WertanalyseFunktions-Analyse-System-Technik: FAST-Diagramm erstellen

Mit dem FAST-Diagramm strukturiert man Systeme – etwa, um Einzelteile eines Produkts eindeutig zu bestimmen. Unterteilt wird in Teilfunktionen und Aktivitäten. Bei den Systemen kann es sich entweder um einen Prozess, um ein Produkt oder eine Kombination aus Produkten und Prozessen handeln.

Die Funktions-Analyse-System-Technik (englisch: Function Analysis System Technique = FAST) dient dazu, die Teilfunktionen zu visualisieren, damit alle Beteiligten das System verstehen und Probleme gemeinsam besser lösen können. Die Teilfunktionen und Aktivitäten werden anhand folgender Fragen geordnet:

• Wie?
• Warum?
• Wann?

Wie aufwendig und detailliert das FAST-Diagramm erstellt wird, hängt vom Umfang sowie Komplexität des Systems ab und davon, wie gute die Beteiligten bereits über die einzelnen Elemente, Produkte oder Prozesse, informiert sind. Je mehr fachliches und technisches Know-how vorhanden ist, desto detaillierter kann das FAST-Diagramm sein.

Dabei sollte auch das übergeordnete Ziel beachtet werden: Wofür wird die FAST-Methode eingesetzt? Was soll damit gelöst oder beantwortet werden?

Der Sinn und Zweck von FAST lautet zusammengefasst: Relevante Bestandteile eines Systems werden eindeutig bestimmt, voneinander abgegrenzt und in Relation gesetzt – kausal und zeitlich.

Ihr Team muss neue Sichtweisen auf ein System einnehmen, um FAST-Diagramme sinnvoll zu nutzen. Auch der Auftraggeber oder das Unternehmen sollte gewillt sein, das betrachtete Produkt, den zu untersuchenden Prozess oder das betreffende System neu zu hinterfragen. Festgefahrene Denkmuster oder ein zu großer Zeitdruck sind eher hinderlich.

Die Methode ist leicht erlernbar und anwendbar. Etwas Erfahrung ist erforderlich, wenn die Problemstellung abstrakt oder der Prozess umfassend ist. Sofern zwischen den beteiligten Personen bereits Spannungen bestehen, schalten Sie eine Moderatorin oder einen Moderator ein, um dennoch konstruktiv mit dem FAST-Diagramm zu arbeiten.

Bevor Sie ein FAST-Diagramm erstellen, beschaffen Sie sich Informationen zum System. Das sind beispielsweise:

• für Produkte: Produktdaten, Konstruktionszeichnungen, Stoffanalysen
• für Prozesse: Ablauf-Diagramme, Arbeitspläne, Tätigkeitsbeschreibungen

Außerdem können Sie weitere Dokumentationen beschaffen und auswerten, um Produktfunktionen und Prozesse besser zu verstehen. Dazu gehören beispielsweise:

• Lean-Studien
• REFA-Studien
• Ablauf-Diagramme
• FMEA-Analyse
• Wertstromanalyse

Außerdem benötigen Sie Fachwissen und Erfahrung. Hier bietet es sich an, zuerst in kleinen Fachteams zusammenzuarbeiten und bei Bedarf einen externen Experten oder eine Expertin zu konsultieren.

Wenn das Diagramm gemeinsam mit dem Team erstellt wird, nutzen Sie Moderation-Tools – entweder in Form von Flipchart und Pinnwand (Präsenz-Meeting) oder eines virtuellen Whiteboards (Online-Meeting).

Die Elemente werden jeweils auf einem Kärtchen notiert und an der betreffenden Stelle positioniert. Wenn Sie die Elemente stattdessen direkt auf das Whiteboard schreiben, entsteht bei einer Änderung mehr Aufwand. Dass das FAST-Diagramm laufend korrigiert und aktualisiert wird, ist üblich.

Kern der FAST-Methode ist das FAST-Diagramm. Es wird Schritt für Schritt erstellt, angepasst, hinterfragt, angepasst und verbessert – bis alle im Team sagen: So funktioniert das Produkt oder der Prozess. Abbildung 3 verdeutlicht den typischen Aufbau eines FAST-Diagramms mit großem und kleinem kritischen Pfad, Aktion sowie (Neben-)Funktionen.

