FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse).

Was FMEA ist, und welche Art diese Seite behandelt

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (Failure Mode and Effects Analysis, FMEA) ist systematisches Vorausdenken. Für jeden Schritt eines Prozesses stellt ein Team der Reihe nach vier Fragen: Wie kann dieser Schritt versagen (die Fehlerart), was würde dieser Fehler nachgelagert und beim Kunden anrichten (die Fehlerfolge), wodurch würde er entstehen (die Ursache), und was existiert heute, um ihn zu verhindern oder zu entdecken (die aktuellen Kontrollmaßnahmen). Bewertungen für Bedeutung, Auftreten und Entdeckung (Severity, Occurrence, Detection: S, O und D; im VDA-Formblatt B, A und E) machen aus den Antworten Prioritäten, und aus Prioritäten Maßnahmen mit Verantwortlichen.

Es gibt zwei Hauptarten. Eine Design-FMEA (DFMEA) fragt, wie das Produkt selbst im Gebrauch versagen kann, und gehört zur Produktentwicklung. Eine Prozess-FMEA (PFMEA) fragt, wie die Fertigung ein fehlerhaftes Produkt erzeugen kann, obwohl das Design in Ordnung ist, und gehört ins Werk. Diese Seite konzentriert sich auf die PFMEA, weil dort die Analyse entweder an das anschließt, was Werker tatsächlich prüfen, oder still stirbt.

Und meistens stirbt sie. Die häufigste FMEA in der Industrie ist eine Tabelle, die einmal im Anlauf bewertet, für den Auditor abgelegt und nie wieder geöffnet wird, auch nicht in der Woche, in der eine Kundenreklamation eintrifft, die die Analyse entweder übersehen oder vorhergesagt hat. Dieses Dokument ist totes Papier. Der Wert einer FMEA liegt nicht im ersten Workshop, sondern in der Disziplin, jedes Mal zu ihr zurückzukehren, wenn die Realität ihr widerspricht, und sie entscheiden zu lassen, was der Produktionslenkungsplan (Control Plan) am Prozess prüft.

Wann FMEA zur Verschwendung wird

FMEA hat in vielen Werken einen schlechten Ruf, und drei konkrete Praktiken haben ihn verdient:

• Ein Ingenieur schreibt am Schreibtisch FMEAs für das ganze Werk. Das Ergebnis sind Hunderte Zeilen, die niemand am Prozess gesehen hat, mit Auftretensbewertungen, die geraten sind, statt auf Erfahrung zu beruhen. Eine Analyse, die das Team nicht selbst gebaut hat, ist ein Dokument, und Dokumente ändern kein Verhalten.
• Bewertungsdebatten dauern länger als Maßnahmendiskussionen. Wenn ein Team zwanzig Minuten darüber streitet, ob das Auftreten eine 5 oder eine 6 ist, und vier Minuten darüber, was gegen die wichtigste Fehlerart zu tun ist, optimiert das Meeting die falsche Zahl.
• Jedes neue Produkt beginnt auf einem leeren Blatt. Wenn für einen ähnlichen Prozess eine Familien- oder Basis-FMEA existiert, starten Sie dort und analysieren Sie die Unterschiede. Leere Blätter reproduzieren alte Auslassungen und verbrauchen die Geduld des Teams für Zeilen, die vor Jahren geklärt wurden.

Das Gegenmittel ist in allen drei Fällen dasselbe: klein zuschneiden, mit den Menschen bauen, die den Prozess betreiben, und die gesparten Stunden in Maßnahmen statt in Zeilen stecken.

So bauen Sie eine FMEA, die lebt

Eine lebende FMEA entsteht in kurzen Sitzungen, nah am Prozess, mit den Menschen, die wissen, wie er versagt, und sie verlässt jede Sitzung mit Maßnahmen statt nur mit Bewertungen.

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   Grenzen Sie einen Prozess ein, und begehen Sie ihn, bevor Sie ihn analysieren.

   Wählen Sie eine Linie oder Prozessfamilie, gehen Sie sie Station für Station ab und notieren Sie die Schritte mit der Anforderung, die jeder erfüllen muss. Eine Zeile pro Funktion einer Station ist die richtige Detailtiefe: „Vier Hydraulikverschraubungen mit 25 Nm anziehen“ kann auf Arten versagen, die eine Analyse lohnen; „Schrauber aufnehmen“ nicht.

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   Starten Sie von der Familien-FMEA, wenn es eine gibt.

   Eine Basisanalyse eines ähnlichen Prozesses enthält bereits die meisten Fehlerarten, Fehlerfolgen und kalibrierten Bewertungen. Kopieren Sie sie und analysieren Sie dann, was an diesem Produkt und dieser Linie anders ist. In den Unterschieden versteckt sich das neue Risiko.

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   Führen Sie interdisziplinäre Sitzungen von etwa 90 Minuten pro Prozessschritt durch.

   Prozessingenieur, Qualität, ein Werker, der die Station bedient, und die Instandhaltung, wenn das Anlagenverhalten eine Rolle spielt. Für jeden Schritt: Wie kann er versagen, was passiert nachgelagert und beim Kunden, was verursacht es, und welche Kontrollmaßnahmen existieren heute. „Aktuelle Maßnahmen“ heißt aktuell: Eine Maßnahme, die geplant, informell oder „meistens“ durchgeführt wird, ist keine Maßnahme, und sie trotzdem aufzuführen verfälscht die Entdeckungsbewertung.

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   Bewerten Sie anhand schriftlicher Anker, und zwar zügig.

