FMEA: Definition, Ablauf und Vorteile im Überblick!

Die Themen “Sicherheit und Qualität” werden in der heutigen Zeit immer wichtig. Unternehmen und Teams müssen ständig dafür sorgen, dass potentielle Risiken frühzeitig erkannt und minimiert werden. Somit wird nicht nur ein reibungsloser Ablauf gewährleistet, es sorgt darüber hinaus dafür, dass die Kunden qualitativ hochwertige Produkte und Dienstleistungen erhalten.

Um dies zu erreichen, können Unternehmen auf verschiedenste Methoden zurückgreifen. Eine dieser Methoden ist die FMEA-Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse. In diesem Artikel werden wir uns näher damit beschäftigen, was die FMEA ist, welche verschiedenen Arten es davon gibt und welche Vor- und Nachteile mit dieser Methodik einhergehen. So können Sie sich selbst ein Bild davon machen, ob diese Methode für Ihr Unternehmen oder Ihr Team geeignet ist.

Wofür steht FMEA?

FMEA ist eine Abkürzung für Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse, auf Englisch “Failure Mode and Effects Analysis”. Diese systematische Methode dient zur Identifizierung und Bewertung von potentiellen Fehlern und Risiken. Die Methode kann für die verschiedensten Prozesse, Produkte und Systeme angewendet werden. Zudem ist sie auch für die verschiedensten Branchen geeignet.

Mit FMEA lassen sich potentielle Fehler leicht identifizieren, bewerten und verhindern. Grundlegend setzt sich die FMEA-Methode aus drei verschiedenen Schritten zusammen:

• Identifizierung von Fehlerquellen: Im ersten Schritt werden zunächst alle möglichen Fehlerarten und Fehlerursachen ermittelt, die in einem Prozess oder einem System auftreten können. Hierzu wird eine systematische Analyse durchgeführt, welche ein Scoping, eine Strukturanalyse, eine Funktionsanalyse und eine Fehleranalyse beinhaltet.

• Bewertung der potentiellen Risiken: Nachdem die Fehlerquellen identifiziert wurden, ist es nun an der Zeit, das Risiko und die potentiellen Auswirkungen zu betrachten. In diesem Schritt werden sowohl die Bedeutung, die Auftretenswahrscheinlichkeit als auch die Entdeckungswahrscheinlichkeit identifiziert. Danach werden die Ergebnisse auf einer Skala von 1 bis 10 dargestellt und miteinander multipliziert. Das Ergebnis ist eine passende Risikoprioritätszahl (RPZ) für jedes Risiko.

• Entwicklung geeigneter Maßnahmen: Im letzten Schritt müssen natürlich auch Maßnahmen gesetzt werden, um das Risiko zu minimieren. Dazu werden entweder präventive Maßnahmen gesetzt, um das Eintreten von Fehlern zu minimieren, oder korrektive Maßnahmen, um die Fehler wieder rückgängig zu machen.

Der Prozess der FMEAs wird weltweit angewendet und er ist in vielen Branchen sehr beliebt, wie etwa der Automobilindustrie, der Luftfahrt oder der Fertigung. Mehr dazu erfahren Sie aber noch später.

Woher stammt die FMEA-Methode?

Die FMEA-Methode findet ihren Ursprung bei der NASA in den 1960-er Jahren. Hier wurde die Analyse für das Apollo-Projekt im Jahr 1963 entwickelt. In den Jahren darauf wurde diese Methode zunächst in der Kerntechnik, dann in der Automobilindustrie und später in weiteren Branchen angewendet.

Das System hat sich seitdem weiter entwickelt, sodass es nun auch in vielen Branchen Anwendung findet. Die FMEA-Methode hat sich als zuverlässiges Tool zur Risikoanalyse etabliert.

Welche Ziele werden mit FMEA verfolgt?

Mit FMEA werden mehrere Ziele gleichzeitig verfolgt, auf die wir hier noch kurz eingehen möchten. Ganz klar setzt ein Unternehmen auf FMEA, wenn es

• Sicherheit gewährleisten

• Qualität sicherstellen

• Kosten sparen

• Fehlerkosten minimieren

• Garantiekosten minimieren

will. FMEA setzt genau daran an. Ziel der FMEA ist es, durch einen Prozess, welcher Fehler minimieren und verhindern soll, ein gewisses Level an Sicherheit und Qualität zu gewährleisten. Dies sorgt wiederum dafür, dass im Rahmen von Fehlerkosten und Garantiekosten eingespart werden kann. Ein Unternehmen, welches diesen Prozess also implementiert, kann langfristig gesehen effizienter arbeiten und wirtschaften.

Welchen Arten und Methoden der FMEA gibt es?

FMEA lässt sich in verschiedene Arten bzw. Methoden unterteilen, die in unterschiedlichen Kontexten angewendet werden können. In den nächsten Absätzen möchten wir für Sie kurz auf die verschiedenen Arten eingehen, wie diese aussehen und wofür sie angewendet werden können.