Zur Erklärung der Abbildung:

Anordnung

Die dargestellten Funktionen bilden einen Pfad, der impliziert: „Weil Funktion X ausgeführt und abgebildet wird, benötigen wir auch Funktion Y.“ Als großer kritischer Pfad wird der Pfad bezeichnet, der die Kernfunktion des Systems abbildet.

Der Hauptzweck (= Funktion höchster Ordnung) des Prozesses wird ganz links dargestellt; ganz rechts steht die Funktion niedrigster Ordnung. Die Bezeichnung „höhere und niedrigere Ordnung“ sagt nichts über die Wichtigkeit der Funktionen aus, sondern nur über Ursache und Wirkung.

Dazwischen befindet sich das System mit den Funktionen, die analysiert werden. Zur Verdeutlichung werden die Systemgrenzen markiert als Upper Scope und Lower Scope; alles andere ist Out-of-Scope.

Zusätzliche oder optionale Funktionen werden ober- oder unterhalb des kritischen Pfades angeordnet. Sie werden auch als kleiner kritischer Pfad bezeichnet.

Von der Kernfunktion unabhängige Funktionen werden vertikal zum kritischen Pfad abgebildet.

Aktionen und unabhängige Funktionen abbilden

Unterhalb der Funktionen werden Aktionen abgebildet, welche die Ausführung der Funktion überhaupt erst ermöglichen.

Unabhängige Funktionen werden dann aufgeführt, wenn folgende Aussage zutrifft: „Diese Funktion wird immer dann ausgeführt, wenn auch die betrachtete Funktion stattfindet.“

Leserichtung

„Wie – wird die Funktion erfüllt?“, wird von links nach rechts beantwortet. „Warum – braucht es diese Funktion?“, wird von rechts nach links beantwortet.

Die Leserichtung für „Wann – wird die Funktion durchgeführt oder ausgelöst?“, geht vom kritischen Pfad in der Mitte aus und wird nach oben oder unten entsprechend der Reihenfolge gelesen. Und die Frage: „Wenn – was der Fall ist, wird die Funktion durchgeführt oder ausgelöst?“, geht ebenfalls vom kritischen Pfad in der Mitte aus und verweist auf eine Bedingung.

Entsprechend einer logischen Ursache-Wirkungs-Kette werden die Elemente von links nach rechts immer detaillierter.

Schritt 1: System identifizieren

Identifizieren Sie den Prozess oder das Produkt, das Sie im Rahmen der FAST-Methode analysieren wollen. Legen Sie die Aufgabe und das Ziel fest: Definieren Sie diese so genau wie möglich und so umfassend wie nötig. Wichtig ist, dass alle, die das FAST-Diagramm erstellen, genau wissen, was betrachtet wird – und was nicht. Und dass alle genau wissen, wofür das Ergebnis der Methode gebraucht wird.

Schritt 2: System in Elemente zerlegen

Unterteilen Sie das Gesamtsystem in einzelne Elemente. Bei diesen Elementen kann es sich um Schritte (Prozess) oder um Komponenten (Produkt) handeln. Um den Überblick zu wahren, können Sie das FAST-Diagramm bereits skizzieren, indem Sie die Elemente vorläufig erfassen, ordnen und verbinden.

Welche Elemente relevant sind, entnehmen Sie zum Beispiel folgenden Quellen:

• Funktionsanalyse
• Ablaufanalyse (REFA, Wertstromanalyse …)
• SIPOC-Analyse
• Dokumente aus dem Reklamationsmanagement
• Brainstorming oder Mindmapping

Denken Sie daran: Ein übersichtliches FAST-Diagramm enthält maximal 20 bis 25 Elemente.

Um alle relevanten Elemente zu finden, nutzen Sie ein Baumdiagramm. Am linken Rand notieren Sie den zu strukturierende Gegenstand. Nach rechts werden alle Elemente Ebene für Ebene gegliedert – hierarchisch und entsprechend der Bestandteile.

Woran erkennen Sie, dass alle wichtigen Elemente erfasst wurden? Ganz einfach: Die Menge der Elemente ergibt wieder das zu strukturierende System. Das System ist vollständig und entspricht seinem unveränderten Anfangszustand.

