Produkt- und Prozess-FMEA

Andreas Nöh

2Produkt- und Prozess-FMEA

Was ist eine FMEA?

Historie, Sinn und Zweck der FMEA

Anwendungsgebiete der FMEA

Arten der FMEA

Aufbau und Inhalte der FMEA

Bewertungen und Klassifizierung

Verbesserungsmaßnahmen

FMEA - Schulung Übersicht

3Produkt- und Prozess-FMEA

Was ist eine FMEA?

FMEA(Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse)

Die FMEA-Methode dient der analytischen Erkennung, Entdeckung

und Vermeidung von möglichen Produktfehlern in der Produkt-

entwicklungsphase und auch in der Produktionplanungsphase

4Produkt- und Prozess-FMEA

Anwendungsgebiete

Anwendungsgebiete der FMEA

In der Konzeptphase von neuen Produkten und Systemen

zur Erkennung von Konzeptschwächen

In der Produktentwicklung zur Erkennung und Vermeidung von Produktfehlern

In der Prozessplanung zur Erkennung von Fehlern in der

Produktion

5Produkt- und Prozess-FMEA

Grundlagen in der Automobilindustrie

• VDA – Band 4 System-FMEA

• QS 9000 Referenzhandbuch FMEA (3. Ausgabe)

Anwendungsgebiete

6Produkt- und Prozess-FMEA

FMEA Geschichtliche Entwicklung

Historie der FMEA

• Entwickelt in den Jahren 1959/60 von der Raumfahrt (NASA)

• Mitte der 70er Jahre Anwendung in der Kerntechnik

• 1980 Anwendung in Deutschland unter der DIN 25448, speziellKerntechnik, Luft- und Raumfahrt

• Mitte der 80er Jahre Einsatz bei der Automobilindustrie

• Seit Anfang der 90er Jahre vermehrter Einsatz in der übrigen Produktionsindustrie

7Produkt- und Prozess-FMEA

Warum eine FMEA anwenden

- Auffinden kritischer Komponenten und potentieller

Schwachstellen

- Frühzeitige Fehlererkennung (Abschätzung des Risikos)

- Anwendungsorientierte Versuchssimulation

- Reduzierung des Änderungsaufwands in der Serienfertigung

- Minderung der Qualitätskosten

FMEA anwenden

8Produkt- und Prozess-FMEA

FMEA anwenden

Gründe zur Erstellung einer FMEA

- Neues Produkt

- Geändertes Produkt (oder geänderte - Produktkomponenten)

- Neue Werkstoffe

- Neue Technologien

- Veränderte Einsatzgebiete/Einsatzbedingungen

- Besondere Sicherheitsaspekte

- Aufgrund von Qualitätsinformationen (Reklamationen etc.)

9Produkt- und Prozess-FMEA

Grundbotschaft der FMEA

Nur wenn ich Fehler erkenne, kann ich sie abstellen und vermeiden.Darum die Fehlererkennung sicherstellen, d. h. Tests (Freigaben)müssen den Fehler erkennen und aufzeigen.

Wenn ein Fehler erkannt wird, wird die Konstruktion konsequenter-weise immer geändert, darum lege Wert auf die Fehlerkennung in den Versuchen!

FMEA anwenden

10Produkt- und Prozess-FMEA

Ziele der FMEA definieren

- Kraftstoffverbrauch, Gewicht

- Sicherheitsnachweis, Kosten,

- Fertigungsstörungen

- Null - Fehlerziel bei der Auslieferung

- Umweltbelastung

11Produkt- und Prozess-FMEA

FMEA Übergeordnete Ziele

Übergeordnete Ziele der FMEA

Zuverlässige Funktionenin allen Lebenslagen

des Produkts

Zuverlässige Funktionenin allen Lebenslagen

des Produkts

Fähige undbeherrschte

Prozesse

Fähige undbeherrschte

Prozesse

Kostenreduzierung

und Vermeidung

von Risiken

12Produkt- und Prozess-FMEA

Vermeidung von Fehlerkosten

Kostenpro

Fehler

Planen / Entwickeln Fertigen Kunde

Fehlerverhütung Fehlerentdeckung

FMEAFMEA SPCSPC ReklamationenReklamationen

Ermittlung undVermeidung von

potentiellen Fehlern

Vermeidung undBeseitigung

interner Fehler

Entdeckung undBeseitigung

externer Fehler

13Produkt- und Prozess-FMEA

Kostenveränderung durch FMEA

Fehlerkostenextern

Fehlerkostenintern

Prüfkosten

Fehlerverhütungs-kosten

Fehlerkostenextern

Fehlerkostenintern

Prüfkosten

Fehlerverhütungs-kosten

Höh

e de

r Qua

lität

skos

ten

in %

Kostensenkungs-potential

Kostensenkung durch Fehlervermeidung

14Produkt- und Prozess-FMEA

Phasenmodell DAMUK

UmsetzungUmsetzen und Bewerten(Verifizieren, Validieren

und Monitoren)

