Die FMEA in der oberösterreichischen Automobilzulieferindustrie


Diplomarbeit, 2008

156 Seiten, Note: 2


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis:

0 Einleitung

I Theoretischer Teil

1 Allgemeines zur FMEA
1.1 Begriffsdefinitionen
1.1.1 FMEA (Failure Mode and Effects Analysis / Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse)
1.1.2 Qualität und ihre Ansprüche an die Automobilindustrie
1.1.3 Managementsystem
1.1.4 Qualitätsmanagement
1.1.5 QSU (Qualität Sicherheit Umwelt) Managementsystem
1.1.6 QSGU (Qualität Sicherheit Gesundheit Umwelt) Managementsystem
1.1.7 Fehler
1.1.8 Umwelteinwirkung
1.1.9 Wettbewerbsfähigkeit
1.2 Entwicklung der FMEA
1.2.1 Geschichte
1.2.2 Die drei Hauptarten der FMEA
1.2.2.1 Die System - FMEA
1.2.2.2 Die Konstruktions- FMEA
1.2.2.3 Die Prozess - FMEA
1.3 Wo lässt sich die FMEA in einem Managementsystem einordnen
1.4 Unternehmensstrategien und Ihr Zusammenhang mit Qualitäts- Tools
1.4.1 Strategie der Kostenführerschaft
1.4.2 Strategie der Differenzierung
1.4.3 Gemischte Strategien mit Fokus auf Differenzierung oder Kostenführerschaft
1.5 Instrumente zur Unterst ü tzung der FMEA
1.5.1 Ursache-Wirkungs-Diagramm (Ishikawa)
1.5.2 ABC / XYZ - Analyse
1.6 Integration der FMEA in ein bestehendes Qualitätsmanagement System
1.6.1 Einbindung mittels Software Tools oder Excel Sheet ...
1.6.2 Byteworx, Easy-FMEA, Relex und Apis
1.6.3 Zusammenspiel der einzelnen Managementsystem - Elemente
1.7 Erweiterungen der FMEA
1.7.1 Die Umwelt - FMEA
1.7.2 Die FMECA (Failure Mode, Effects and Criticality Analysis)

2 Die Branchenstruktur der Automobilindustrie
2.1 Die Automobilindustrie im Ü berblick
2.2 Die Automobilindustrie in (Ober)- Ö sterreich
2.3 Voraussetzungen Für Zulieferbetriebe
2.4 Regionale zu beachtende Besonderheiten

3 Erfolgs- und Bestimmungsfaktoren für die erfolgreiche Implementierung der FMEA - Methodik
3.1 Ein bestehendes Qualitätsmanagement
3.2 Teambildung auf Projektbasis
3.3 Bestimmung eines Moderators als Ansprechpartner Für alle Beteiligten
3.4 Integration in ein QSGU Managementsystem
3.5 Erfassung aller beteiligten Komponenten und Prozesse
3.6 Klare Strukturierung der Abläufe
3.7 Stetige Weiterentwicklung im Sinne eines Kontinuierlichen Verbesserungsprozesses
3.8 Infrastrukturelle Voraussetzungen

4 Der Automobilindustrie, die FMEA betreffend, zugrunde liegende Normen
4.1 ISO 9001: 2000 - Die Basis der Prozesskontrolle
4.2 QS-9000 - Detaillierte Rahmenbedingungen auf Basis von ISO 9000 Für Nordamerika (bis 14.12.2006)
4.3 VDA 6.1 - 6.4 - Regelwerk des Verbandes der Automobilindustrie
4.4 ISO/TS 16949: 2002 - Zusammenfassung der Anforderungen internationaler Automobilhersteller
4.5 ISO 14001 - Umweltmanagementsystemnorm, Für PDCA und KVP
4.6 KBA

