Pflichtübung oder Effizienzsteigerung?

Enormer Kostendruck und hohe Qualitätsauflagen in den Produktionsabläufen haben bei den Auftraggebern von Bauteilen und Baugruppen dazu geführt, von ihren Zulieferern vor Produktionsbeginn eine Analyse von möglichen Fehlern sowie deren Ursache und Wirkung zu fordern. Diese Analyse – kurz FMEA (Failure Mode and Effect Analysis, ins Deutsche übersetzt als Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse) – ist inzwischen zum festen Bestandteil der Auftragsabwicklung zwischen Auftraggeber und Zulieferer geworden.

Viele Unternehmen sehen in der Erstellung einer FMEA im Vorfeld der Produktion jedoch nur eine lästige Pflichtübung, die getan werden muss, um den Wünschen der Kunden zu entsprechen. Die betrifft die Konstruktions-, Prozess- und System-FMEA gleichermaßen. Zwar zwingt jede FMEA zu prozessorientierter Denkweise und hat allein dadurch einen positiven Effekt. Auch wird durch die höhere Transparenz die Zusammenarbeit mit dem Kunden erleichtert. Doch ob diese Vorteile letztlich den Aufwand rechtfertigen ist fraglich. Denn die Nachteile einer im klassischen Sinne oberflächlich ausgeführten FMEA liegen auf der Hand: Ihre Erstellung ist mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden. Ihre Vorhersagen unterliegen der subjektiven Einschätzung der sie erstellenden Mitarbeiter. Und ihr größter Nachteil: Vielfach wird eine FMEA nicht mit der Realität abgeglichen. Das heißt: Ist die FMEA einmal mit allen potenziellen Fehlern erstellt, wird sie im weiteren Fertigungsprozess meist nicht mehr aktualisiert. Fehlerprüfungen, die durch geänderte Produktionsabläufe längst ausgeschlossen wurden und dadurch nicht mehr relevant sind, werden weiter mitgeführt, Reklamationen werden nicht eingepflegt. Die FMEA hat im laufenden Produktionsprozess kaum Einfluss auf den Arbeitsplan (AP), den Produktionslenkungsplan (CP) oder den Prüfplan (PP) und läuft Gefahr, ihr Dasein bestenfalls im Elfenbeinturm zu fristen – oder gleich in die Papierablage zu wandern.

Doch der Einsatz professioneller Softwarelösungen, wie es das iqs-CAQ-System bietet, kann hier Abhilfe schaffen und die FMEA zu einem die Effizienz steigernden Instrument machen. Zu den wichtigsten Grundprinzipien gehört dabei ihr datenbankbasierter Aufbau. Sobald sämtliche Informationen in einer Datenbank hinterlegt sind, auf die auch alle anderen Prozesse der Qualitätssicherung und Fertigung zugreifen, unterliegt die FMEA einer automatischen Pflege und bleibt lebendiger Teil der gesamten Produktdokumentation. Der Vergleich zwischen tatsächlicher Fehlerhäufigkeit und FMEA ist dann ohne großen Aufwand möglich. Arbeits-, Produktionslenkungs- und Prüfplan können angepasst, überflüssige Prüfungen eliminiert und Zeit und Kosten eingespart werden. Auch die Verknüpfung der FMEA mit dem Reklamationsmanagement führt zu klaren Synergieeffekten.

Allerdings ist bei diesem Zusammenspiel der Prozesse wichtig, die Konsistenz und Kausalität zwischen den Fertigungsdokumenten FMEA, PP und CP zu gewährleisten und immer nachvollziehbar zu halten. Denn es können beispielsweise nur dann kostenintensive Prüfungen aus dem Prüfplan reduziert werden, wenn man weiß, warum diese Prüfungen ursprünglich eingeführt wurden und ob diese noch Relevanz besitzen oder nicht.

Informationen die in der FMEA nicht standardmäßig abgebildet werden können wie z.B. Hintergrundwissen zu einer FMEA, Ideen, Erfahrungen können durch die Verknüpfung mit dem iqs Wissensmanagement abgespeichert und bei ähnlichen Problemen und Fragen schnell übertragen werden.

Ein weiteres Grundprinzip für den effizienten Einsatz einer FMEA ist ihre Wiederverwendbarkeit. Bestes Beispiel ist die Fertigung ähnlicher Bauteile. Die Software muss den Anwender darin unterstützen, die Ähnlichkeit von zu analysierenden Produkten oder Prozessen für die einfache Erstellung weiterer FMEAs nutzen zu können. Denn die bei klassischer Vorgehensweise nötige komplette Neuerstellung jeder FMEA für fast baugleiche Teile ist in der Praxis nicht mehr realisierbar. Auch bei zwei unterschiedlichen Gesamtprozessen können viele Teilprozesse identisch oder zumindest sehr ähnlich sein. Wird nun die FMEA eines solchen Teilprozesses ebenfalls als Baustein betrachtet, kann sie in verschiedenen Gesamtprozessen eingesetzt werden, ohne neu erstellt werden zu müssen.