KommunikationPräsentieren, Informieren

und Kommunizieren

DefinitionBewusstsein

Systemdefinition

AnalyseFMEA im Team

durchführen

Maßnahmen-entscheidung

Maßnahmen und Vorgehens-weise festlegen

FMEAFMEA

15Produkt- und Prozess-FMEA

Vorgehensweise der FMEA-Methode

Vorgehensweise

- Teambildung (funktionsübergreifend)

- Betrachtungsabgrenzung (Produkt, Baugruppen, Teil-/Gesamtprozess)

- Funktionsbetrachung des Bauteils

- Identifizierung möglicher Fehlerarten, Ursachen und Fehlerentdeckung

- Beurteilung des Risikos

- Verbesserungsmaßnahmen (Konstruktionsänderungen)

- Erneute Risikoabschätzung

16Produkt- und Prozess-FMEA

Die 5 Schritte der FMEA

Maß-nahmenAnalyseBewertung

Fehler-analyse

Funktions-analyse

Struktur-erstellung

Fehlfunktionenden FunktionnzuordnenFehlfunktionenverknüpfen

BeteiligteElementeerfassen u. strukturierenSystemstrukturerstellen

AktuelleVermeidungs- / Entdeckungs-maßnahmendokumentierenAktuellen Standbewerten

Risiko mit weiterenMaßnahmen mindernGeänderten Standbewerten

Funktionen denStrukturelementenzuordnenFunktionenverknüpfen

Systemanalyse Risikoanalyse

17Produkt- und Prozess-FMEA

Systemstruktur (Beisp. Tankklappenmodul)

MerkmalFunkt.-Träger

Erzeugnis

Antrieb

Fahrwerk

Karosserie

Elektrik

Fahrzeug

System Unter-System

Kraftstofftank

Tankklappen-modul

Baugruppe

Tankklappe

Einsatztopf

Bauteil

Hart-/Weich-komponente

Feder

Kraftstoff-system

Fett

Türen

Verriegelung

Material-eigenschaft

Geometrie-auslegung

18Produkt- und Prozess-FMEA

Kraftstoffsystem Tankklappen-modul

Fett

Einsatztopf

Tankklappe

Hartkomponente

MerkmaleWeich-komponente

Merkmale

- Kraftstoffver-sorgung desMotores

- Betankungermöglichen

- Verbindungvon Tankstutzenzur Karosserie

- Verschmutzungverhindern

- Abdeckung desTankstutzens

- Verhinderungvon Umwelt-einflüssen

- Optik passendzum Fahrzeug

- Abdichtung zumTankstutzen

- Drainage

- Fixierung derTankklappe

- Drehung derTankklappeermöglchen

Länge 155 ± 1 mmÖffnungswinkel Tank-klappe 100° ± 3°

Schließ- /Öffnungsfeder

- Tankklappegeöffnet /geschlossenunter Spannunghalten

- Montagevor-gang erleichten

- konstanteReibungsicherstellen

MerkmaleBündigkeit -0,5 ±0,5 mmSpaltmaß 3,0 ± 0,5 mmFarbton n. GME 60 413

Kraftstoffbeständigkeitnach GM 12 320Ø Tankstutzen 65 ± 1 mmØ Drainage 8,0 ± 0,5 mm

Merkmale

MerkmaleØ 1,6 ± 0,05 mmSchließkraft 3 ± 0,5 NÖffnungskraft 2,5 ± 0,5 N

Temperaturbeständigkeitnach GM 45 638Viskosität n. GM 11 760

Funktionsstruktur (Beisp. Tankklappenmodul)

19Produkt- und Prozess-FMEA

Fehlfunktionen eintragen

Weitere mögliche Mögliche Fehlerfolgen Mögliche Fehler MöglicheFehlerfolgen Fehlerursachen

- Unter Umständen keineBetankung möglich

- keine Drainage

- Verschmutzung derKarosserie mit Kraftstoff

Einsatztopf

Fokus:

- Verschmutzung desTankverschlusses

- Verschmutzung derDrainage

- Abdichtung zum Tank-stutzen nicht gegeben

- Toleranzen zu großgewählt

- Öffnung für Tankstutzenzu groß ausgelegt

- Falsche Materialauswahlder Weichkomponente

- Verletzungsgefahr

- Zugänglichkeit für Zapf-pistole nicht gegeben

Einsatztopf

Öffnungswinkel der Tank-klappe zu klein

- Öffnungswinkel zu kleinausgelegt

- Geometrie von Tank-klappe und Einsatztopfnicht aufeinander ab-gestimmt