Beispiel: System „Messer“ in Komponenten zerlegen und strukturieren

Man kann ein Messer unterteilen in die Komponenten:

• Griff
• Schneide

Der Griff und die Schneide können noch weiter in ihre Bestandteile unterteilt werden, sofern das Vorhaben oder die Zielsetzung dies erfordern. Dann würden Sie im Beispiel für die Schneide Chrom, Nickel und Edelstahl miterfassen. Der Griff kann bestehen aus: Unterteil, Oberteil, Schrauben, dekoratives Element, Aufdruck etc.

Jetzt stellt sich die Frage: Ist die „Form“ ebenfalls ein relevantes Element?

Das lässt sich nicht so einfach beantworten, denn einerseits handelt es sich nicht um eine Komponente, andererseits kann die Form je nach Zielsetzung oder Frage relevant sein. Davon hängt es ab, ob Sie die Eigenschaft „Form“ als Element im FAST-Diagramm darstellen und bei Ihren Überlegungen berücksichtigen.

Wie definiert man eine Funktion im Kontext FAST?

Mithilfe der Function Analysis System Technique erfassen Sie nicht nur Komponenten, sondern vor allem die Funktionen. Denn im Rahmen der Wertanalyse kommt es auf die Funktionsanalyse an. Dazu verbinden Sie ein passendes Verb mit einem Substantiv.

Verb und Substantiv drücken eine Zielsetzung oder einen Zweck aus. Zugleich begründet die Funktion, warum dieses Element (= eine Komponente oder eine Aktivität) überhaupt erforderlich ist.

Beispiel: System „Messer“ mit Funktionen beschreiben

Funktionen passend zum Beispiel „Messer“: Die Komponente Griff …

• … ermöglicht Greifen
• … schützt Hand
• … überträgt Kraft

Schritt 3: FAST-Diagramm erstellen

Funktionen werden im FAST-Diagramm entsprechend ihrer logischen Abfolge dargestellt. Sie gehen nach folgendem Prinzip vor:

• Rechts neben der Funktion befindet sich ein Element, das die Frage beantwortet: Wie wird die Funktion realisiert?
• Links neben der Funktion befindet sich ein Element, das die Frage beantwortet: Warum wird die Funktion benötigt?

Beginnen Sie das FAST-Diagramm mit einer wichtigen Funktion, der weitere Funktionen zugeordnet werden. Die zugeordneten Funktionen beantworten:

• Wie wird die Funktion ausgeführt? Auch: Welche andere Funktionen werden vorausgesetzt?
• Warum und zu welchem Zweck wird die Funktion ausgeführt?
• Welche anderen Funktionen werden zugleich ausgeführt?

Gegebenenfalls listen Sie alle Funktionen vorher auf und priorisieren diese vorab: Die wichtigsten Funktionen werden ausgewählt und dienen als Grundgerüst für das FAST-Diagramm.

Die Funktionen, die im FAST-Diagramm dargestellt sind, werden idealerweise im Team ermittelt, beschrieben, definiert, ausgewählt und angeordnet.

Schritt 4: System analysieren

Untersuchen Sie mithilfe Ihrer Übersicht durch das FAST-Diagramm nun das System, um Probleme, Leistungsschwächen oder Verbesserungsmöglichkeiten zu erkennen. Mögliche kritische Punkte für Prozesse sind:

• hohe Fehleranfälligkeit
• unnötige Schritte
• ineffizientes Vorgehen
• potenzielle Engpässe

Aus einem FAST-Diagramm für Produkte lässt sich erkennen:

• unnötige Funktionen
• fehleranfällige Komponenten
• mögliche Bedienfehler
• unnötig teure Komponenten

Wenn Sie gemeinsam reflektieren, beschäftigen Sie sich intensiv mit dem „Warum“ und dem „Wie“, damit neue, kreative und spontane Ansätze für bessere Lösungen gefunden werden.

Sammeln Sie alle Ideen und mögliche Lösungsansätze auf separaten Kärtchen oder in einer ungeordneten Liste. Erst später wird aussortiert, geordnet und priorisiert. Vorerst sind alle Ansätze und Impulse wichtig – auch, wenn nicht sofort ersichtlich wird, ob und welche konkreten Maßnahmen sich ableiten lassen.

