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Methoden - Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA)

Automobile Produktionsplanung mit System-FMEA

System FMEA bei der Produktionslinie der T5-Transportergeneration bei VW

Schon in der Planungsphase neuer Autos müssen die systematische Erfassung und Bearbeitung von Schwachstellen, die Einhaltung von Terminen und Qualitätsniveaus sichergestellt werden. Hierfür bietet sich die Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse an – nicht nur, weil sie mittlerweile von allen QM-Standards verlangt wird.

Strukturiert und arbeitsteilig vorgehen

Maßgeblich in der Automobilindustrie und damit auch Grundlage für dieses Projekt ist die Vorgehensweise zur Durchführung der System-FMEA Prozess in fünf Schritten gemäß der Richtlinie des Verbands der Automobilindustrie (VDA) „Sicherung der Qualität vor Serieneinsatz – System-FMEA“. Nach Festlegung von System- und Funktionsstruktur folgen Fehleranalyse, Risikobewertung und Optimierung des Systems. Diese Vorgehensweise wurde inhaltlich weitgehend beibehalten. Angepasst wurden die Aufgaben bzw. Verantwortlichkeiten für die einzelnen Schritte. Ziel der Anpassung war die möglichst geringe zeitliche Belastung der bereichsübergreifenden Teams (Bild 2).

Bild 2. Aufgabenteilung bei der FMEA-Durchführung in Phasen

Vorbereitungsphase

Planer und Moderator trafen zu einer fundierten Vorbereitung der ersten Team-Sitzung zusammen. Inhalte des Gesprächs waren:

  • FMEA-Kurzschulung des Planers durch den Moderator mit dem Schwerpunkt Aufbau der System- und Funktionsstruktur,
  • Festlegung bzw. Eingrenzung des Untersuchungsbereichs und ggf. Begehung der Produktionsbereiche des derzeitigen Modells T4,
  • Zusammenstellung aussagekräftiger Planungsunterlagen wie Arbeitsfolgepläne, Zeichnungen, Layoutpläne, Bauteilmuster, Simulationsdaten oder Videofilme,
  • Festlegung von Zeitumfang, Teamzusammensetzung und -größe.

Aus den vorliegenden Informationen erstellte der Planer ein Prozessablaufdiagramm, das alle relevanten Systemelemente enthielt. In einem weiteren Schritt wurden den einzelnen Prozessschritten Funktionen zugeordnet. Ergebnis dieser Vorbereitung war eine vorläufige Prozessstruktur mit Funktionen, die als Startvorlage für die erste Teamsitzung diente. Der Vorteil dieses Vorgehens besteht im Wesentlichen darin, dass die Teammitglieder kein vertieftes Methodenwissen brauchen. Das Prinzip der Funktionsstruktur wurde während der ersten Sitzung schnell klar.

Teamphase I

Der Planer stellte zu Beginn der Teamarbeit den zu analysierenden Prozess anhand seiner im vorherigen Schritt erstellten Prozessstruktur mit Funktionen sowie weiterer Medien wie Layoutpläne oder Videosequenzen vor. Der Moderator hatte nun die Aufgabe, das Team zu einer Funktionsstruktur zu führen, über die Konsens herrschte. Je nach Planungsstand konnten Teile der vorbereiteten Prozessstruktur komplett verändert werden.

Noch in der gleichen Sitzung wurden aus dem Funktionsbaum Fehlfunktionsbäume kreiert. Der Aufbau von Fehl-Funktionsstrukturen erfolgte jedoch nur für erkannte Hauptfehlfunktionen des Prozesses. Irrelevante Funktionen wurden vernachlässigt und nicht in den Fehlfunktionsbaum übernommen. Die Entscheidung darüber traf das gesamte Team.

Die Transformation in Fehlfunktionen geschah zunächst durch Negieren der geplanten Funktionen. Zusätzlich folgten wie bei der Erstellung des Funktionsbaums Verknüpfungen, Ergänzungen, Eliminierungen, Änderungen, Umbenennungen und dergleichen der erstellten Fehlfunktionsstrukturen.

