Institut für Arbeitswissenschaft Universität Gesamthochschule Kassel

Verbundprojekt
Fehlerklassifikation

Industrieller Einsatz und Optimierung einer
arbeitswissenschaftlich orientierten FMEA

Diplomarbeit 

vorgelegt von

Lutz Stehling

im Sommersemester 1998

Inhalt

1 Einleitung ... 1

2 Das BMBF-Projekt Fehlerklassifikation ... 3
2.1 Verbundprojekt ... 3
2.2 Ziele des Projekts ... 3
2.3 Das bereits Erarbeitete ... 4
2.4 Zielsetzung der Arbeit ... 4

3 Die Firma iwis-ketten ... 5
3.1 Organisationsstruktur ... 5

4 Der Untersuchungsbereich ... 6
4.1 Vom Rohmaterial zum Fertigprodukt ... 6
4.2 Die Montagestraße G 67/G 68-3 ... 7
4.3 Die bisherigen Ergebnisse und wie sie erreicht wurden ... 8

5 Menschliche Arbeitsfehler und deren Auswirkungen auf das Produktionsergebnis ... 10
5.1 Menschlicher Arbeitsfehler - Begriffsdefinition ... 11
5.2 Klassifikation menschlicher Arbeitsfehler ... 12
5.3 Produktfehler bei iwis und deren Kosten ... 15
5.3.1 Systematische Erfassung der Produktfehler ... 16
5.3.2 Modifikation des vorhandenen Erfassungsformulars ... 17
5.3.3 Die Gesamtfehlerentwicklung im Bereich G 67/G 68-3 ... 18
5.3.4 Bewertung der augenblicklichen Situation ... 19

6 Analyse der Fehlerursachen ... 20
6.1 Erfassungstechniken zur Ursachenanalyse ... 20
6.1.1 Ermittlung der Fehlerschwerpunkte nach der ABC-Analyse ... 20
6.1.2 Fehlervernetzung ... 23
6.1.3 Zuordnen der Produktfehler nach Entstehungsorten ... 26
6.1.4 Fehlerbaumanalyse (Fault Tree Analysis) ... 28
6.1.5 Handlungsanalyse – Erstellen von (Fehl-)Handlungsbäumen und Selektion der bedeutendsten Fehlerursachen ... 32
6.1.6 Human-FMEA (Human Failure Mode and Effects Analysis) ... 35
6.2 Fehlzeitenanalyse ... 37
6.2.1 Statistische Datenerfassung in der G 67/G 68-3 ... 37
6.2.2 Kompensation der Fehlzeiten ... 39
6.2.3 Fehlzeiten aufgrund von Arbeitsunfällen ... 39

7 Arbeitswissenschaftlicher Maßnahmenkatalog ... 42
7.1 Personelle Maßnahmen ... 43
7.1.1 Gruppenarbeit in der G67/G 68-3 ... 43
7.1.2 Motivation von ”Oben” und andere Anreize ... 45
7.1.3 Qualifikation durch Visualisierung der Produktfehler ... 46
7.2 Ergonomisch- arbeitsgestalterische Maßnahmen ... 47
7.2.1 Konflikte zwischen ergonomischer Arbeitsgestaltung und technischer und wirtschaftlicher Realisierbarkeit ... 47
7.2.2 Vorschläge zur Verbesserung der Umgebungsbedingungen ... 48
7.2.3 Arbeitsplatzverbesserungen in der Kettenendkontrolle ... 52
7.3 Organisatorische Maßnahmen ... 54
7.3.1 Dezentrale Reinigung und Wartung der Maschinen ... 55
7.3.2 Integration der Kettenreparatur in die G67/G 68-3 ... 56
7.4 Technische Maßnahmen ... 57
7.4.1 Modernisierung des Maschinenparks ... 57
7.1.2 Einsatz von Prüfmaschinen – Überwachung der Prozesse ... 59
7.5 Anwendung der Maßnahmen auf die Produktfehler ... 61

8. Aufwand und Nutzen der Maßnahmen ... 87

9. Ausblick ... 91

10. Anhang ... 93

11. Literatur ... 146

Abbildungsverzeichnis

[...]

1. Einleitung
Daß Qualität die Basis für Konkurrenzfähigkeit ist, haben die Unternehmen spätestens seit den Erfolgen der Japaner auf dem Sektor des Qualitätsmanagements begriffen.