Entscheidend für den sinnvollen Einsatz einer solchen Bausteintechnik ist die Vererbung zwischen Ursprungs- und neu zu erstellenden FMEA. So kann verhindert werden, dass nach Änderung eines Teilprozesses, der in verschiedenen Gesamtprozessen relevant ist, alle betroffenen FMEAs von Hand nachgepflegt werden müssen. Die Möglichkeit der Vererbung ist vor allem dann wichtig, wenn die FMEA-Bausteine nicht nur unverändert übernommen, sondern anschließend in ihrer neuen Umgebung auch angepasst werden. Alle Elemente des FMEA-Bausteins, die nicht angepasst wurden, unterliegen weiterhin den Regeln und Vorzügen der Vererbung.

Sehr hilfreich bei der Arbeit mit Bausteinen ist die Möglichkeit, bestimmte Teilprozesse zu einem späteren Zeitpunkt als FMEA-Baustein zu definieren und einzupflegen. Kann dies z.B. auch nachträglich geschehen – wie beispielsweise in der neuen Version des iqs-CAQ-Systems, ist ihre potenzielle Wiederverwendbarkeit dadurch noch größer.

Durch die konsequente Einführung einer Kausalkette nach dem Prinzip von Ursache und Wirkung kann ein komplettes Fehlernetz abgebildet werden. Dieses Fehlernetz verbindet die Prozess-FMEA mit der Konstruktions- und System-FMEA. Das iqs-CAQ-System kann Konstruktions- Prozess- und System-FMEA verknüpfen, die System-FMEA durchgängig erstellen und erlaubt eine komfortable Pflege.

Um mit dem Systemelementebaum in der Praxis arbeiten zu können, ist eine entsprechende visuelle Darstellungsweise nötig. In vielen CAQ-Systemen sind die einzelnen Systemelemente hierarchisch in einem Verzeichnisbaum abgebildet. Bei komplexen Systemen, zu denen Systemelemente sehr stark anwachsen, ist jedoch der Wechsel zu einer hyperbolischen Darstellungsweise sinnvoll, so wie es die neue Version der iqs-FMEA dem Anwender erlaubt. Auf bestimmte Teilsysteme und deren Umfeld kann focussiert werden, diese werden dann optisch hervorgehoben, ohne das Gesamtsystem aus dem Blickfeld zu verlieren. Die Möglichkeit zur farbigen Markierung bestimmter Systemelemente erlaubt darüber hinaus eine sehr gute und übersichtliche Navigation.

Wird in der klassischen FMEA für jede Fehlfunktion eine bestimmte Anzahl an Maßnahmen definiert, kann in der iqs-FMEA darüber hinaus auch eine einzige Maßnahme mit beliebig vielen Fehlfunktionen verknüpft werden. Das ist dann sinnvoll, wenn eine Maßnahme mehrere Fehlfunktionen abstellen kann – und dann nur einmal eingeführt werden muss. FMEAs werden dadurch wesentlich pflegeleichter. Wird als Maßnahme eine Prüfung definiert, wird diese automatisch in den Prüfplan eingeführt und deren Erfolg kontrolliert. Bringt die Prüfung nicht den erwarteten Erfolg, kann sie gleich wieder gestrichen werden und wird nicht als unnötiger Ballast mitgeführt.

Einen weiteren großen Nutzen bei der neuen Version 5 des iqs-CAQ-Systems verspricht die enge Verzahnung von FMEA und Prüfplan: So wird mit dem Anlegen einer entdeckenden Maßnahme in der FMEA gleichzeitig auch die entsprechende Prüfung im Prüfplan angelegt. Dadurch wird nicht nur ein kompletter Arbeitsschritt gespart, der bislang viel Zeit gekostet hat, sondern auch eine potenzielle Fehlerquelle eliminiert. Durch die enge Verzahnung wird der Prüfplan direkt erstellt und gepflegt.

Das verbindende Glied zwischen FMEA und Prüfplan im iqs-CAQ-System ist die Zeichnung. Da sämtliche Merkmale und Maße, die in der Zeichnung hinterlegt sind, auch in der FMEA berücksichtigt werden müssen, ist diese Anbindung mehr als sinnvoll: Durch einfaches Anklicken des Merkmals in der Zeichnung werden Sollwerte und Toleranzen direkt in die FMEA übernommen. Das zeitintensive Abschreiben aller Maße aus der Zeichnung heraus in die FMEA entfällt. Und bei Maßänderungen werden diese automatisch in die FMEA übernommen. Der FMEA liegt also immer die richtige, aktuelle Zeichnung zugrunde. Und weil beim iqs-CAQ-System die FMEA und der Prüfplan ihre Informationen aus der gleichen Datenquelle beziehen, sind beide stets aufeinander abgestimmt und konsistent – der Hauptteil des Prüfplans ist durch die automatische Pflege der FMEA schon erfüllt.

Beim iqs-CAQ-System kann die Zeichnung aus jedem Modul heraus aufgerufen werden und liefert durch einfaches Anklicken die gewünschten Maße und Werte. So sind Arbeitsplan, Produktionslenkungsplan, Prüfplan und FMEA immer aktuell und konsistent. Denn nur wenn alle Teile des Qualitätssicherungssystems eng miteinander verzahnt sind, kann ein CAQ-System mit minimalem Aufwand maximale Effizienz erreichen.

Auf der diesjährigen CONTROL vom 8. bis zum 11. Mai 2007 in Sinsheim stellt die iq’s Software GmbH die neuen Features ihres CAQ-Systems vor. Fragen und Anregungen können am iq’s-Stand (Halle 6 an Stand 6608) erörtert und diskutiert werden. Weitere Informationen unter www.iqs.de

iq’s Software, Baden-Baden

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