Maschinen-Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse

Die Maschinen-FMEA, die durch die AIAG (Automotive Industry Action Group) im November 2001 offiziell definiert wurde, ist die logische Ergänzung der bis dato in der Automobil Industrie definierten Formen der FMEA. Dabei handelt es sich um die System-, Konstruktions- (bzw. Design-) und Prozess-FMEA. Diese drei bewährten Formen der FMEA beziehen sich dabei immer auf das Produkt, das der Fahrzeughersteller entweder selber konstruiert und baut oder bei seinen Lieferanten einkauft. Es handelt sich also um eine Betrachtung des Endprodukts, das letztendlich an den Kunden verkauft wird.

Die Maschinen-FMEA - mit der offiziellen Bezeichnung „Potential Failure Modes and Effects Analysis for Tooling and Equipment“ - geht hier einen Schritt weiter. In dieser Analyse werden die Maschinen und Anlagen untersucht, mit denen ein zukünftiges Produkt gefertigt werden soll. Natürlich wird auch in einer Prozess-FMEA der zukünftige Ver- oder Bearbeitungsprozess analysiert. ABER: Bei einer Prozess-FMEA steht immer das zu produzierende Teil / System im Mittelpunkt.

Bei einer Maschinen-FMEA stehen hingegen die Maschine und ihre Funktionen im Mittelpunkt. Wie aus der Abbildung hervorgeht, wird in der Maschinen-FMEA dazu der Gesamtzusammenhang noch eine Ebene tiefer analysiert.

Abbildung: Zusammenhänge der FMEA-Formen

[Abbildung: Zusammenhänge der FMEA-Formen]

Zur besseren Verdeutlichung ein kleines Beispiel:
In ein Blech soll im Prozessablauf von einem Automaten automatisch ein Loch gebohrt werden. Neben den klassischen Fehlern:

  • Loch zu klein
  • Loch zu groß
  • Loch an der falschen Stelle
  • kein Loch vorhanden

kann es natürlich auch dazu kommen, dass das Loch unrund (oval) ausgeführt wird. Der potentielle Fehler in der P-FMEA ist damit „Loch unrund“. Die weitergehende Analyse fragt jetzt bei den Fehlerursachen nach den potentiellen Möglichkeiten. Diese ergeben sich aus der Gesamtheit der Ursachen, die sowohl durch den Menschen (Bediener) als auch durch die Maschine, die Anlage bzw. das Equipment verursacht werden kann. Dabei könnte es sich zum Beispiel um folgende Ursachen handeln:

  • Bohrer schief eingesetzt
  • Bohrer falsch angeschliffen
  • Bohrer einseitig abgenutzt

Es gibt aber mindestens noch eine weitere Fehlerursache, die durch die benutzte Maschine entstehen kann. Ein ausgeschlagenes Lager an der Bohrspindel führt fast zwangsläufig zu unrunden Löchern. In der P-FMEA ist nun nach der Fehlerursache noch die Auftretenswahrscheinlichkeit von ausgeschlagenen Bohrspindeln abzuschätzen bzw. auf Grund von vorliegenden Daten aus anderen Maschinen eines ähnlichen Typs zu bestimmen. Damit ist die P-FMEA an dieser Stelle abgeschlossen.

Hier setzt nun die Maschinen-FMEA an. Die Fehlerursache in der P-FMEA wird in der M-FMEA zum Fehler (natürlich nur diese Fehlerursachen, die auch Maschinen bedingt sind). Wenn wir bei unserem unrunden Loch bleiben, dann war die Fehlerursache das ausgeschlagene Lager der Bohrspindel. Dieses ausgeschlagene Lager wird jetzt zum potentiellen Fehler in der M-FMEA. Und jetzt ergibt sich die spannende Frage: „Was ist die mögliche Fehlerursache für dieses ausgeschlagene Lager?“ Dabei könnten zum Beispiel folgende Antworten gefunden werden:

  • Lager wurde falsch spezifiziert
  • Belastung des Lager ist höher als angenommen
  • Es werden höhere Drehzahlen gefahren als spezifiziert
  • Es handelt sich um einen Übertragungsfehler

Aus diesen Fehlerursachen kann man erkennen, dass es sich bei der Maschinen-FMEA quasi um die Konstruktions-FMEA der Maschinen handelt. Das heißt aber auch, dass der Verantwortliche für diese M-FMEA der Konstrukteur der Maschine ist und nicht derjenige, der die Maschine später im Gesamtprozess implementieren wird. So schließt sich jetzt der Kreis mit den 4 verschiedenen FMEA-Arten. Diese bauen logisch aufeinander auf und sollten möglichst in ihrer Gesamtheit gesehen werden.

Flipchart mit Seminaragenda

Inhalte des QM-Seminars (M-FMEA):

  • Grundlagen zur FMEA
  • Einbindung der FMEA in das Qualitätsmanagement
  • Das FMEA-Formblatt
  • Die verschiedenen FMEA-Arten
  • M-FMEA und Abgrenzung zur P-FMEA
  • Möglichkeiten der Dokumentation
  • Praktische Übung an Beispielen
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