D-FMEA | Design-FMEA


Definition

Die Design-FMEA (D-FMEA) ist ein Teilbereich der FMEA und wird oft auch als Konstruktions-FMEA bezeichnet. Diese Analyse soll frühzeitig Schwachstellen in der konstruktiven Auslegung eines Produktes identifizieren und durch optimierende Maßnahmen zur Erhöhung der Systemsicherheit, -zuverlässigkeit und -verfügbarkeit beitragen. D.h. es werden mögliche Risiken erkannt, die in der Entwicklung oder durch Änderungen im Design eines Produktes entstehen können. 

Die D-FMEA betrachtet nicht nur die Einzelteile eines Produktes, sondern auch, welche Anforderungen das Endprodukt an die Einzelteile hat. Anhand der D-FMEA wird die Fehlervermeidung im Entwicklungsablauf optimiert. Durch eine objektive Bewertung der Designanforderungen und –alternativen werden mögliche Designfehler mit größerer Wahrscheinlichkeit erkannt.


D-FMEA nach AIAG/VDA Handbuch

Die aktuelle Richtlinie der Branchenverbände AIAG und VDA hat 7 Schritte für die Durchführung einer FMEA (jeweils D-FMEA, P-FMEA und FMEA MSR) entwickelt. Sie ermöglicht so den europäischen und nordamerikanischen Zulieferern genaue, vollständige und robuste FMEAs zu erzeugen, die alle Kundenanforderungen erfüllen. 

Seitdem werden FMEAs nicht mehr getrennt vom Produktentstehungsprozess betrachtet, sondern sind nun integraler Bestandteil des Entwicklungsprozesses.

Die 7 Schritte der D-FMEA

Schritt 1: Planung und Vorbereitung

Schritt 1 "Planung und Vorbereitung" ist ein integraler Bestandteil der D-FMEA, da hier der Grundstein für die weitere Analyse gelegt wird. Er verhilft zu mehr Transparenz in der Analyse und einem effizienteren Prozess durch die eindeutige Abgrenzung der zu betrachtenden Umfänge, sowie des gemeinsamen Verständnisses der Teammitglieder über Timing, Analyseumfang und –tiefe. 

  • Projektplan und Projektbeschreibung 
  • Ermittlung relevanter vorhandener Erkenntnisse (Lessons Learned) 
  • Definition und Auswahl des Analyseumfangs 

Schritt 2: Strukturanalyse

Der zweite Schritt analysiert die Struktur der jeweiligen FMEA (System-FMEA, Konstruktions-/ Design-FMEA). 

  • Ermittlung der relevanten Systemelemente 
  • Definition der Systemstruktur 
  • Visualisierung des Betrachtungsumfangs der Analyse 
  • Analyse von Beziehungen, Schnittstellen, Interaktionen 

Schritt 3: Funktionsanalyse

Im dritten Schritt der FMEA werden die Funktionen, die durch Anforderungen und Spezifikationen beschrieben werden, dem Systemelement zugeordnet. 

Die Funktionsanalyse beschreibt die technischen Abhängigkeiten zwischen Funktionen auf den verschiedenen Ebenen. 

  • Überblick über die Funktionalität des Produkts oder Prozesses 
  • Zuweisung von Anforderungen/Merkmalen zu einzelnen Funktionen 
  • Visualisierung (Funktionsnetz/-baum) 

Schritt 4: Fehleranalyse 

Aus den in Schritt 3 definierten Funktionen werden im vierten Schritt die Fehlfunktionen (Fehler) abgeleitet. 

Bei der Fehleranalyse werden Ursachen und Auswirkungen sowie deren Zusammenhänge identifiziert. 

  • Identifizierung der potenziellen Fehler bezogen auf die Funktion eines Systemelementes 
  • Erstellung der Fehlerketten 
  • Visualisierung der Fehlerbeziehung (Netze) 

Schritt 5: Risikoanalyse 

Schritt 5 behandelt das Thema Risikoanalyse. Ihr Zweck ist die Erkennung von Risiken durch die Bewertung von Bedeutung, Auftreten und Entdeckung für jede Fehlerkette. 

  • Zuweisung und Bewertung von Vermeidungsmaßnahmen 
  • Zuweisung Bewertung von Entdeckungsmaßnahmen 

Schritt 6: Optimierung 

Der Hauptzweck der Optimierung in Schritt 6 der FMEA ist die Festlegung von Maßnahmen zur Risikoreduzierung und zur Erhöhung der Sicherheit und damit die Steigerung der Kundenzufriedenheit. Dies erfolgt durch: 

  • Identifikation von Verbesserungsmaßnahmen 
  • Zuordnung von Verantwortlichkeiten und Terminen 
  • Durchführung und Dokumentation der Maßnahmen 
  • Neubewertung des Risikos 

Schritt 7: Ergebnisdokumentation 

Um den kontinuierlichen Verbesserungsansatz zu verfolgen, werden in Schritt 7 die Ergebnisse dokumentiert - sowohl für das interne als auch für das externe Reporting. 

Dabei ist Schritt 7 nicht zwingend als der letzte Schritt zu betrachten. Eine Ergebnisdokumentation kann auch bereits früher zu definierten Meilensteinen, für Statusberichte zum aktuellen Stand in der Entwicklung sowie zur Vorstellung definierter, aber noch nicht implementierter Optimierungen angewandt werden. 

  • Kurzfassung in einem Bericht 
  • Betrachtungsumfang der FMEA 
  • Beschreibung der Herleitung der Funktionen 
  • B/A/E Bewertungstabellen 
  • Beschreibung des abgeleiteten weiteren Vorgehens 

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