Daraus entstehen in der Regel vollständig neue Strukturbäume. Bevor auch diese vom Team verabschiedet werden konnten, musste eine für die Risikobewertung geeignete und sinnvolle Betrachtungs- bzw. Detaillierungsebene gewählt werden.

Aufbereitungsphase

Nach der ersten Teamphase übernahm der Moderator die softwaregestützte Umwandlung der erstellten Fehlfunktionsstrukturen in ein FMEA-Formblatt. Der Strukturbaum sollte hierfür derart aufbereitet sein, dass im Formblatt unmittelbar die Fehlerfolgen, Fehler und Fehlerursachen aufgeführt sind. Wird die vorletzte Ebene des Strukturbaums ausgewählt, ordnet die Software die unterste Fehlfunktionsebene der Formblattspalte „Fehlerursache”, die vorletzte Ebene der Spalte „Fehler” sowie die drittletzte Ebene der Spalte „Fehlerfolge” zu.

Teamphase II

Mit dem erstellten Formblatt konnte die zweite Teamphase, die so genannte Formblattarbeit beginnen. Während die zuvor geschilderten Schritte für die meisten Beteiligten ungewohnt waren, hatten einige Teilnehmer bei der Arbeit mit dem Formblatt schon Erfahrung. Das Formblatt lag zu Beginn der Sitzung mit den ausgefüllten Spalten für Fehlerfolgen, Fehler sowie Fehlerursachen vor. Eine erneute kurze Methodeneinweisung diente dazu, den Teammitgliedern den Umgang mit den VDA-Bewertungstabellen für Bedeutung, Auftretens- und Entdeckungswahrscheinlichkeit vertraut zu machen.

Lesen Sie auf der folgenden Seite, wie Fehler kundenorientiert bewertet werden.


Inhaltsverzeichnis

Prof. em. Dr.-Ing. Georg Redeker, geb. 1936, studierte Maschinenbau und promovierte an der Universität Hannover. Nach industrieller Tätigkeit im In- und Ausland wurde er 1972 zum Professor für das Fachgebiet Anlagenplanung und -erhaltung an die Universität Hannover berufen. Von 1991 bis 2001 war er Geschäftsführender Leiter des Instituts für Qualitätssicherung (IQ) der Universität Hannover. Er ist Mitglied der Gesellschaft für Qualitätswissenschaft (GQW).
Dr.-Ing. Betriebswirt (VWA) Roy Sauer, geb. 1969, studierte Maschinenbau an der Universität Hannover und der University of Edinburgh und promovierte 2002 am Institut für Qualitätssicherung. Seit 2002 ist er im Bereich Geschäftsprozessorganisation der Volkswagen AG, Wolfsburg, tätig.
Dipl.-Ing. Lars Keunecke, geb. 1971, studierte Maschinenbau an der Universität Hannover und der University of Edinburgh. Seit 1998 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Qualitätssicherung. Sein Arbeitsschwerpunkt ist das Qualitätsmanagement in flexiblen Produktionssystemen.
Dipl. Ing. (FH) Christoph Meyer, geb. 1970, studierte parallel zur Ausbildung zum Industriemechaniker an der FH Hannover Maschinenbau mit Schwerpunkt Produktionstechnik. Nach diversen Praxiseinsätzen in den Bereichen Produktion, Logistik, Qualitätssicherung und Vertrieb war er seit 1994 in der Produktionsplanung Lackiererei und Montagen bei Volkswagen Nutzfahrzeuge in Hannover tätig. Seit Mai 2002 ist er Leiter der Unterabteilung Produktionsplanung Karosseriebau.

Literaturhinweis

[1] Redeker, G.; Keunecke, L.: Qualität ist menschlich – Qualitätsmanagement für mengen- und variantenflexible Produktionsendstufen. QZ 47 (2002) 3 , S. 219-220

Georg Redeker, Roy Sauer, Lars Keunecke, Christoph Meyer. Keine Fehler – kaum Kosten. In: QZ 10/2002 , S. 1029-1032.

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