- und Konstruktions-FMEA ist außerdem die Hardware-FMEA sowie die Software-FMEA.
Die Hardware-FMEA
Die Hardware-FMEA hat - wie der der Name schon sagt - zum Ziel, die verschiedenen Risiken aus dem Bereich Elektronik und Hardware zu analysieren. Anschließend werden die Ergebnisse analysiert und bewertet. Abschließend werden Maßnahmen ausgearbeitet, um die aufgetretenen Probleme zu lösen bzw. die Effizienz der Hardware zu verbessern.
Die Software-FMEA
Bei der Software-FMEA handelt es sich im Grundsatz um die gleiche Analyse wie bei der Hardware-FMEA. Im Gegensatz zur Hardware-FMEA befasst sie sich jedoch speziell mit der Software sowie mit dem erzeugten Programmcode. Sie soll hier Probleme und Fehler erkennen und diese analysieren, lösen und die Effizienz der Software im Allgemeinen verbessern.
Die Prozess-FMEA
Die Prozess-FMEA, kurz auch P-FMEA, arbeitet vorwiegend mit den Ergebnissen der Konstruktions-FMEA. Sie befasst sich jedoch insbesondere mit den Problemen und möglichen Schwachstellen, die im Produktions- bzw. im Leistungsprozess auftreten können. Sie folgt daher in der Regel unmittelbar nach der K-FMEA oder zu einem späteren Zeitpunkt, vor oder unmittelbar nach dem Beginn der Produktion.
Was sind die einzelnen Schritte der FMEA und worauf muss man achten?
Der Ablauf der FMEA wird in sechs Schritten, in der sogenannten FMEA VDA - AIAG geregelt. Die FMEA VDA legt dabei die einzelnen Schritte sowie die erforderlichen Maßnahmen genau fest und bestimmt auch die Ziele, die durch die FMEA erreicht werden sollen. Mitarbeiter einer FMEA-Gruppe lernen diese Punkte in der Regel im Rahmen der FMEA-Schulung als Grundlagen.
Schritte 1 und 2: Grundlagen und Scoping
In einem ersten Schritt werden die Grundlagen des Prozessmanagements geschaffen. Es wird festgelegt, wer was genau macht. Außerdem wird festgelegt, wann, wie und womit gearbeitet wird. Schließlich folgt in einem zweiten Schritt das Scoping. Hier werden sowohl die Aufgaben als auch der Untersuchungsumfang innerhalb der komplexen Planungs-, Management- und Herstellungsprozesse definiert und festgelegt. Auch die möglichen Spielräume und die verschiedenen Aufgabenbereiche werden während des Scopings festgelegt. Außerdem soll eine Abgrenzung des betrachteten Systems erreicht werden.
Schritt 3: Strukturanalyse
Der dritte Schritt befasst sich schließlich mit der Strukturanalyse. Hier sollen die genauen Strukturen der jeweiligen FMEA-Arten analysiert und festgelegt werden. Hierfür wird in den meisten Fällen ein sogenannter Strukturbaum erstellt, der die verschiedenen Elemente der FMEA darstellt. Wie detailliert und genau die Darstellungen erfolgen, ist abhängig vom Projekt und kann daher in der Regel nicht allgemein festgelegt werden. Ziel ist es, eine sorgfältige und effektive Strukturierung des betrachteten Systems und seiner Prozesse zu erreichen.
Schritt 4: Funktionsanalyse
Anschließend beginnt der vierte Schritt – die Funktionsanalyse. Hier werden die genauen Funktionen des Systems bzw. seiner Elemente bestimmt und festgelegt. Dabei erhalten alle Systemelemente in der Struktur verschiedene Eigenschaften, Funktionen und Merkmale bzw. werden diesen zugeordnet. Auf diese Weise soll eine genaue Übersicht darüber geschaffen werden, wie die verschiedenen Elemente funktionieren und miteinander zusammenarbeiten sollen.
Schritt 5: Fehleranalyse
Schließlich erfolgt im Rahmen der Fehleranalyse die genaue Untersuchung der Funktionen des Programmes oder Systems. Es sollen potentielle Fehlerursachen, die Fehlerarten aber auch die Folgen, die aus den Fehlern entstehen können, analysiert werden. Hier kommen in der Regel verschiedene W-Fragen zum Einsatz. Ein häufig verwendetes Schema sind die 5 Warum Fragen, nach der Ishikawa Methode. So sollen Probleme und Fehler und deren Folgen frühzeitig erkannt und ggf. Lösungen gefunden werden.
Schritt 6: Risikobewertung
Abschließend erfolgt im sechsten Schritt die Risikobewertung. Hier werden die Ergebnisse und Erfahrungen aller vorherigen Punkte sowie deren Einträge aus der FMEA zur Hand genommen. Anschließend wird bewertet, ob das Risiko, dass von dem Produkt oder Prozess bei der Nutzung bzw. im Betrieb ausgeht, akzeptabel ist. Es wird außerdem geschaut, ob das Restrisiko vertretbar ist und welche Möglichkeiten es gibt, die Risiken zu minimieren. Hierzu wird ein spezieller Risikofaktor berechnet, der vor allem dazu dient, die Risiken mit anderen Produkten effizient vergleichen zu können, um zu einer sinnvollen Lösung zu kommen. Der Vergleichsfaktor ist auch als Risikoprioritätszahl bekannt. Diese wird für alle Produkte und Prozesse erstellt und bietet so eine zuverlässige Möglichkeit, Risiken im Rahmen der FMEA zu vergleichen.
FMEA-Software für das Risiko- und Qualitätsmanagement
Eine FMEA ist ein aufwendiger Prozess, der viele Phasen und Schritte durchläuft und bei dem viele Informationen und Daten gewonnen werden. Die richtige und übersichtliche Darstellung dieser Informationen sowie ein kontrollierter und ordentlicher Ablauf der FMEA sind für das Ergebnis extrem wichtig. Eine FMEA-Software kann hier wertvolle Hilfestellung geben. Sie begleitet nicht nur durch die einzelnen Schritte, die im Rahmen der FMEA durchzuführen sind. Sie bietet außerdem verschiedene Fragen, Werte und Punkte, die zu prüfen sind und gibt ggf. Richtwerte an. Außerdem werden alle Daten und Informationen, die aus der FMEA gewonnen werden, übersichtlich dokumentiert. Auf diese Weise bietet die FMEA-Software einen detaillierten Gesamtüberblick über den aktuellen Stand der Dinge. Eventuell fehlende Daten oder Informationen, wie auch Risiken oder Probleme sind so einfach zu erkennen. Zudem kann die Software ihre Informationen auch problemlos an die anderen Mitglieder der FMEA-Gruppe weiterleiten, es können Änderungen vorgenommen und Kommentare hinterlassen werden.
Die FMEA ist von extrem großer Bedeutung für Unternehmen. Eine ausführliche und detaillierte FMEA ist jedoch auch aufwendig und komplex. Eine professionelle FMEA-Software kann hier wertvolle und unersetzliche Arbeit leisten und die FMEA deutlich vereinfachen. Spezielle FMEA-Software eignet sich daher für jedes Unternehmen und führt neben einer deutlichen Risikovermeidung außerdem zu Verbesserungen bei Qualitätssicherung, da viele Fehler und Probleme so rechtzeitig erkannt werden. Dies führt außerdem zu einer enormen Kostenersparnis, da Rückrufe, Garantiefälle und andere Probleme, die Kosten verursachen, bereits im Vorfeld vermieden werden können.