Die Notwendigkeit, auf diesem Gebiet zu investieren, wurde erkannt und selbst vom Gesetzgeber durch verschärfte Produkthaftungsgesetze vorgeschrieben. Eine internationale Normung (DIN ISO EN 9000 und darauf aufbauende Normen) setzte die Industrie noch zusätzlich unter Druck und löste eine wahre Flut von Qualitätspreisen und Zertifizierungen aus, die an Unternehmen vergeben werden, deren Produkte oder Dienstleistungen gewissen Qualitätsvorschriften entsprechen. Der Weg zur vollständigen Implementierung von Qualitätsmanagementkonzepten in Betrieben ist grundsätzlich mit großem Aufwand verbunden, sowohl arbeitstechnisch als auch finanziell gesehen.

Es reicht nicht aus, durch Aussortieren, Nacharbeit und penible Endkontrollen den vom Kunden verlangten Qualitätsstandard zu erfüllen, wenn diese Maßnahmen ein Drittel der Gesamtaktivitäten im Betrieb einnehmen (Juran 1993). Vielmehr sollten ganzheitliche, sich auf arbeitswissenschaftliche Erkenntnisse stützende Konzepte eingeführt werden, die präventiv Qualitätsmängel beheben und nicht nur die Symptome bekämpfen.

Nur zögerlich sind die Unternehmen bereit, die Arbeitswissenschaft als einen Weg zur Lösungsfindung zu akzeptieren, da ein unmittelbarer Erfolg, wie er sich bei technischen Neuerungen einstellt, selten zu verzeichnen ist. Die Stärken sind hier eher langfristig angesiedelt und setzen somit Sorgfalt und Geduld voraus.

Die Richtigkeit dieses Ansatzes wird durch die Verankerung der arbeitswissenschaftlichen Erkenntnisse in Gesetzen, Verordnungen und technischen Regelwerken bestätigt. So findet man z.B. im Arbeitssicherheitsgesetz von 1973, in der Arbeitsstättenverordnung von 1975, in der Gefahrstoffverordnung von 1986, dem Betriebsverfassungsgesetz von 1972 und den Unfallverhütungsvorschriften der gesetzlichen Unfallversicherungen konkrete arbeitswissenschaftliche Bezüge. In ihnen sind verbindliche Richtlinien über Lärmschutz, Klima und Beleuchtung sowie Maße zur ergonomisch richtigen Gestaltung von Arbeitsplätzen vorgegeben, die ein belastungsarmes Arbeiten gewährleisten sollen.

Die Arbeitswissenschaft umfaßt aber noch weitere Bereiche, die über die menschengerechte Arbeitsgestaltung hinausgehen. Sie stellt die Verbindung zwischen innerbetrieblichen Schwachstellen (technischer, organisatorischer und ergonomischer Natur), den daraus resultierenden menschlichen Fehlhandlungen und den Produktfehlern her. Menschliche Arbeitsfehler und Produktfehler können also nicht getrennt voneinander betrachtet werden, sie korrelieren.

Folglich lassen sich durch arbeitswissenschaftliche Maßnahmen Schwachstellen abbauen, menschliche Fehlhandlungen reduzieren und somit Produktfehler minimieren.

Auf dieser Annahme beruht das Forschungsprojekt, zu dem die vorliegende Diplomarbeit einen Beitrag leistet.

2. Das BMBF-Projekt Fehlerklassifikation
2.1 Verbundprojekt
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) initiierte Forschungsvorhaben „Methodenentwicklung zur Fehlerklassifizierung im Arbeitsschutzbereich und daraus abzuleitender Gestaltungsleitfäden zum Aufbau EDV-gestützter Betriebsführunsinstrumente – Leitvorhaben“ umfaßt erneut die bereits in den 70er Jahren formulierten Ziele des HdA-Programms, die Humanisierung der Arbeit und die Wirtschaftlichkeit in eine Wechselbeziehung zueinander zu bringen.

Die Aufbereitung arbeitswissenschaftlicher Erkenntnisse und daraus abzuleitende Präventionsmethoden zur Fehlerreduzierung bzw. –vermeidung stehen bei dem Projekt im Vordergrund.

Ausgehend von theoretischen Grundlagen wird die Situation in der betrieblichen Praxis analysiert, dokumentiert und anschließend bewertet, wobei der Informationsaustausch zwischen den Projektpartnern eine große Rolle spielt.

Die wissenschaftliche Betreuung in diesem Vorhaben übernimmt das Institut für Arbeitswissenschaft der Universität Kassel. Die beiden betreuten Unternehmen sind: iwis-ketten in München und Friedola in Frieda.

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