Beginnen werden wir hier mit einigen Arten der FMEA, die durch die VDA / AIAG entwickelt wurden.

System-FMEA

Die System FMEA (S-FMEA, SFMEA) konzentriert sich auf die Analyse und die Bewertung von Fehler auf der Systemebene. Hierbei werden vor allem die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten eines Systems und zwischen dem System und der Umwelt betrachtet. 

Mit der System FMEA ist es leichter möglich, die verschiedenen Risiken in einer Systemarchitektur zu betrachten und zu identifizieren.

Design-FMEA

Die Design FMEA, oftmals auch Produkt-FMEA, Konstruktions-FMEA oder dFMEA genannt, legt den Fokus auf der Analyse und der Bewertung im Designprozess eines Produkts. Das Ziel hierbei ist es, potenzielle Fehler zu identifizieren und Maßnahmen zur Fehlervermeidung zu implementieren. 

Die Design FMEA dient ebenfalls dazu, die Fertigungsn- und Montageeignung eines Produkts so früh wie möglich einzuschätzen. Gerade für Unternehmen, die Produkte entwickeln, kann diese Methode also sehr hilfreich sein.

Prozess-FMEA

Im Prozess-FMEA (pFMEA) geht es schlussendlich darum, den Produktionsprozess zu analysieren und hierbei verschiedene Fehlerquellen zu analysieren und zu bewerten. Das Ziel hierbei ist es, die Fertigungsprozesse zu optimieren und Fehlermöglichkeiten zu minimieren.

Kommen wir nun zu weiteren Methoden, die ebenfalls auf Basis von FMEA entwickelt wurden.

Präventive FMEA

Bei der präventiven FMEA geht es darum, Fehler so früh wie irgendwie möglich zu erkennen und zu vermeiden. In diesem Sinn ist es also sehr wichtig, dass die FMEA und die Risikobewertung nahezu parallel zum Prozess abgehalten wird.

Denn die Kosten für die Behebung von Fehler werden immer höher, je später die Fehler entdeckt werden. Deshalb ist es wichtig, dass FMEA den Prozess von Beginn an begleitet. So werden Fehler so früh wie möglich entdeckt und behoben. Somit können sich Unternehmen sehr viele Kosten einsparen.

Korrektive FMEA

Die korrektive FMEA findet Anwendung, wenn diese Analyse zur Entwicklungsphase noch nicht integriert wurde und im späteren Verlauf Fehler entdeckt wurden. Bei dieser Methode werden nun rückwirkend gesehen das System und die einzelnen Komponenten analysiert, um die Fehlerquellen ausfindig zu machen. 

Hierzu muss jedoch gesagt werden, dass diese Methode deutlich mehr Aufwand bedeutet als die präventive Methode. Deshalb sollte sie nur in wichtigen Ausnahmefällen durchgeführt werden.

In welchen Bereichen wird FMEA eingesetzt?

Die FMEA findet in verschiedenen Branchen und Bereichen Anwendung. Hier sind nur einige Beispiele dazu:

• Automobilindustrie: In der Automobilindustrie wird die FMEA häufig bei der Entwicklung von Fahrzeugen oder Komponenten eingesetzt. Hierdurch sollen vor allem Sicherheit und Qualität gewährleistet werden und Risiken bei der Elektronik oder Sicherheitssystemen minimieren.

• Fertigungsindustrie: Auch in der Fertigungsindustrie wird oftmals die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse verwendet, um potentielle Fehler in der Produktion zu erkennen und zu beseitigen. Hierzu werden Aspekte wie Montageprozess oder Lieferantenmanagement betrachtet, um sicherzustellen, dass die Fertigung optimal abläuft.

• Luft- und Raumfahrt: Auch in dieser Industrie findet FMEA Anwendung, um ganz klar die Risiken zu minimieren und die Sicherheit zu gewährleisten. Bereiche wie Avionik, Triebwerke und Sicherheitssysteme müssen genauestens untersucht werden, genau hierzu eignet sich diese Analyse.

Daneben findet die Analyse auch in Bereichen wie der Konstruktion oder der Medizintechnik Anwendung.

Wie sieht ein FMEA Team aus?

Das FMEA Team ist grundsätzlich wie ein Kreis aufgebaut. Ganz in der Mitte befindet sich der FMEA Moderator. Dieser ist ein Generalist mit viel Fachwissen und Methodenwissen. Er betrachtet das Projekt und die Analyse und unterstütz bei der Vorbereitung, der Durchführung und der Nachbereitung.