5 Die Anwendung der FMEA in der Praxis
5.1 Vorteile und Nutzen der FMEA
5.1.1 Quantifizierbarer Nutzen
5.1.1.1 Reduktion der Entwicklungszeit
5.1.1.2 Reduktion der Fehler- und Prüfkosten
5.1.1.3 Reduktion der Investitionskosten
5.1.1.4 Reduktion der Änderungskosten
5.1.1.5 Reduktion der Kulanz- und Garantiekosten
5.1.2 Nicht Quantifizierbarer Nutzen: F ö rderung von
5.1.2.1 bereichsübergreifender, kooperativer und simultaner Zusammenarbeit
5.1.2.2 intensiver Teamarbeit
5.1.2.3 bereichsübergreifenden Informations- und Erfahrungsaustausch
5.1.2.4 bereichsübergreifender Kommunikation auch außerhalb der FMEA
5.1.2.5 gesteigerte Ergebnisakzeptanz durch Konsensbildung
5.1.2.6 Verbesserte Einarbeitung neuer Mitarbeiter
5.1.2.7 Frühwarnfunktion der FMEA
5.1.2.8 International anerkanntes Tool
5.2 Nachteile der FMEA
5.2.1 Unabschätzbarkeit nicht bekannter Risiken
5.2.2 Möglichkeit der Willkür bei der Bewertung
5.2.3 Ständiger Aktualisierungsbedarf
5.3 Grenzen und Einsatzm ö glichkeiten
5.3.1 Einflussfaktoren auf den Aufwand und die Kosten einer FMEA
5.3.1.1 Komplexität des Produkts bzw. Fertigungsablaufs
5.3.1.2 Detaillierungsgrad
5.3.1.3 Qualität der Vorbereitung
5.3.1.4 Methodisches Wissen und Routine der Teilnehmer ..
5.3.2 Einflussfaktoren für den Erfolg der FMEA
5.3.2.1 Zielorientierte Anwendung
5.3.2.2 Unterstützung der FMEA
5.3.2.3 Verständnis der FMEA
5.3.2.4 Forderung einer FMEA
5.4 Ziele des Einsatzes
5.4.1 Reduzierung von Fehlern
5.4.2 Erfüllung von externen Vorgaben
5.4.3 Eliminierung von Risiken und Fehlerfolgen
5.4.4 Folgekosteneinsparungen

6 Planung und Durchführung der FMEA
6.1 Grobplanung
6.1.1 FMEA - Ziele definieren
6.1.2 FMEA - Würdigkeitsanalyse
6.2 Feinplanung
6.2.1 Moderatoren festlegen
6.2.2 Teilnehmer festlegen
6.2.3 Aufwandsplanung
6.2.4 Terminplanung
6.3 Die einzelnen Schritte
6.3.1 Entwicklung des Formblattes
6.3.2 Merkmale mit besonderer Bedeutung („Diamonds“)
6.3.3 Risikoanalyse
6.3.3.1 Untersuchungsobjekte festlegen
6.3.3.2 Ist - Zustand des Untersuchungsobjekts beschreiben
6.3.3.3 Mögliche Fehler auflisten
6.3.4 Risikobewertung
6.3.4.1 Fehlerfolgen ermitteln
6.3.4.2 Fehler- und Risikobewertung
6.3.4.3 Ermittlung der Risiko - Prioritätszahl
6.3.4.4 Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers
6.3.4.5 Bedeutung = Auswirkung auf den Kunden
6.3.4.6 Wahrscheinlichkeit des Entdeckens vor Auslieferung an einen Kunden
6.3.5 Risikominimierung
6.3.5.1 Fehlerursachen erfassen
6.3.5.2 Soll - Zustände beschreiben
6.3.5.3 Abstellmaßnahmen ermitteln
6.3.5.4 Reaktionsschwellen
6.3.6 FMEA - Reviews / Verbesserten Zustand bewerten
6.3.7 Entscheidungen treffen und Maßnahmenkatalog erstellen
6.3.8 Kreislaufführung der FMEA (KVP)

II Praktischer Teil

7 Befragung von Unternehmen zur Bestimmung der praktischen Einsatzmöglichkeiten und Grenzen der FMEA sowie zur Verifizierung der unter Punkt 5 genannten Vorteile
7.1 Der Automobilcluster Ober ö sterreich
7.2 Zieldefinition
7.3 Design des Online - Fragebogens
7.4 Auswertung und Erkenntnisse
7.4.1 Durch die FMEA beeinflusste Erfolgsfaktoren
7.4.2 Kosten- und Nutzenaspekte der FMEA
7.4.3 Soll / Ist - Vergleich der quantifizierbaren Nutzen
7.4.4 Konnten in den Unternehmen die erwarteten Ziele erreicht werden?
7.4.5 Welche Probleme treten bei Integration und Anwendung auf?
7.4.6 Hält die FMEA was sie verspricht?
7.4.7 Ist Wettbewerbsfähigkeitssteigerung durch FMEA möglich?
7.4.9 Welche relevanten Konkurrenz- Tools werden angewandt?
7.4.10 Was ist notwendig um FMEA erfolgreich anzuwenden?
7.4.11 Wo besteht Verbesserungspotential bei der FMEA - Methodik?
7.5 Kurz - Interview eines beispielhaften Unternehmens, XXXXXXXXXXXXXXXX, zu den ermittelten Ergebnissen

8 Erkenntnisse und Empfehlungen
8.1 Für die Unternehmen
8.2 Für den Standort Ober ö sterreich
8.3 Für den zuk ü nftigen Einsatz der FMEA - Methodik

9 Schlussbemerkung

Literaturverzeichnis

Anhang

Abbildungsverzeichnis:

