Prozess-Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse

Die Prozess-FMEA baut auf der Konstruktions-FMEA auf. Wurde bei der Konstruktions-FMEA eine Fehlfunktion des Fertigungsprozesses als Ursache für einen bestimmten Fehler festgestellt, dann wird diese Fehlfunktion bei der Prozess-FMEA als ein möglicher Fehler, der auftreten könnte, wieder aufgegriffen. Dieser Fehler wird im Rahmen dieser Prozess-FMEA weiter analysiert, um festzustellen, warum der Fertigungsprozess versagt hat oder versagen wird. Dabei werden sowohl die Ursachen des Fehlers als auch die Fehlerfolgen im weiteren Prozess untersucht. Ziel der Prozess-FMEA ist es also, alle Konstruktionsmerkmale eines Produkts hinsichtlich der geplanten Fertigungsprozesse zu analysieren.

Hiermit wird sichergestellt, dass das Endprodukt den Bedürfnissen und Erwartungen des Kunden entspricht. Das Lastenheft wird also erfüllt und die Tätigkeiten werden zeichnungsgerecht ausgeführt. Beispielsweise findet die Prozess-FMEA bei der Lackierung einer Motorhaube oder dem Tiefziehen eines Tanks ihre Anwendung.

Die Hauptverantwortung für die Erstellung einer Prozess-FMEA liegt bei dem Ingenieur der Fertigungsvorbereitung. Die Prozess-FMEA unterstützt die Fertigungsplanung bei der Vermeidung von Fehlern wie folgt:

  • Sie hilft durch eine weitgehend objektive Bewertung der Prozessanforderungen und -alternativen.
  • Sie vergrößert die Wahrscheinlichkeit des Erkennens von möglichen Fehlern in der Phase der Fertigungsplanung, da sie unter anderem Vergleiche zu früheren Fertigungsprozessen provoziert.
  • Sie liefert zusätzliche Informationen für die Planung eines sorgfältigen und geeigneten Prüf- und Testprogramms.
  • Sie erstellt eine Liste von möglichen Fehlern, die nach ihrer Bedeutung für den Kunden geordnet sind und gleichsam Prioritäten für Fertigungsverbesserungen und Tests widerspiegeln, weil sie eine Bewertung fordert.
  • Sie ermöglicht eine zugängliche Darstellung von Vorschlägen, Empfehlungen und für das Einleiten von Maßnahmen zur Fehlervermeidung oder zumindest zur Fehlerreduzierungen, da sie von allen Betroffenen eingesehen werden kann.
  • Sie dient als zukünftige Hilfe bei der Analyse von Feldbeanstandungen, bei der Bewertung von Prozessänderungen und bei neuen Prozessen, weil einmal gemachte Erfahrungen in den „Informationsschatz“ des Unternehmens eingehen.

Die Prozess-FMEA sollte mit einem Fertigungsablauf-Diagramm begonnen werden. Hierin sind alle Produktmerkmale aufgelistet, die in den einzelnen Operationen hergestellt werden. Das Auffinden von Folgen möglicher Fehler und die Einschätzung der Bedeutung von Fehlern können bei Bedarf in der entsprechenden Design-FMEA bzw. System-FMEA eingesehen werden.

Vom Ingenieur des verantwortlichen Bereichs der Fertigungsplanung wird die Prozess-FMEA gestartet. Von ihm wird erwartet, dass er Informationen einholt aus Bereichen wie z.B. Konstruktion, Qualität und Service. Diese FMEA wird als Katalysator wirken, der den Ideenaustausch zwischen den betroffenen Gruppen anregt und damit zwangsläufig die Teamarbeit fördert.

Dieser verantwortliche Ingenieur listet all die Anforderungen auf, die die Maschinen und Prozessanlagen erfüllen sollen (Lastenheft). Eingearbeitet werden müssen die Kundenerwartungen und -forderungen, ebenso wie die Forderungen und Wünsche der Qualitätssicherung, der Lieferanten und der vorgelagerten Abteilungen bzw. Fertigungsprozesse.

Viele dieser Informationen stehen im „House of Quality“ des QFD (Quality Function Deployment) zur Verfügung. Bitte überprüfen Sie, ob und in welchem Umfang diese Methode mit ihren Informationen in Ihrem Bereich verfügbar ist.

In der Prozess-FMEA kann es sich beim „Kunden“ jedoch im übertragenden Sinne durchaus um eine nachfolgende Operation beispielsweise im Fertigungsablauf oder in der Montage oder im Service handeln.

Abbildung FMEA-Formblatt_Kopfzeile

[Abbildung: FMEA-Formblatt_Kopfzeile]

Die Prozess-FMEA ist ein lebendes Dokument und sollte schon zu Beginn oder während der Herstellbarkeitsprüfung (Feasibility) gestartet werden. Hierbei sollte nicht nur die Festlegung der Produktionswerkzeuge abgesichert werden, sondern es sollte auch der Einfluss des Prozesses auf alle folgenden Prozess- und Fertigungsschritte untersucht werden. Je früher neue oder geänderte Prozesse analysiert und beurteilt werden, um so besser kann man mögliche Fehler entdecken und ihnen vorbeugend begegnen.

In der Prozess-FMEA wird davon ausgegangen, dass ein Produkt die Konstruktionsabsicht erfüllt. Schwachstellen in der Konstruktion sind nicht Grundlage der Prozess-FMEA, sondern sie werden im Rahmen der Konstruktions-FMEA behandelt. Werden während einer Prozess-FMEA allerdings Konstruktionsfehler offensichtlich, die im Vorfeld nicht erkannt wurden, so ist es sehr wichtig, dass der betreffende Konstruktionsingenieur auch ein Feedback, eventuell Tipps und Anregungen bekommt, damit zügig Änderungen bei der bestehenden Konstruktion vorgenommen und bei folgenden Entwicklungen diese Fehler vermieden werden können.

Jedoch verlässt sich die Prozess-FMEA nicht auf Konstruktionsänderungen am Produkt, um Schwächen im Prozess auszugleichen. Sie beachtet jedoch Konstruktionsmerkmale in Abhängigkeit vom geplanten Prozessverlauf in der Fertigung. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass das erzeugte Produkt die Kundenerwartungen in hohem Maße erfüllt. Die Prozess-FMEA beschreibt Vorgänge, bei denen:

  • Material umgeformt wird,
  • Oberflächen behandelt werden (veredeln, lackieren etc.),
  • geschraubt wird,
  • geclipt wird,
  • geschweißt wird oder
  • gesteckt wird.

Je besser die Beschreibung der gewünschten Merkmale und Funktionen ist, um so leichter sind die Bestimmungen der möglichen Fehler und die Festlegung von Abstellmaßnahmen.

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