Im nächsten Kreis folgt das FMEA Team. Dieses Team besteht zumindest teilweise aus Mitarbeitern, die am Projekt oder Prozess beteiligt sind, um hier ihr Wissen mitzuteilen. Teilweise ist es aber auch wichtig, Experten in dieses Team mitaufzunehmen, welche über ausreichendes Wissen über das Fach und die Methodik wissen. Dadurch soll ein erfolgreicher Prozess garantiert werden.

Im äußersten Kreis spricht man vom sogenannten erweiterten Team, hier befinden sich weitere Mitarbeiter aus der Produktion, dem Qualitätsmanagement und dem Kundendienst. Diese sollen weitere Informationen liefern, wodurch das eigentliche Team qualitativ fundierte Entscheidungen treffen kann.

FMEA und Ishikawa-Diagramm kombinieren

Die FMEA und das Ishikawa-Diagramm, auch als Ursache-Wirkungs-Diagramm bekannt, sind zwei leistungsstarke Werkzeuge, die in der Qualitäts- und Risikomanagementpraxis weit verbreitet sind. Eine effektive Möglichkeit, sie zu kombinieren, besteht darin, das Ishikawa-Diagramm als Ausgangspunkt für die Identifizierung potenzieller Fehlerursachen zu verwenden.

Anschließend können diese identifizierten Ursachen in den FMEA-Prozess integriert werden, um ihre Auswirkungen zu bewerten und zu priorisieren. Auf diese Weise kann die Kombination beider Methoden dazu beitragen, potenzielle Risiken systematisch zu identifizieren, zu analysieren und zu bewerten, um geeignete präventive Maßnahmen zu ergreifen und die Qualität sowie die Zuverlässigkeit Ihres Produkts oder Prozesses zu verbessern.

Welche Vor- und Nachteile hat FMEA?

Die Anwendung der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse hat ganz klar einige Vorteile für Unternehmen. Es gibt aber auch Grenzen, die zu beachten sind. In den nächsten Absätzen werden wir auf beide Seiten näher eingehen, damit Sie ein klares und objektives Bild über FMEA haben.

Vorteile

Beginnen wir mit den Vorteilen. FMEA ist aus verschiedenen Gründen sehr beliebt bei Unternehmen:

• Früherkennung von Risiken: Durch FMEA ist es möglich, Fehler und Risken frühzeitig zu erkennen. Dadurch lassen sich präventive Maßnahmen setzen, welche wiederum die Kosten senken und die Effizienz des Prozesses oder der Fertigung erhöhen können. Probleme lassen sich vermdien, bevor oder sobald sie auftreten. Dadurch werden auch Sicherheitsprobleme und Produktausfälle vermieden.

• Verbesserung der Qualität: Gerade bei der Entwicklung von Produkten, insbesondere in Branchen wie der Automobilindustrie oder der Luftfahrt, ist die Qualität unbeschreibbar wichtig. Durch diese Analyse werden Fehler in der Produktion oder bei dem Produkt bestmöglich vermieden, um die Qualität gewährleisten zu können.

• Kosteneinsparungen: Fehler zu beheben wird deutlich teurer, je später diese Fehler entdeckt werden. Ein adäquates System zur Fehleridentifikation kann die Fehler so früh wie möglich entdecken oder diese gar verhindern, um die Kosten deutlich zu senken.

• Dokumentation: Zudem werden durch diese Analysen die verschiedenen Risiken und Maßnahmen gut dokumentiert. Dieses Wissen wird innerhalb des Unternehmens aufbewahrt, wodurch es für zukünftige Projekte oder Prozesse genutzt werden kann.

Nachteile

Nicht alles ist jedoch gut am FMEA-System. Hier sind einige Grenzen, die Sie auf jeden Fall beachten sollten:

• Zeitaufwand: Ganz klar ist es zeitaufwendig, neben der eigentlichen Produktion bzw. dem Projekt ein System zu entwickeln zur Fehleranalyse. Gerade bei komplexen Projekten ist FMEA mit viel Aufwand verbunden. Man sollte daher als Unternehmen genügend Ressourcen und Zeit zur Verfügung haben, um dieses System aufzustellen.

• Subjektivität: Die Bewertung von Risiken unterliegt weiterhin der Subjektivität der Experten in dem Team. Diese unterschiedlichen Meinungen können zu Fehlern in der Einschätzung und Priorisierung von Risiken führen.

FMEA richtig aufsetzen - mit Asana

Bei FMEA ist es wichtig, die Fehlerquellen zu identifizieren, zu dokumentieren und zu beheben. Hierbei ist es wichtig, auf eine Plattform zu setzen, auf die alle Mitarbeiter im Prozess Zugriff haben. Hierzu eignet sich eine Projektmanagement-Software wie Asana.

Mit Asana lassen sich Prozesse dokumentieren, Wissen zentral sammeln und Projekt erfolgreich aufsetzen. Sie können mit Asana von Beginn an ein Projekt und FMEA gleichzeitig aufsetzen, um erfolgreich Fehler zu vermeiden und Risiken zu minimieren.