Abbildung 1 - Betriebliche Inputs und Outputs und damit verbundene Umwelteinwirkungen

Abbildung 2 - Aufteilung der FMEA- Arten

Abbildung 3 - FMEA gegliedert in Teilmethoden oder als kontinuierlicher Prozess

Abbildung 4 Gestaltung eines robusten Prozesses

Abbildung 5 Technikstruktur der Qualitätswissenschaft

Abbildung 6 Ursache-Wirkungs-Diagramm

Abbildung 7 ABC - Analyse

Abbildung 8 - Automobilindustrie im Überblick

Quelle: www.automobilcluster.at

Abbildung 9 - Produktionswerte der österreichischen Fahrzeugindustrie (3- Jahres-Durchschnitt)

Abbildung 10 - Österreichische PKW-Produktion

Abbildung 11 - Beschäftigte in der österreichischen Fahrzeugindustrie (3- Jahres-Durchschnitt)

Abbildung 12 - Anteil der Fahrzeugindustrie an der gesamtindustriellen Wertschöpfung in Österreich (3-Jahres-Durchschnitt)

Abbildung 13 - Beschäftigte rund um das Automobil

Abbildung 14 - Gegenüberstellung von QS 9000 und ISO/TS 16949:1999

Abbildung 15 - Durchführungsschritte der FMEA

Abbildung 16 - FMEA Formblatt nach VDA '96 Quelle: VDA 2006

Abbildung 17 - FMEA-Standard-Formular nach VDA '86

Abbildung 18 Projektverlauf mit und ohne FMEA

Abbildung 19 - Überwiegen die positiven Effekte? Antworten in Prozent der jeweiligen Gruppe

Abbildung 20 - Überwiegen die positiven Effekte? Antworten in Prozent der jeweiligen Gruppe. Bereinigt um die Antworten NEIN sowie WEISS NICHT. ...

Abbildung 21 - Probleme bei der Durchführung und Integration der FMEA

Abbildung 22 - Regionale Relevanz und Notwendigkeit zur Standortsicherung

Abbildung 23 - Welche nicht quantifizierbaren positiven Effekte wurden festgestellt?

Abbildung 24 - Messbare Erfolge aufgrund der FMEA in Prozent der befragten Unternehmen

Abbildung 25 - Messbare Erfolge, welche auf die FMEA zurückzuführen sind, Angabe der durchschnittlichen Höhe in Prozent

Abbildung 26 - Positive Effekte der FMEA > 50%, Angabe in Prozent der Unternehmen

Abbildung 27 - Gründe für die Einführung der FMEA

Abbildung 28 - Welche Qualitäts-Tools werden angewandt?

Abbildung 29 - Welche Qualitäts- - Tools werden bevorzugt?

Abbildung 30 - Wie wird die FMEA gelebt?

Abbildung 31 - Praktiziertes Aktualisierungsintervall, Angaben in Prozent der Unternehmen

Abbildung 32 - Welches Aktualisierungsintervall wird als sinnvoll erachtet? Angaben in Prozent der Unternehmen

Abbildung 33 - Welche Software-Tools werden angewandt?

Abbildung 34 - Fluktuation im FMEA-Team

Abbildung 35 - Zusammensetzung der FMEA-Teams

Abbildung 36 - Wurden Merkmale mit besonderer Bedeutung gefordert?

Abbildung 37 - Wie schwierig wurde die Integration der FMEA empfunden?

0 Einleitung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der FMEA in der oberösterreichischen Automobil-Zuliefer-Industrie und enthält einen theoretischen Teil sowie einen praktischen Teil, in welchem die theoretischen Erkenntnisse belegt beziehungsweise widerlegt werden.

Durch Schnelllebigkeit der Märkte gewinnt Qualität zunehmend an Bedeutung, zusätzlich werden strengere Anforderungen an den

Umweltschutz an die Unternehmen weitergegeben.

Umweltweltmanagementsysteme werden laufend verbessert und standardisiert. Diese Managementsysteme fordern nicht immer bestimmte Werkzeuge, sie verlangen aber eine systematische Behandlung der Umweltprobleme. In der Automobil-Zuliefer-Industrie ist zusätzlich zu diesen besonders auf die Qualität Bedacht zu nehmen, durch welche sich ein Unternehmen von seinen Mitbewerbern abgrenzen kann.

Die folgende Arbeit handelt von einem Qualitätswerkzeug für den situativen Einsatz, das bisher noch relativ wenig Beachtung findet, besonders im Bereich der Automobil-Industrie aber zunehmend an Bedeutung gewinnt. Dieses Instrument ist die Fehler- Möglichkeits- und Einflussanalyse (in weiterer Folge kurz FMEA). Ziel der Anwendung ist, Fehler bereits vor ihrem Auftreten zu vermeiden.

