Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse (FMEA)Anwendung der Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse (FMEA)

Was ist eine Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse (FMEA)?

Die Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse ist eine wichtige und hilfreiche Methode im Qualitätsmanagement. Mit FMEA werden Produkte und Prozesse schon in ihrer Konzeptions- und Entwicklungsphase daraufhin durchleuchtet, wo und wodurch Fehler oder Defekte entstehen könnten.

Diese werden mit FMEA identifiziert, eingegrenzt und bewertet. Damit können Sie später bei der Prozessdurchführung und Produktherstellung vermieden werden.

Für die Bewertung der möglichen Fehler wird eine Kennzahl ermittelt aus:

• Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler entsteht,
• Aufwand für das Erkennen des Fehlers und
• Bedeutung für den Kunden (Unzufriedenheit oder Sicherheitsrisiko).

Die Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse wird meist in der Form FMEA abgekürzt. Der englische Begriff dafür ist: Failure Mode and Effects Analysis. Teilweise wird auch von der Failure Mode and Effects and Criticality Analysis (FMECA) gesprochen.

Vorteile der FMEA-Methode

Die FMEA ist in vielen Branchen, insbesondere in der Automobilindustrie, zu einem unverzichtbaren Bestandteil des vorbeugenden Qualitätsmanagements geworden. Denn sie bringt folgende Vorteile mit sich:

• Risiken und Fehler-Möglichkeiten erkennen, die mit Produkten oder mit Prozessen im Unternehmen verbunden sind
• Produkte von vornherein so entwickeln, dass möglichst keine Fehler, Qualitätsmängel oder Schäden entstehen
• Anforderungen an Funktionsfähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllen
• Gewährleistungsfälle oder Haftungsansprüche minimieren
• Prozesse so gestalten, dass sie reibungsfrei funktionieren und es zu keinen Störungen im Ablauf kommt
• Kosten für die Qualitätssicherung, Nachbearbeitung und Fehlerbeseitigung vermeiden oder verringern

Welche Arten von FMEA gibt es?

Immer wenn neue Produkte oder Prozesse im Unternehmen eingeführt werden oder wenn bestehende überarbeitet und geändert werden, sollten im Rahmen einer FMEA Qualitätsrisiken identifiziert und bewertet werden.

In einer frühen Phase der Planung wird das Produkt als Ganzes mit der FMEA-Methode analysiert. In der späteren Phase der Konstruktion werden dann einzelne Komponenten des Produkts analysiert.

Außerdem kann die Fehler-Möglichkeiten- und Fehler-Einfluss-Analyse für Prozesse durchgeführt werden. Dann liegt der Fokus auf den Fehlern und Risiken, die im Prozessablauf entstehen können

Wenn Produkte und Prozesse, die miteinander verknüpft sind, gemeinsam mit FMEA analysiert werden, wird das gesamte System betrachtet.

Man unterscheidet folgende Arten der FMEA:

System-FMEA

Für komplexe Systeme, die aus mehreren Maschinen, Anlagen, Prozessen oder Produkt-Dienstleistungsbündeln bestehen.

Design-FMEA

Für neue Produkte, die konzipiert, geplant und entwickelt werden, mit neuen Materialien, Funktionen und Komponenten.

Konstruktions-FMEA

Für einzelne Produkt-Komponenten. Hier handelt es sich um Baugruppen, Bauteile oder einzelne Merkmale von Produkten, die neu entwickelt oder überarbeitet werden.

Prozess-FMEA 

Für neue Produktionssysteme oder Fertigungslinien, die aus Anlagen, Maschinen, Werkzeugen, Vorrichtungen und Arbeitsvorgängen bestehen.

Auch wenn bestehende Produkte geändert oder in anderen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, kann die FMEA Aufschluss darüber geben, wo Fehler auftreten könnten und wo Risiken verborgen sind.

Besonders wichtig ist die FMEA-Methode dann, wenn es sich bei den betrachteten Produkten und Prozessen um problematische oder besonders sicherheitsrelevante Komponenten in der Produktion und im Produktprogramm handelt.

Dies betrifft dann auch Aspekte der Produkthaftung. Hier ist die FMEA ein wichtiger Bestandteil des Risikomanagement-Systems.

Entwicklung, Standardisierung und Normierung der FMEA

Bereits seit Ende der 1940er-Jahre wurde die FMEA in den USA entwickelt. Eine breite Anwendung erfuhr sie, nachdem die großen Automobilhersteller Ford, General Motors und Chrysler diese Methode bei sich selbst eingesetzt hatten, um die Qualitätsprobleme in den Griff zu bekommen. Sie zwangen dann auch ihre Zulieferer, diese Methode in ihrem Qualitätsmanagement zu nutzen.

Seither gab es immer wieder unterschiedliche Bestrebungen, die Methode FMEA zu standardisieren und zu normieren. Beispiele aus der Vergangenheit sind die QS-9000 FMEA oder die DIN 25448.

Toyota entwickelte ergänzend eine FMEA, die speziell bei Produktänderungen eingesetzt wird. Sie ist als Design Review Based on Failure Mode (DRBFM) bekannt.

Inzwischen wird die Methode FMEA in fast allen Branchen angewendet. Dafür gibt es die DIN EN 60812 (Analysetechniken für die Funktionsfähigkeit von Systemen: Verfahren für die Fehlzustandsart- und -auswirkungsanalyse, FMEA) sowie das FMEA-Handbuch des AIAG und des VDA als Quasi-Standard in der Automobilindustrie.

In der Lebensmittelindustrie ist FMEA auf die dort wichtigen Spezifika angepasst und als Hazard Analysis and Critical Control Points-Konzept (HACCP) standardisiert.

Die Durchführung der FMEA wird im Rahmen der DIN EN ISO 9000, VDA 6.1, IATF 16949 und des Produkthaftungsgesetzes empfohlen oder sogar gefordert. Und selbst in einigen Dienstleistungsbranchen wird sie eingesetzt, insbesondere wenn es um die Gestaltung des Kundenkontakts geht.