Zurück zum Beispiel „Messer“

Ein mögliches Problem, das beim Schneiden mit dem Messer auftritt: Rohes Fleisch kann nicht fein geschnitten werden, weil die Klinge intakte Gewebefasern nicht vollständig durchtrennt.

Erste Frage: Wann tritt der Fehler auf?
Sie erhalten als Antwort die Funktion: Schneiden

Nächste Frage: Wie schneidet man? Welche Funktionen werden vorausgesetzt, um schneiden zu können?
Folgende Elemente von links nach rechts im FAST-Diagramm sind dargestellt, weil Sie jeweils beantworten: Wie macht man das? Was ist die Voraussetzung?

Eine Funktion setzt die andere voraus; im FAST-Diagramm würden Sie die folgenden Elemente von links nach rechts aufschreiben:

• Schneidebewegung ausführen
• Druck aufbringen
• Messer anlegen

Nächste Frage: „Warum?“
Man schneidet, um …

• Kraft zu übertragen
• Stücke zu zerteilen

Von Ihnen festgestellte fehlerhafte oder eingeschränkte Funktion könnten sein:

• Lebensmittel wird nicht zerkleinert.
• Fasrige Verbindung zwischen Stücken bleibt bestehen.
• Fleisch wird beschädigt.
• Ränder fransen aus.

Überträgt man unter anderem die obigen Elemente in das FAST-Diagramm, werden die Komponenten, Funktionen und Probleme sichtbar. Jedes einzelne Element und dessen Beziehung zu anderen Elementen des Systems und kann im Gesamtkontext näher betrachtet werden. So lässt sich erkennen, welche Funktion im FAST-Diagramm letztlich Ursache dafür ist, dass ein Fehler oder Mangel besteht.

Dieses Vorgehen erleichtert es, über das System nachzudenken, die Kreativität wird gefördert und potenzielle Fehlerquellen werden identifiziert.

Schritt 5: Lösung entwickeln

Im Team ermitteln Sie:

• Können Funktionen oder Schritte vereinfacht werden?
• Können Aufgaben automatisiert werden?
• Muss der Prozess umstrukturiert werden?

Handelt es sich um ein komplexes Problem, starten Sie eine Problemanalyse. Geht es um ein gut überschaubares Problem, beginnen Sie gleich mit dem Sammeln von Ideen – etwa in Form einer Mindmap. Das FAST-Diagramm dient Ihnen als gemeinsame Wissensbasis zur Inspiration, für einen besseren Überblick und zum Skizzieren möglicher Optimierungen.

Schritt 6: Problem lösen und Ergebnis prüfen

Aktualisieren Sie das FAST-Diagramm, sobald die Übersichtlichkeit leidet oder Elemente entfallen oder hinzukommen. Das Diagramm hilft Ihnen, die Wirksamkeit von Änderungen sofort zu prüfen.

Bei Bedarf führen Sie die Funktions-Analyse-System-Technik mehrfach durch; schließlich müssen sowohl veränderte als auch unveränderte Abläufe und Systeme regelmäßig geprüft und verbessert werden. Mithilfe des FAST-Diagramms sichern Sie eine optimale Funktion auch im Falle einer kontinuierlichen Weiterentwicklung.

Die wichtigsten Vorteile der Funktions-Analyse-System-Technik sind:

• Das Fast-Diagramm ist aufgrund seiner simplen Darstellung intuitiv verständlich.
• Wenn Funktionen anstelle von Prozessschritten betrachtet werden, rücken die Stabilität und Leistungsfähigkeit eines Systems in den Mittelpunkt. Sie lassen sich besser betrachten und bei Bedarf optimieren.
• Das Team entwickelt ein gemeinsames Verständnis für das System.
• FAST fördert die Kreativität, weil sich der Blickwinkel auf betrachtete Systeme ändert.

Mögliche Nachteile des FAST-Diagramms:

• Außenstehende benötigen zusätzliches Hintergrundwissen zum System, um ein FAST-Diagramm zu verstehen.
• Bei umfangreichen Prozessen kann das Diagramm unübersichtlich werden. Bilden Sie deshalb maximal 25 Elemente pro Diagramm ab.
• Das FAST-Diagramm sollte regelmäßig aktualisiert werden; es handelt sich nicht um eine statische, dauerhaft gültige Modellierung.