FMEA in einer Weberei

Die FMEA wurde ursprünglich für den Einsatz in Branchen wie Luft-Raumfahrt, Wehrtechnik und Automobilbau konzipiert. Dort liegt auch heute noch der Anwendungsschwerpunkt. Bei dem Einsatz dieser Methode in anderen Branchen gilt es,  die Methode an die spezifischen Besonderheiten anzupassen. Im Vorfeld einer FMEA sind dazu einige Vorbereitungen notwendig. Besonders im Bereich des branchenübergreifenden Risikomanagements stehen Zulieferer oft vor der Aufgabe eine FMEA nachweisen zu müssen, ganz unabhängig davon, ob diese Risikomanagement-Methode nur besonders geeignet ist. In diesem Beispiel wird von den Erfahrungen mit einer FMEA in Form einer Prozess-FMEA für eine Produktgruppe im Bereich der Nicht-Stückgüterindustrie (textile Flächen) berichtet. Im Gegensatz zu der Stückgüterindustrie ist es bei textilen Flächen nicht möglich, fehlerhafte Stücke einfach auszusortieren: Beispielsweise kann man ein Loch in einer textilen Fläche nicht einfach herausschneiden. Auf die spezifischen Besonderheiten von einigen Branchen/Unternehmen wird hier eingegangen.

Einleitung

Die FMEA ist die wichtigste und bekannteste Methode zur präventiven Qualitätssicherung im produzierenden Gewerbe. Erfahrungen mit dem Einsatz in der Textilindustrie waren bis jetzt nicht verfügbar. Im Rahmen einer Untersuchung der Prozesssicherheit der textilen Kette wurde bei einem Weber (modischer Bereich) eine Prozess-FMEA durchgeführt. Beschrieben werden hier das methodische Vorgehen und die Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz der Methode. Bei einer Prozess-FMEA werden ausgewählte Arbeitsprozesse aus unterschiedlichen Blickwinkeln beleuchtet, die Fehlermöglichkeiten sowie ihre Folgen und Ursachen analysiert und bewertet. Ein Team, zusammengestellt aus den unterschiedlichen Bereichen des Unternehmens, sorgt hierbei dafür, dass die unterschiedlichen Erfahrungen und Kompetenzen der Mitarbeiter genutzt werden.

Weitere allgemeine Informationen zur FMEA finden Sie auch hier,(leider nur die Einleitung frei zugänglich)

Vorbereitung

In der Vorbereitungsphase wurden die einzelnen Prozesse der Weberei zunächst analysiert und zu Gruppen zusammengefasst. Es wurden dabei fünf Hauptgruppen gebildet, die sich aus einzelnen Prozessen zusammensetzen, welche wiederum aus einzelnen Arbeitsschritten bestehen.

Die im Voraus definierten Hauptgruppen waren, angelehnt an den tatsächlichen Ablauf in der Weberei:

  • Disposition/Auftragsvorbereitung
  • Kettvorbereitung
  • Umrüsten der Webmaschine
  • Weben
  • Gewebekontrolle/Versand

Es stellt sich gleich zu Beginn die Frage nach welcher Reihenfolge diese Prozesse abzuarbeiten sind. Ein möglicher Ansatz wäre, die Firma selbst über die Relevanz der einzelnen Prozesse entscheiden zu lassen um dann die wichtigsten Prozesse voranzustellen. Dies ist auch aus Motivationssicht in sinnvoller Ansatz.

Bevor die Prozess-FMEA gestartet werden kann sollte diese Reihenfolge bereits grob festgelegt sein.

Da diese Methode stark teamorientiert ist, kommt der Teamauswahl eine besondere Bedeutung zu. In der Regel ist jedes Workshop-Team anders zusammengestellt, abhängig vom gerade behandelten Prozess. Bei der Zusammenstellung des Teams ist unbedingt darauf zu achten, dass nicht nur Verantwortliche und Mitarbeiter des behandelten Prozesses anwesend sind, sondern auch solche aus den vor- und nachgelagerten Prozessen. Beispielsweise sollten für den Prozess Weben auch Mitarbeiter der Schärerei und  Rohwarenkontrolle am Workshop teilnehmen.

Da die Workshop-Teilnehmer nicht mehr für den laufenden Produktionsbetrieb zur Verfügung stehen, ist es notwendig die Firma schon im Voraus zu informieren und einen zeitlichen Rahmen festzulegen.

Zur Planung im vorliegenden Beispiel ein Excel-Formular genutzt, in dem der Vollständigkeit halber eine erste Aufstellung der einzelnen Unterprozesse angefügt wurde.

Beschreibung der Verantworlichkeiten

Ist die Bewertung der Relevanz, wie im Excel-Formular dargestellt, abgeschlossen und stehen für den ersten vereinbarten Termin Verantwortliche und Mitarbeiter zur Verfügung, kann die Analyse vor Ort beginnen.

