Löcher rausschneiden- Bewertungskriterien bei einer FMEA

Die FMEA hat sich als Risikomanagementmethode für den Bereich Produktentwicklung in vielen Branchen als Standard durchgesetzt. Auch von Zulieferern, die nicht diesen Branchen entstammen, wird immer öfter die Durchführung einer FMEA verlangt.

Einige Besonderheiten bei der Durchführung der FMEA in nicht herkömmlichen Einsatzbereichen werden hier beschrieben:

Entdeckbarkeit – Entdeckungswahrscheinlichkeit:

Die FMEA kommt aus dem Bereich der Stückgüterindustrie. Die Produkte werden in der Regel in Form einer Serienfertigung hergestellt. Man kann die Stücke einzeln prüfen (Inprozesskontrollen, Warenausgangsprüfungen etc.) und fehlerhafte Stücke können einfach aussortiert werden. Die Fehlerraten bewegen sich dabei oft im Größenbereich von einigen ppm (parts per million), so dass die Kosten für die fehlerhaften Teile auch nicht unbedingt entscheidend sind. Die Entdeckbarkeit wird in der FMEA daher gesondert bewertet (Entdeckungsmaßnahmen, Bewertung der Entdeckbarkeit).

Dieses Vorgehen passt für einige Bereiche der Nicht-Stückgüter Industrie nur bedingt. Dazu ein Beispiel:

Löcher rausschneiden:

Fehler können nur bei Stückgütern aussortiert werden. In der Textilindustrie bei der Herstellung von Garn oder textilen Flächen können Fehler nicht aussortiert werden. Gewebe beispielsweise wird in Bahnen gefertigt (Breite z. B. 2,5 Meter, Länge 500 Meter). Bei dem hochkomplexen Webprozess (z. B. 16.500 Schussfäden pro Laufmeter, kommt es immer wieder zu Fehlern. Entscheidend ist, dass die Anzahl der Fehler pro laufendem Meter nicht zu hoch wird. Würde eine ganze Geweberolle wegen eines einzigen Fehlers aussortiert, dann verließ gar keine Ware mehr die Weberei. In der Regel können Fehler auch nicht mehr behoben werden. Gerissene Fäden bleiben gerissen, Löcher kann man nicht rausschneiden. Ähnliches gilt auch für die Herstellung von Garn. Einen Fehler in einem Faden (Dicke, Oberfläche) lässt sich auch nicht rausschneiden, da für die weiterverarbeitende Prozesse in der Regel durchgehende Fäden benötigt werden. Fehler lassen sich hier oft relativ einfach entdecken, aber Maßnahmen um die Folgen des Fehlers zu verhindern (schlechtere Qualität, Kundenunzufriedenheit) existieren nicht. Die Maßnahmen beschränken sich oft auf  das Markieren der Fehler in der Rohwarenschau, so dass verhindert werden kann, dass die fehlerhaften Stellen beim Zuschneiden in der Konfektion verwendet werden.  Das Konzept der Entdeckbarkeit passt an dieser Stelle deswegen nur bedingt. Oft ist es hier einfacher auf eine gesonderte Betrachtung der Entdeckbarkeit zu verzichten, oder die Entdeckbarkeit nur auf die Ursache zu beziehen, um den Fehler zu beheben (da die Folge in der Regel nicht verhindert werden kann).

Auftreten – Auftretenswahrscheinlichkeit:

In der Regel werden die Kategorien zur Bewertungen der Auftretenswahrscheinlichkeit quantitativ definiert (z. B. jedes 100.000 Stück, 10 ppm): Hier finden sie eine gute Übersicht zu möglichen Bewertungskategorien. Definitionen, die sich auf Stücke beziehen, passen natürlich nur für Stückgüter. Ich möchte wieder das Beispiel der textilen Flächen heranziehen, um diese Herausforderung zu verdeutlichen:

Fehler in einem Gewebe haben ein unterschiedliches Ausmaß bzw. unterschiedliche Bezugsgrößen:

Fehlerarten bei Rollenware, Gewebe

  • Schussfehler: Schussfäden sind die Fäden, die senkrecht zu den Kettfäden in die Kette geschossen werden. Bei einer Bahn von 2,5 Meter mal 500 Meter ist ein „Schuss“ dann 2,5 Meter lang. Schussfäden können reißen, oder in einem falschen Muster eingeschossen werden. Diesen Fehler nennt man Schussfehler. Ein Schussfehler kann einen Querstreifen in Gewebe verursachen.
  • Kettfehler: Ein Kettfehler betrifft die Kette. Ist die Kette fehlerhaft kann es zu einem Kettfehler kommen, der sich beim oben genannten Beispiel die ganzen 500 Meter entlang ziehen kann.
  • Punktfehler: Ein Loch, ein Ölfleck, oder eine Schlaufe betreffen nur einen Punkt, keinen ganzen Streifen wie bei einem Schuss- oder Kettfehler.
  • Bahnfehler: Fehler, die die ganze Bahn betreffen, bzw. größere Bereiche: Beispiele sind fehlerhafte Maschineneinstellungen (z. B. Bindung, Schussdichte) oder die Verwendung des falschen Garns. Gerade am Anfang eines neuen Stückes werden Bahn- und Kettfehler oft durch den Maschinenbediener erkannt und behoben, so dass durch solche Fehler oft nur ein Anfangsbereich betroffen ist.