Im ersten Teil der Arbeit wird das Thema theoretisch aufgearbeitet. Die FMEA wird genauer erklärt, weiters werden noch wichtige Nebenaspekte wie die Geschichte und die Einordnung, sowie einzelne FMEA - Arten erläutert. Ebenso werden die Voraussetzungen, wie die Durchführung aufgezeigt, die Integration der FMEA in ein Managementsystem aufgezeigt und erläutert, weswegen besonders in der Automobil-Zuliefer-Industrie, welche doch eine tragende Rolle für die spätere Sicherheit beim Betrieb der erzeugten Fahrzeuge spielt, diese vermehrt eingesetzt wird und auch werden muss.

Im empirischen zweiten Teil der Arbeit wurde mit Hilfe des Automobilclusters Oberösterreich, welcher Automobil-Zulieferer Oberösterreichs vereint, unter diesen eine Befragung zum Nutzen und dessen Höhe, der Sinnhaftigkeit und eventuellen Verbesserungsmöglichkeiten oder auch Alternativen zur FMEA durchgeführt und die Ergebnisse schließlich evaluiert. Insgesamt soll diese Arbeit eine Einführung in die Nutzung der FMEA, aber auch eine kritische Betrachtung derselben darstellen.

Wenngleich sich die FMEA sowohl produkt- als auch branchenunabhängig einsetzen lässt, so hat sich doch gezeigt, dass die Automobilindustrie besonderen Nutzen daraus ziehen kann. So verspricht man sich nicht nur geringere Kosten durch nicht mehr notwendige Rückrufaktionen sondern auch große Einsparungen bereits im Entwicklungsstadium. Besonders in der Automobilindustrie ist die Zuverlässigkeit von sicherheitsrelevanten Systemen sowohl in der Neuentwicklung als auch bei Produktänderungen von großer Bedeutung.[1]

Besonders die angepriesenen Einsparungspotentiale sollen in der Befragung näher beleuchtet werden, um herauszufinden, ob durch die FMEA tatsächlich der versprochene Nutzen entsteht. Aus den Ergebnissen der Befragung soll schließlich auch ermittelt werden, ob sich durch den Einsatz der FMEA die

Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens steigern lässt und Wettbewerbsvorteile lukriert werden können.

I Theoretischer Teil

1 Allgemeines zur FMEA

Bevor die Methodik an sich beschrieben wird, erscheint es nützlich und auch sinnvoll, einige in weiterer Folge öfter verwendete Begriffe näher zu definieren, um Missverständnisse und falsche Schlussfolgerungen bereits vorab ausschließen oder zumindest minimieren zu können. Dabei wird auch auf die Entstehungsgeschichte sowie die Umwelt und die Wechselwirkungen der FMEA eingegangen.

Die Fehler- Möglichkeits- und -Einfluss-Analyse ist ein klar strukturiertes Verfahren, welches die analytische Erfassung und frühzeitigen Bewertung von möglichen Fehlern, welche bei der Entwicklung und Konstruktion aber auch bei der Herstellung von komplexen Produkten und auch Prozessen auftreten können, ermöglicht. Auch bei der Einführung eines neuen oder Änderung eines bestehenden Verfahrens soll ihr Einsatz sicherstellen, dass geeignete Fehlerverhütungsmaßnahmen bereits eingeleitet werden können, bevor Fehler direkt beim Kunden auftreten oder die Anforderungen und Erwartungen des Kunden oder Verbrauchers nicht erfüllt werden.

Die FMEA wurde zur Analyse von Systemen, Produkten und Prozessen entwickelt. Die Anwendungsgebiete erstrecken sich von der Serienproduktion über die Kleinserienfertigung und Einzelfertigung bis in die Verfahrenstechnik und auf Dienstleistungen.

Die FMEA- Methodik sollte in allen Bereichen der Produkt- und Prozessentwicklung eingebunden werden und im Team durchgeführt werden. Dabei wird die Zusammenarbeit und Kommunikation unter den beteiligten Abteilungen gefördert. Ziel ist die Risikominimierung der Entwicklungs- und Planungsprozesse und deren Dokumentation. Am Ende des Tages sollte dann dem Unternehmen eine durch alle beteiligten Bereiche vervollständigte Dokumentation vorliegen, auf der für die weitere Entwicklung aufgebaut werden kann.[2]

1.1 Begriffsdefinitionen

Um die Thematik besser verstehen zu können, werden zuerst grundlegende Begriffe definiert und erklärt. Insbesondere wird die FMEA, und damit verbunden einige Schlüsselbegriffe wie Fehler, Umwelteinwirkungen, Qualitätsmanagement bzw. Umweltmanagement, dargestellt. Die Beziehung zwischen Fehler und Umwelteinwirkung bzw. in weiterer Folge zwischen FMEA und Umwelt- FMEA wird hervorgehoben.