Durchführung

Zu Beginn der Arbeit vor Ort ist es sinnvoll den Verantwortlichen der einzelnen Bereiche eine ausführliche Einführung in die Methode zu geben. Im Fall der Weberei wären das zum Beispiel der Geschäftsführer und leitende Verantwortliche aus den Bereichen Weberei, Schärerei, Labor, Musterung und der Qualitätsbeauftragte.

Risiken Identifizierung

Ist diese Einführung abgeschlossen, werden die ersten Teams gebildet. Hier wird beispielhaft das Team „Normalweben“ angeführt, bestehend aus:

  • Webereileiter
  • Rüster
  • Weber
  • Rohwarenkontrolleur
  • QM-Beauftragter
  • Schärereimitarbeiter
  • Moderator

Es wird zu Beginn der Arbeit eines neuen Teams immer eine kurze Einführung zur FMEA geben, einschließlich einiger einfacher Beispiele.

Um mit einem solchen Team zielorientiert arbeiten zu können bedarf es einer einfachen Visualisierung der besprochenen Risiken. Hierfür eignen sich hervorragend Papierkarten, die an einer Pinnwand zu besseren Übersicht angebracht werden.

Zu Beginn eines Prozesses werden gemeinsam die einzelnen Arbeitsschritte des Prozesses definiert. Anschließend werden je Arbeitsschritt die möglichen Fehler, Folgen und Ursachen erarbeitet. Hier bietet sich ein Brainstorming mit anschließender Diskussion an. Dieser Prozess nimmt sehr viel Zeit in Anspruch, und es empfiehlt sich immer nur 1-3 Arbeitsschritte auf einmal zu bearbeiten.

Beispiel für Ergebnisse aus dem Brainstorming für mögliche Fehler, Folgen und Ursachen

Risikobewertung

Die Bewertungen für die Häufigkeit, Bedeutung und Entdeckungswahrscheinlichkeit eines bestimmten Fehlers können nach einigen Arbeitsschritten oder am Ende eines gesamten Prozessen erfolgen. Für die Bewertung bietet es sich an mit einem Excel-Formular zu arbeiten. Es empfiehlt sich, während eines Workshops einige Fehler komplett abzuhandeln, so dass diese in das bereitstehende Excel-Formular übertragen werden können. Dies ist notwendig um nach der Bewertung über mögliche Abstellmaßnahmen der am kritischsten bewerteten Fehler diskutieren zu können. So sehen die Mitarbeiter zeitnah erste Ergebnisse und bleiben motiviert.

Als ein kritischer Punkt haben sich die Bewertungsmaßstäbe für Häufigkeit, Bedeutung und  Entdeckungswahrscheinlichkeit herausgestellt. Gebräuchliche Maßstäbe wie „parts per million“ (ppm) oder Prozent lassen sich auf die Textilherstellung nicht übertragen, auch eine Bewertung in Abhängigkeit der produzierten Gewebemeter wurde nicht für sinnvoll erachtet. Die Bewertung wurde von den Mitarbeitern intuitiv in Anlehnung an eine bereitgestellte Tabelle durchgeführt. Da aber immer mehrere Personen bei der Bewertung mitwirken kann man davon ausgehen, dass die Tendenz richtig ist. Grundlage waren folgende Tabellen:

Wahrscheinlichkeit des Auftretens

(Fehler kann vorkommen)

unwahrscheinlich = 1
gering = 2-3
mäßig = 4-6
häufig = 7-8
sehr häufig = 9-10

Bedeutung

(Auswirkungen auf Kunden/nächsten Arbeitsschritt)

kaum wahrnehmbare Auswirkungen = 1
unbedeutender Fehler, geringe Belästigung des Kunden = 2-3
mäßig schwerer Fehler = 4-6
schwerer Fehler, Verärgerung des Kunden = 7-8
äußerst schwerwiegender Fehler = 9-10
Wahrscheinlichkeit der Entdeckung(vor Auslieferung an Kunden/nächster Arbeitsschritt)
hoch = 1
mäßig = 2-4
gering = 5-7
sehr gering = 8-9
unwahrscheinlich = 10

Risikoprioritätszahl (RPZ) : Auftreten * Bedeutung * Entdeckung = RPZ

hoch = 1000
mittel = 125
keine = 1

Anmerkung: Gerade wenn mehrstufige Prozesse vorliegen ist es wichtig zu klären, wie genau die Bewertungszahlen zu verstehen sind. Es kann zum Beispiel nicht der richtige Ansatz sein, einem schwerwiegenden Fehler in einem Arbeitsschritt eine sehr geringe Entdeckungswahrscheinlichkeit zuzuordnen, nur weil er im nachgelagerten Prozess entdeckt wird. Es hat sich als sinnvoll erwiesen nachgelagerte Prozesse auch als Kunden zu betrachten.