Für die Nicht-Stückgüter-Industrie ist es typisch, dass man für verschiedene Bezugsgrößen Auftretenswahrscheinlichkeit-Kategorien für eine FMEA definieren muss. Neben Mengeneinheiten kann man sich dabei auch auf Zeitgrößen (z. B. Schicht, Stunde, Jahr) beziehen. In manchen Fällen kann es auch ausreichen, lediglich eine sehr einfache, nicht-quantitative Definition (z. B. „sehr häufig“) zu wählen. Zu beachten sind dabei die Abgrenzung bzw. die Abhängigkeiten zur Bewertung der Bedeutung.

Bedeutung der Fehlerfolge:

Die größte Schwierigkeit bei der Bedeutung bei Nicht-Stückgütern ist die Abgrenzung zu der Bewertung der Auftretenswahrscheinlichkeit. Zur Erläuterung werde ich wieder das Beispiel der Gewebebahn heranziehen:

Ein Kettfehler muss bewertet werden. Durch den Fehler (Kettfadenbruch, ein Kettfaden ist gerissen und wird nicht entdeckt) entsteht ein Längsstreifen in einer Gewebebahn. Der Streifen liegt ziemlich in der Mitte der Bahn und deswegen werden viele der daraus geschnittenen Stoffstücke betroffen sein. Das Herausschneiden ist Teil der Konfektion und findet in der Regel in einem anderen Unternehmen statt.

Gewählte Definition der Auftretenswahrscheinlichkeit:

Variante A1:  Die Auftretenswahrscheinlichkeit wird pro Stoffbahn definiert. Die Wahrscheinlichkeit eines Kettfehlers pro Stoffbahn ist sehr gering (1:5000). Andere Fehler (z.B. Schussfehler) treten pro Stoffbahn oft mehrfach auf (z.  B. bei durchschnittlich 5 mal  5:1) . Die Auftretenswahrscheinlichkeit für den Kettfehler ist damit vergleichsweise sehr gering und würde mit 1  bewertet werden.

Variante A2: Die Auftretenswahrscheinlichkeit wir pro betroffenem laufendem Meter definiert. Da von einem Kettfehler die ganze Stoffbahn betroffen ist, ist die Bewertung hier deutlich höher als bei einem Punktfehler, von dem nur ein kurzer Abschnitt betroffen wäre. Zwar ist auch hier nur jeder 5000. laufende Meter betroffen (1:5000). Die ist im Vergleich zu anderen Fehlern jedoch relativ hoch. Der Schussfehler beispielsweise, der pro (500 Meter) Bahn mehrfach (z. B. 5 mal) auftritt, liegt mit einer Bewertung von 5:500, bzw. 1:100 deutlich näher als bei Variante A1. Die Auftretenswahrscheinlichkeit wird deswegen mit einem mittleren Wert bewertet (z. B. mit 6)

Gewählte Definitionen der Bedeutung:

Variante B1: Da die ganz Bahn von dem Fehler betroffen ist, wird die Bedeutung ein hoher Wert zugewiesen (z. B. 9).

Variante B2: Die Bedeutung wird unabhängig von der durch einen Fehler betroffenen Menge gesehen. Da der entsprechende Fehler  bei der betrachteten Produktgruppe kaum zu erkennen ist (In dem gewebten Muster fällt ein Streifen nicht weiter auf) wird die Bedeutung des Fehlers eher gering eingeschätzt (z. B. 3).

Die folgende Tabelle zeigt, wie die oben dargestellten Bewertungen kombiniert werden können und wie diese Ergebnisse zu interpretieren sind:

Die Entdeckbarkeit wurde in diesem Beispiel jetzt nicht berücksichtigt, was nicht bedeutet, dass die Definition der Bewertungskriterien für die Entdeckbarkeit unabhängig von den anderen Bewertungskriterien zu sehen ist. Insgesamt müssen bei der Definition der Bewertungskriterien für alle 3 Bewertungen die Abhängigkeiten berücksichtigt werden.

Konsequenzen:

Für Produkt- bzw. Prozessgruppen sollten spezifische, passende Bewertungsdefinitionen erstellt werden. Besonders für Nicht-Stückgüter ist es sehr wichtig, entsprechend angepasst Bewertungskriterien zu finden. Eine FMEA-Sitzung mit offensichtlich unpassenden Kriterien scheitert in der Regel bzw. wird zu Recht nicht Ernst genommen werden.

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