1.1.1 FMEA (Failure Mode and Effects Analysis / Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse)

Die Abkürzung FMEA steht für die Fehler- Möglichkeits- und Einfluss-Analyse (engl. Failure Mode and Effect Analysis). Die FMEA ist eine analytische

Methode zur Erkennung potentieller Schwachstellen. Im Qualitätsmanagement wird sie zur vorbeugenden Fehlervermeidung eingesetzt. Hauptsächlich wird die FMEA in der Design- bzw. Entwicklungsphase neuer Produkte bzw. Prozesse angewendet. Die FMEA basiert auf dem Grundgedanken der vorsorgenden Fehlerverhütung anstatt einer nachsorgenden Fehlererkennung bzw. -Korrektur. Dies ist realisierbar durch eine frühzeitige Erkennung der potentiellen Fehlerursachen, diese Erkennung sollte idealer weise bereits in der Entwurfsphase stattfinden. Dadurch werden anfallende Kontroll- und Fehlerfolgekosten in der Produktionsphase oder Fehler in späteren Phasen verhindert und die Kosten gesenkt[3].

1.1.2 Qualität und ihre Ansprüche an die Automobilindustrie

Besonders aufgrund der vielfältigen sicherheitsrelevanten Teile an einem Automobil, werden in der Automobil- und deren Zulieferindustrie höchste Ansprüche an die Qualität gestellt. Die große Anzahl an Rückrufen der Hersteller macht deutlich, dass man sich der Verantwortung gegenüber dem Kunden durchaus bewusst ist, es aber auch noch durchaus Verbesserungsbedarf gibt, bis die Produkte tatsächlich in den Handel und auf die Straße kommen. Tritt ein Fehler, welcher vielleicht sogar lebensbedrohlich ist, erst beim Endverbraucher auf, so ist mit gravierenden Folgekosten zu rechnen.

1.1.3 Managementsystem

„Managementsysteme dienen der Diagnose, Planung und Kontrolle betrieblicher Aktivitäten. Sie bilden unternehmensinterne und externe Vorgänge ab und bereiten die dabei gewonnenen Daten als Informationen, d.h. als zweckbezogenes Wissen auf. Wie der Begriff >>System<< verdeutlicht, geschieht dies geordnet und konsistent. Indem sie sich auf führungsrelevantes Wissen spezialisieren, haben sie einen starken Einfluss auf Wahrnehmung, Erkenntnisgewinnung, Orientierung, Strukturierung und damit auf die Gestaltung betrieblicher Aktivitäten.“[4]

1.1.4 Qualitätsmanagement

Ein Qualitätsmanagementsystem (kurz QMS) ist „jener Teil des übergeordneten Managementsystems, der die Organisationsstruktur, Planungstätigkeiten, Verantwortlichkeiten, Methoden, Verfahren, Prozesse und Ressourcen zur Entwicklung, Umsetzung, Erfüllung, Bewertung und Aufrechterhaltung der Qualität umfasst“[5]

Ursprünglich ist die FMEA eine Methode aus dem Qualitätsmanagement. Bereits in den 80iger Jahren wurde die Bedeutung der Qualität durch eine Studie des PIMS (Profit Impact of Market Strategies) bestätigt. PIMS untersucht seit den 60iger Jahren den Zusammenhang verschiedenster strategischer Variablen. Zielsetzung war den Erfolg eines Unternehmens zu durchleuchten. Kernvariable für den Erfolg wurde der ROI - Return on Investment - ermittelt[6].

Der ROI wird von vielen Faktoren beeinflusst, welche unter anderem sind:

Relative Produkt- bzw. Servicequalität, Relativer Marktanteil, Arbeitsproduktivität Aufwand in Forschung und Entwicklung, Kapazitätsauslastung, Marktwachstum[7]

In den letzten Jahrzehnten hat sich der Begriff der Qualität entwickelt. Der eigentliche Beginn fand in den 50iger Jahren statt, aber unter dem Begriff der Qualität wurde lediglich die Einhaltung technischer Standards verstanden. Im Jahre 1980 wurde eine kundenorientierte Ausrichtung des Qualitätsbegriffes geprägt. Vorerst wurde die Qualität noch über die Erfüllung der Bedürfnisse der Kunden definiert. Später wurde dann von Qualität gesprochen, wenn der Kunde mit der erbrachten Leistung zufrieden gestellt werden konnte. Ab 1990 wurde unter Qualität eine Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Dienstleistung verstanden, wenn diese sich auf die Eignung oder Erfüllung festgesetzter Erfordernisse der Kunden beziehen. Letztendlich begann man mit einer differenzierten Betrachtung der Kunden, dies wurde vom Stakeholder-Ansatz geprägt. Die Interessenten am Faktor „Qualität“ wurden so immer mehr und es wurde eine Unterscheidung in verschiedenen Anspruchsgruppen getroffen. Unter „Qualität“ wurde nun die Befriedigung der Bedürfnisse der einzelnen Gruppen verstanden[8].

