Eine Design Failure Mode Effects Analysis ist eine untersuchende Zusammenfassung der potenziellen Risiken während der Produktion, die in der Designphase identifiziert werden. Ursprünglich aus der Luft- und Raumfahrttechnik stammend, werden FMEAs heute auch in Branchen wie der Software- und Fertigungsindustrie eingesetzt.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
Ermöglicht es Ingenieuren, Risikofaktoren zu bewerten, bevor Ressourcen ausgegeben werden
Daten werden zur Analyse in einer DFMEA-Matrix abgelegt
Art der Fehlersicherung zur Bewertung der Produktionsmöglichkeiten
Umfasst 10 Schritte, die auf induktiver Argumentation beruhen
Geschichte der DFMEA
Fehlermöglichkeits- und -einflussanalysen wurden erstmals von Raumfahrtingenieuren der NASA in den 1960er Jahren zur Verfolgung von Raketenprototypen eingesetzt. In den 1970er Jahren wurde die FMEA auch in anderen Branchen populär, z. B. bei Umwelt- und Geologieprojekten in den USA.
Heutzutage wird die FMEA routinemäßig von Qualitäts-, Zuverlässigkeits- und Sicherheitstechnikteams eingesetzt. Der Sinn dieses Prozesses besteht darin, eine Wirkungsanalyse durchzuführen, um einen Fehlermechanismus zu ermitteln. Sobald ein Fehlermechanismus oder eine Fehlerstelle identifiziert wurde, können Konstruktionsänderungen vorgenommen werden, um die Fehler zu beheben, bevor sie in der Produktionshalle auftreten.
Insbesondere bei einer DFMEA ist der Blickwinkel auf die Konstruktion gerichtet, so dass die Analyse parallel zu den Konstruktions- und Testphasen vor der Produktion stattfinden muss.
Es gibt 3 weitere Arten von FMEA:
FMECA steht für Failure Mode Effects and Criticality Analysis (Fehlermöglichkeits-, Einfluss- und Kritikalitätsanalyse), die die Bewertung in zwei Messungen unterteilt: Fehler und Kritikalität der Fehlermöglichkeiten
PFMEA fügt dem Anfang des Akronyms ein „Prozess“ hinzu, was den Fokus auf den Arbeitsablauf bei der Montage darstellt und für den nächsten Schritt nach der Konstruktion gedacht ist.
Die funktionale FMEA wird häufig für Software verwendet, bevor die Entwurfsphase begonnen hat, und identifiziert die Kernanforderungen für den Entwurf
Induktives vs. Deduktives Schlussfolgern
Eine FMEA arbeitet mit induktiven – oder vorwärts gerichteten – Überlegungen. Bei diesem Top-Down-Ansatz werden Beobachtungen über eine Dienstleistung oder ein Produkt gemacht und schrittweise eine Hypothese aufgestellt, um zu einer endgültigen Bewertung zu gelangen.
Das Gegenteil des induktiven Denkens ist das deduktive Denken, das rückwärts – oder von unten nach oben – gerichtet ist. Bei dieser Art der Argumentation werden gültige Schlüsse gezogen und zu einer Schlussfolgerung zusammengefügt, wobei die Logik den Prämissen folgt.
Die 10 Schritte einer DFMEA
Eine DFMEA besteht aus zehn Schritten, von denen sich einige zu wiederholen scheinen, die aber für die Aufdeckung kleinster potenzieller Fehler unerlässlich sind.
Aufbau der Prüfung – die Bewertung beginnt mit einem einleitenden kritischen Überblick
Identifizierung potenzieller Fehlerarten – die Teilnehmer markieren Bereiche, in denen sie Fehler vermuten, unabhängig davon, ob es Anzeichen für einen Fehler gibt oder nicht
Identifizierung potenzieller Auswirkungen von Fehlern – die Auswirkungen bestimmter Mechanismen können weitaus größere Auswirkungen auf die Nutzung und Sicherheit haben als die Fehler selbst, daher werden diese Auswirkungen im Bericht vorweggenommen
Ermittlung potenzieller Fehlerursachen – anders als bei den Auswirkungen geht es bei der Ermittlung potenzieller Fehlerursachen darum, einen Auslöser oder Katalysator zu identifizieren, der für spätere Probleme verantwortlich sein kann.