   Nutzen Sie verankerte Skalen, die einmal für das Unternehmen kalibriert wurden (die Tabelle unten ist ein Ausgangspunkt), und setzen Sie pro Zeile ein Zeitlimit. Ein Unterschied von einem Punkt ändert nie, was Sie als Nächstes tun. Die Prioritätsstufe schon; streiten Sie also über Stufen, nicht über Nachkommastellen.

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   Geben Sie jeder hohen Priorität eine Maßnahme mit Verantwortlichem und Termin, und aktualisieren Sie den Produktionslenkungsplan im selben Meeting.

   FMEA und Produktionslenkungsplan sind zwei Sichten auf eine Entscheidung: welches Risiko wir akzeptieren und was wir deshalb prüfen. Pflegen verschiedene Personen sie in getrennten Meetings, widersprechen sie sich innerhalb eines Quartals. Bewerten Sie Auftreten oder Entdeckung erst neu, wenn eine Maßnahme am Prozess verifiziert ist, nicht wenn sie geplant ist.

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   Benennen Sie die Revisionsauslöser und den Dokumentverantwortlichen.

   Die FMEA wird nach jeder Kundenreklamation in ihrem Geltungsbereich, jedem internen Durchschlupf und jeder Prozess-, Produkt- oder Anlagenänderung wieder geöffnet, und immer dann, wenn die Problemlösung eine Fehlerart aufdeckt, die sie nicht enthält. Ein namentlich benannter Verantwortlicher behält die Auslöser im Blick.

Diese Auslöser sind keine Pflege rund um die Methode. Sie sind die Methode. Der erste Workshop erzeugt eine Hypothese darüber, wie der Prozess versagt; jede Reklamation und jeder Durchschlupf ist ein Testergebnis, das heißt, die Realität hat entweder eine Fehlerart gefunden, die die Analyse übersehen hat, oder eine Kontrollmaßnahme überwunden, der die Analyse vertraut hat. Eine reife Ursachenanalyse stellt deshalb als Standardfrage: Stand diese Fehlerart in der FMEA? Die Antwort aktualisiert die Analyse auf eine von drei Arten. Die Fehlerart fehlte: ergänzen. Die Fehlerart stand drin, mit einer geschönten Auftretensbewertung: neu bewerten und handeln. Die Fehlerart stand drin, und die aufgeführte Kontrollmaßnahme hat sie nicht entdeckt: Die Entdeckungsbewertung war Fiktion, also die Maßnahme korrigieren, nicht nur die Zahl. Kundenfälle, die als 8D-Report laufen, machen diese Schleife explizit: Die Disziplin D7, Vorbeugung, existiert genau dafür, die Lektion in die FMEA und den Produktionslenkungsplan des betroffenen Produkts und seiner Schwesterprodukte zu tragen.

Die FMEA mit dem Shopfloor verbinden

Eine Kontrollmaßnahme, die nur in einer Tabellenspalte existiert, ist Fiktion. Jede Vermeidungsmaßnahme in der FMEA muss als Schritt in der standardisierten Arbeit auffindbar sein, und jede Entdeckungsmaßnahme muss eine reale Prüfung sein, die eine namentlich benannte Person in einer definierten Frequenz durchführt. Die Entdeckungsbewertung setzt voraus, dass diese Prüfungen stattfinden. Layered Process Audits (LPA) sind das Mittel, diese Annahme zu verifizieren, indem sie genau die Prüfungen stichprobenartig kontrollieren, auf die die FMEA zählt. Ein Audit, das eine aufgeführte Kontrollmaßnahme als übersprungen oder undurchführbar vorfindet, hat eine Korrektur der Entdeckungsbewertung gefunden, nicht nur eine Auditfeststellung.

Die Verbindung läuft in beide Richtungen. Nach unten entscheidet die FMEA, was Werker prüfen, weshalb Sie Analyse, Produktionslenkungsplan und standardisierte Arbeit gemeinsam ändern oder gar nicht. Nach oben speist der Shopfloor die Analyse: Qualitäts-Alerts, Auditfeststellungen und wiederholte Abweichungen sind der Rohstoff der nächsten Revision. Ein nützlicher Selbsttest für jedes Werk: Wählen Sie eine beliebige Werkerprüfung aus und verfolgen Sie sie zurück zu der Fehlerart, für deren Entdeckung sie existiert. Wenn das niemand kann, wurde die FMEA für den Auditor geschrieben, nicht für den Prozess.

Nach der Analyse: was als Nächstes passiert

Eine bewertete FMEA führt zu einer kurzen Liste von Fehlerarten, bei denen eine weitere Anweisung nicht hilft. Der natürliche Nachfolger für diese Zeilen ist die Fehlervermeidung: eine Vorrichtung, die den Fehler verhindert oder an der Station meldet, ausgewählt und gebaut, wie der Leitfaden zu Poka Yoke es beschreibt. Jede umgesetzte Vorrichtung fließt dann als niedrigere Auftretens- oder Entdeckungsbewertung zurück, und so hält die Analyse Fortschritt fest statt nur Risiko.

Die Revisionsdisziplin ist leichter zu halten, wenn das System sie für Sie erledigt. In TeamGuru tragen ein an der Linie ausgelöster Qualitäts-Alert und eine Auditfeststellung beide die Prozessreferenz, sodass jeder Durchschlupf neben der Analyse landet, die ihn hätte vorhersagen sollen, und der Revisionsauslöser als Workflow greift, statt sich auf jemandes Gedächtnis zu verlassen.

Auf der Roadmap laufen die FMEA und ihre Schwestermethoden parallel zu Kaizen und speisen den Rhythmus aus Obeya und Managementbewertung, in dem Wiederholfehler und Risiken monatlich überprüft statt jährlich neu entdeckt werden.

Häufig gestellte Fragen