Qualität wird heute als „die Gesamtheit einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen“[9] definiert. Als Einheit kann ein Produkt, ein Prozess oder auch eine Dienstleistung verstanden werden.[10]

Eine hervorzuhebende Besonderheit des Qualitätsbegriffs ist dessen Prozessfähigkeit. Der Faktor Qualität zieht sich wie ein roter Faden durch den gesamten Produktlebenszyklus, das heißt von der Entwicklung bis zur Entsorgung. In jedem Schritt dieses Zyklus kann Einfluss auf die Qualität genommen werden. Hauptaugenmerk liegt aber in der Entwicklung, da hier das Potential besonders hoch ist[11]. Dadurch wird der Wichtigkeitsgrad der Qualität hervorgehoben und rechtfertigt bzw. erfordert ein Qualitätsmanagement. Die Aufgaben dieses Managements sind grob umrissen folgende:

Strategische Planung Zuteilung der Mittel Qualitätsbeeinflussende Mittel Qualitätsbewertungen[12] Parallel zur Entwicklung der Qualität und des Qualitätsmanagements gestaltete sich auch die Stellung des betrieblichen Umweltschutzes. Bis zu den 80iger Jahren wurde im betrieblichen Umweltschutz ein technisches Problem gesehen, bis er anfangs nur produktbezogen gefördert wurde. In den 90iger Jahren wurde der Bereich des Umweltschutzes dem Management zugeteilt und so entwickelten sich die ersten Umweltmanagementsysteme.[13] Umweltschutz wurde immer mehr in die Unternehmensführung integriert und erhielt eineähnliche Stellung wie die Bemühungen um die Qualität von Prozessen und Produkten. Dies erklärt, warum einzelne Werkzeuge, wie die FMEA, sowohl im Qualitätsbereich als auch im Umweltschutz zum Einsatz kommen. Das Verhältnis von Qualität und Sicherheit wurde früh erkannt, da es ohne sichere Produktion keine Qualität gibt. Dies ist der Anknüpfungspunkt für den Umweltschutz, da Umweltprobleme zumeist durch Störfälle entstehen und diese entstammen aus einem Sicherheitsrisiko.

1.1.5 QSU (Qualität Sicherheit Umwelt) Managementsystem

Ein QSU ist ein Integriertes Managementsystem (kurz IMS), welches sich aus den Elementen Qualitätsmanagementsystem, Umweltmanagementsystem und Sicherheitsmanagementsystem zusammensetzt. Dies soll den organisatorischen Aufwand vermindern und eine effiziente und kostengünstige Überwachung ermöglichen. Die Umsetzung eines solchen Systems wird in der ÖNORM 2995-1 „IMS - Festlegung der grundsätzlichen Anforderungen“ festgelegt. Eine anerkannte ISO-Norm für IMS gibt es derzeit noch nicht, wenngleich Qualitätsmanagementsysteme durch ISO 9000ff, und Umweltmanagementsysteme durch ISO 14001 und EMAS II geregelt werden. Für das Sicherheitsmanagementsystem sind regionale Richtlinien zu befolgen, OHSAS 18001 ist aber weithin anerkannt.

1.1.6 QSGU (Qualität Sicherheit Gesundheit Umwelt)

Managementsystem In einem QSGU - Managementsystem ist zusätzlich zu den bereits in einem QSU- Managementsystem bereits integrierten Elementen auch ein Gesundheitsmanagementsystem integriert. In Österreich existiert beispielsweise ein Regelwerk der AUVA, welches auf ISO 9001:2000 basiert und Sicherheits- und Gesundheitsmanagement zusammenfasst.[14]

1.1.7 Fehler

Allgemein kann man einen Fehler als Diskrepanz zwischen einem erwarteten und dem tatsächlichen Ergebnis beschreiben. Nach DIN EN ISO 8402, 1995- 08, Ziffer 2.10 ist ein Fehler gleichzusetzen mit der Nichterfüllung einer festgelegten Forderung. Diese Definition umfasst sowohl die Nichterfüllung einer festgelegten Forderung bei einem oder mehreren Qualitätsmerkmalen, inklusive Zuverlässigkeitsmerkmalen, durch Elemente eines QM-Systems, sowie auch deren Nichtvorhandensein. Eine Fußnote in der deutschsprachigen Fassung der Norm stellt fest, dass der englische Begriff nonconfirmity verschiedentlich ganz wörtlich mit Nichtkonformität übersetzt wird.[15]

Je nach dem Schweregrad eines Fehlers kann man ihn in die folgenden drei Gruppen einteilen:

1. Kritische Fehler
2. Hauptfehler
3. Nebenfehler[16]

Kritische Fehler liegen dann vor, wenn die Gefährdung eines Lebewesens durch das Produkt nicht auszuschließen ist. Beispiel wäre eine mangelhafte Befestigung eines Bremsschlauches eines Fahrzeuges, wodurch sich dieser lösen kann, und das Fahrzeug nun nicht nach Bedarf zum Stillstand gebracht werden kann.