Bei dem Beispiel einigte man sich darauf, die Entdeckungswahrscheinlichkeit auf die Ursache zu beziehen, und sie nicht zwangsläufig aus Endkundensicht zu betrachten. Dies ist notwendig um schwerwiegende Fehler in der Fülle der möglichen Fehler nicht zu verlieren.

Risikominimierung

Sind einige Bewertungen vollständig abgeschlossen, gilt es geeignete Abstellmaßnahmen festzulegen. Zuerst werden die Fehler mit den höchsten Risikoprioritätszahlen (Siehe Methode FMEA) analysiert. Hierfür werden mögliche Verbesserungen diskutiert und die Ergebnisse festgehalten. Ergeben sich direkt umsetzbare Vorschläge, so werden gleich die Verantwortlichkeiten festgelegt, sowie ein zeitlicher Rahmen festgelegt.

Erneute Risikobewertung

Diese sollte ein halbes Jahr nach der Umsetzung der Maßnahmen erfolgen.

Diese Tabelle zeigt ein Beispiel für eine FMEA in einer Weberei.

Ergebnisse

Die Ergebnisse der durchgeführten FMEA sollen am Prozess „Normalweben“ verdeutlicht werden. Es wurden ca. 12 Arbeitsschritte unterschieden. Insgesamt ergaben sich, mit Untergliederung der einzelnen Fehler nach ihren Ursachen ca. 150 Zeilen in der oben dargestellten Tabelle, die alle einzeln bewertet wurden.

Es wurden allein in diesem Prozess ca. 20 Abstellmaßnahmen einschließlich Verantwortlichkeiten definiert. Diese Maßnahmen setzen sich hauptsächlich zusammen aus:

  • Strukturellen Änderungen des Arbeitsablaufs
  • Kommunikation von Verantwortlichen innerbetrieblich, sowie mit externen Verantwortlichen
  • Arbeiten im Forschungsbereich
  • Mitarbeiterschulungen und Mitarbeitergespräche
  • Ausführliche Analyse kritischer Arbeitsschritte

Einige einfache effektive Abstellmaßnahmen wurden bereits durchgeführt.

Die FMEA führte zu der Identifikation von signifikantem Verbesserungspotential, des Prozesses Normalweben. Gleichzeitig wurde viel Erfahrungswissen mit der FMEA explizit festgehalten und durch die Kommunikation der Mitarbeiter weiter entwickelt. Kritische Abläufe werden in Zukunft genau analysiert um sich ein besseres Gesamtbild der Risiken zu erschaffen. Durch die Sensibilisierung der Mitarbeiter ist zu erwarten, dass sich weitere Ergebnisse in den nächsten Workshops ergeben.

Mit dieser FMEA ist ein nahezu vollständiger Fehlerkatalog des Prozesses Normalweben entstanden, der, je nach Bedarf, noch erweitert werden kann. Dies kann auch bei der Fehlersuche von Vorteil sein. Durch die Kommunikation im Team über die einzelnen Werkstattgrenzen hinweg wurde das Verständnis bei den Mitarbeitern hinsichtlich anderer Prozesse im Betrieb gefördert. Das Wissen Einzelner konnte an Andere vermittelt werden. Der Erfolg der einzelnen Abstellmaßnahmen wird sich erst im Laufe des nächsten halben Jahres messen lassen.

Wichtig ist jetzt eine konsequente Verfolgung der Aktivitäten, bestenfalls durch einen verantwortlichen Mitarbeiter oder durch einen externen Dienstleister.

In diesem Projekt werden noch weitere Prozesse analysiert werden. Darüber hinaus finden noch Workshops mit der Geschäftsleitung statt in denen eine Einbindung der FMEA in das eigene Qualitätsmanagementsystem des Unternehmens besprochen wird.

Zeitlicher Rahmen und Arbeitsaufwand für eine Prozess-FMEA

Der zeitliche Aufwand lässt sich am besten an diesem Praxisbeispiel darstellen. Für eine FMEA des Prozesses „Normalweben“, wurden allein zur Risikoanalyse und Risikobewertung mit einem Team von 6 Personen ca. 25h benötigt, weitere 5h zur Bestimmung einiger Abstellmaßnahmen (zusammen ca. 180Mannstunden). Die abschließende neue Risikoanalyse kann erst ca. ein halbes Jahr später stattfinden. Dadurch könnten. weitere 40-60 Mannstunden hinzukommen.

Der Zeitbedarf ist insgesamt schwer zu schätzen, da er sehr stark vom Team und dem Moderator abhängt. Aus Erfahrung benötigt man jedoch meistens eher mehr als weniger Zeit.

3 Gedanken zu „FMEA in einer Weberei

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