Zuweisung eines Schweregrads – Es wird eine Zahl von 1 (vernachlässigbare Auswirkung) bis 5 (katastrophales Versagen) zugewiesen, je nachdem, wie sich die Art des Versagens auswirkt und ob nur Teile des Produkts beschädigt oder irreparabel geworden sind
Einstufung des Auftretens (Wahrscheinlichkeit) – Eine Zahl von 1 (extrem unwahrscheinlich) bis 5 (unvermeidlich, häufige Fehler) wird zugewiesen, um einen Bereich der Fehlerhäufigkeit darzustellen.
Zuweisung einer Entdeckungseinstufung – Eine Zahl von 1 (sichere Fehlerentdeckung) bis 5 (von den Bedienern nicht entdeckt) wird zugewiesen, um die Wahrscheinlichkeit anzugeben, dass Fehler von den Echtzeit-Bedienern erkannt und behoben werden, und ist hilfreich für die Bewertung der Wartbarkeit eines Produktionssystems
Berechnung der Risikoprioritätszahl (RPZ) – Die RPZ wird anhand der obigen Einstufungen S, P und D nach der folgenden Formel berechnet:
RPZ = Schwere (des Fehlers) × Wahrscheinlichkeit (des Auftretens des Fehlers) × Entdeckung (die Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler vor der Korrektur unentdeckt bleibt)
Skizzierter Aktionsplan – in dieser Phase erstellen die Ingenieure einen Plan zur Behebung der Entwurfsrisiken, um mit der Prüfung ihrer abgeschlossenen Hypothese beginnen zu können
Neuberechnung der RPZ – schließlich wird die RPZ neu berechnet, um die voraussichtlichen Auswirkungen des geänderten Entwurfsplans zu ermitteln.
Gemeinsame DFMEA-Anwendungen
In fast allen Branchen, in denen Qualität ein Schlüsselfaktor ist, kann eine DFMEA zur Fehlervermeidung und besseren Kontrolle bei der Montage und Produktion beitragen. Einige der Anwendungen einer DFMEA:
Ein neues, unabhängiges Produkt entwerfen
Wird häufig in der Unternehmensphilosophie des Total Quality Management (TQM) verwendet.
Für Produktverbesserungen an einem Produkt mit unterdurchschnittlicher Leistung
Für die Neugestaltung eines Montage- oder Produktionssystems
für die Entwicklung neuer Vertriebs- und Marketingstrategien für Produkte
Zur Einsparung von Kosten für die Fehlererkennung durch Pro
DFMEA Industrien
Jedes Team, das sein wahrscheinliches Fehlerrisiko bei der Herstellung und Lieferung eines Produkts oder einer Dienstleistung bewerten möchte, kann eine DFMEA durchführen. Am häufigsten werden sie in den folgenden Branchen durchgeführt:
Herstellung
Software (SaaS)
Gesundheitswesen
Dienstleistungsbranchen Natürlich variiert die Tiefe einer DFMEA je nach dem erforderlichen Grad der Fehlererkennung, und in einigen Branchen können Ursachenanalysen oder deduktive Schlussfolgerungen zuverlässiger sein.
Nachteile der DFMEA
Ein DFMEA-Bericht ist je nach Produkt und dem Team, das es bewertet, äußerst individuell. Eine der größten Schwierigkeiten jeder FMEA besteht darin, dass der Fehler zwar identifiziert, aber nicht behoben werden kann, solange nicht auch der Fehlermechanismus identifiziert ist. Es besteht die große Gefahr, dass dieser kleine Unterschied zu Fehlern bei der Korrelation und Kausalität führt.
Darüber hinaus kann die Zuweisung numerischer Indikatoren zu Risikofaktoren bei der Berechnung der Gesamtwahrscheinlichkeit eines Ausfalls helfen, ist aber möglicherweise nicht genau genug, um das tatsächliche Risiko zu bewerten, wenn es gleichzeitig zu Ausfällen kommt. Wenn es mehr als ein Problem gibt, können mehrere Versionen einer DFMEA sowie die allgemeinere Ursachenanalyse (RCA) erforderlich sein.