Unter einem Hauptfehler versteht man, in Anlehnung an das vorhergehende Beispiel, wenn das Fahrzeug durch einen schwerwiegenden Fehler gar nicht zur Produktion oder Dienstleistung herangezogen werden kann. Ursache hierfür könnte ein Defekt der Elektronik sein und dadurch kann das Fahrzeug erst gar nicht gestartet werden.

Nebenfehler sind Fehler, die sich nicht auf die Arbeitsfähigkeit des Fahrzeugs auswirken, wie ein Lackschaden am Gehäuse. Das Fahrzeug kann ohne weitere Probleme in Betrieb genommen werden, nur die äußere Erscheinung wurde in Mitleidenschaft gezogen.[17]

Bei einem Mangel wird im Gegensatz zu einem Fehler eine Forderung oder eine berechtigte Erwartung nicht erfüllt. Es kann festgestellt werden, dass bei einem Mangel die Forderung nicht klar definiert ist und daher ist die Beseitigung eines Mangels schwerer zu handhaben, als die Behebung eines Fehlers. Bei einem Mangel ist die Verwendbarkeit einer Einheit zwangsweise beeinträchtigt und der Aspekt der Sicherheit ist auch mit einbezogen.[18]

Aufgrund der vorliegenden Definition von Fehlern, der Nichteinhaltung von festgesetzten Forderungen, ist es möglich, dass Fehler leichter behoben werden können, als Mängel. Hilfestellung wird hierbei von folgendem Fehlerschlüssel gegeben:

Fehlerzahl, Fehlerhäufigkeit, Fehlerart, Fehlerort (Wo am Produkt?), Fehlerentstehungsort (Wo in der Fertigung?), Fehlerfeststellungsort, (Qualitätsprüfung oder beim Konsumenten), Fehlerbewertung (Ausschuss oder Nacharbeiten), Fehlergewichtung (Hauptfehler, Nebenfehler, kritischer Fehler), Fehlerursache (Mensch, Maschine), Fehlerkosten[19]

Anhand dieses Fehlerschlüssels kann genau analysiert werden, ob diverse Fehler vermieden werden können bzw. ob getroffene Maßnahmen erfolgreich sind oder nicht. Das Reduzieren der Fehlerzahl kann schon eine positive Wirkung anzeigen. Eine Reduktion der Hauptfehler und die Verminderung von bestimmten Fehlerursachen, wie etwa dem Menschen, können dazu beitragen, dass die Durchführung einer Maßnahme gelingt, etwa durch Schulung des Personals. Um den Bedürfnissen der Stakeholder stets gerecht zu werden, müssen die festgelegten Forderungen immer überprüft werden. Wenn dies nicht der Fall ist, könnte es passieren, dass vom Fehlermanagement eigentliche Fehler übersehen bzw. Fehler identifiziert werden, die letztlich keine Fehler sind[20].

1.1.8 Umwelteinwirkung

Der gleichwertige Begriff zum Fehler ist umweltspezifisch die Umwelteinwirkung. Da Fehler als Nichterfüllung von Forderungen definiert wurde, könnte man Umwelteinwirkungen als die Nichterfüllung von umweltbezogenen Forderungen bezeichnen, welche möglichst gering zu halten sind.

Umwelteinwirkungen sind Einschnitte in die natürliche Umwelt, die direkt oder indirekt mit menschlichen Tätigkeiten (Wirtschaft, Gesellschaft) zusammen hängen. Es gibt folgende drei Arten von Umwelteinwirkungen:

- Entnahmen (z.B.: Rohstoffe wie Erdöl, Holz,…)
- Emissionen und gewünschte Einträge (z.B.: CO2, Saatgut,…)
- Strukturelle Eingriffe (z.B.: Flussregulierungen,…)[21]

Umwelteinwirkungen lassen sich in direkte und indirekte Einwirkungen unterteilen. Die direkten Umwelteinwirkungen setzten sich aus allen Tätigkeiten (z.B.: Emissionen, Flächenbeanspruchung,…) am Unternehmensstandort zusammen. Hierzu zählen auch die Personen- und Gütertransporte, wenn der Betrieb über einen Fuhrpark verfügt. Die indirekten Umwelteinwirkungen gehen von vor- bzw. nach gelagerten Stufen im Produktlebenszyklus aus (z.B.: Rohstoffgewinnung, Lieferanten, Kunden,…)[22]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 - Betriebliche Inputs und Outputs und damit verbundene Umwelteinwirkungen

Quelle: Umweltbundesamt[23]

1.1.9 Wettbewerbsfähigkeit

„Wettbewerb ist ein Entdeckungsverfahren, bei dem laufend neues Wissen entsteht. Jede Art wirtschaftlichen Handelns, das darauf gerichtet ist, sich im Vergleich zu Wettbewerbern einen Vorteil zu verschaffen. Prinzip, das für alle Lebensbereiche, für den Sport ebenso wie für die Wirtschaft gilt. Wettbewerb tritt immer dann in Erscheinung, wo Menschen und/oder Institutionen in Freiheit das gleiche Ziel verfolgen. Wettbewerb ist eine der Voraussetzungen für das Funktionieren einer Marktwirtschaft und damit für die Preisbildung am Markt und sorgt so für den Ausgleich von Angebot und Nachfrage.“[24]

Als Wettbewerbsfähigkeit bezeichnet man die Fähigkeit eines Landes, eines Sektors oder eines Unternehmens, im nationalen oder internationalen Wettbewerb zu bestehen.

Allgemein gilt ein Unternehmen dann als wettbewerbsfähig, wenn es seine Produkte auf einem bestimmten Markt entweder zuähnlichen Preisen, die zumindest die entstehenden Kosten decken oder die erwartete Rendite bringen, absetzen kann wie vergleichbare Konkurrenzprodukte oder wenn es aufgrund anderer Nachfrageparameter wie Qualität und Zuverlässigkeit mit Wettbewerbern konkurrieren kann. Die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens hängt unter anderem von folgenden ökonomischen Größen ab: Produktivität, Lohnniveau, Wechselkursen, Ausbildungsniveau, Innovationsgrad.

Die preisliche Wettbewerbsfähigkeit ist vor allem auf solchen Märkten von Bedeutung, auf denen standardisierte Güter gehandelt werden. Die nichtpreisliche Wettbewerbsfähigkeit ist umso bedeutsamer, je größer die Variationsmöglichkeiten bei Produktherstellung und -vertrieb sind.[25]

1.2 Entwicklung der FMEA

1.2.1 Geschichte

Erstmals wurde die FMEA vom Militär der Vereinigten Staaten von Amerika für die Zuverlässigkeits-Bewertung von Ausrüstung und Personen im Jahre 1949 eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt war sie noch eine reine militärische Anweisung mit der Kennung MIL-P-1629.[26] Die NASA entwickelte 1963 auf dieser Basis die Fehler- Möglichkeits- und Einfluss- Analyse um sie beim Apollo-Programm einzusetzen. Dabei sollte eine bemannte Raumfähre zum Mond gesandt werden und der Astronaut schließlich wieder wohlbehalten auf die Erde zurückkehren.[27]

Schließlich wurde die FMEA von der Raumfahrt über die Luftfahrt und die chemische Industrie[28] auch für die Automobilindustrie adaptiert. Besonders in Bereichen, wo der Faktor Sicherheit von vorrangigem Belang ist, spielt sie seitdem eine bedeutende Rolle. Erster Automobil-Hersteller, der die FMEA einsetzte, war Ford (USA) 1977. Sie setzten die FMEA in der präventiven Qualitätssicherung ein. Im Jahre 1980 kam die FMEA über die Automobilbranche nach Europa, wurde in Deutschland genormt als DIN 25 448 Ausfalleffektenanalyse mit dem Untertitel FMEA. Der Verband der Deutschen Automobilindustrie (VDA) entwickelte die Methode nun automobilspezifisch weiter und veröffentlichte die erste Methodenbeschreibung 1986.[29] Eine Ausbreitung auf die Medizin- und Nachrichtentechnik, sowie andere Bereiche erfolgte in den neunziger Jahren.[30]

Zurzeit wird die FMEA beispielsweise auch bereits in der Dienstleistungsbranche und im Projektmanagement eingesetzt.[31]

Im Zuge der Entwicklung entdeckte auch das Umweltmanagement den Nutzen der FMEA und die ursprünglich qualitätsbezogene FMEA wurde an die Anforderungen des Umweltmanagements angepasst.[32] Die daraus resultierende umweltbezogene FMEA wird dafür herangezogen, die Umwelteinwirkungen von der Entwicklung eines Produktes oder Prozesses bis zum Ende des Lebenszyklus und seiner Entsorgung soweit als möglich zu reduzieren.[33]

1.2.2 Die drei Hauptarten der FMEA

Obwohl die zugrunde liegende Vorgehensweise nahezu identisch ist, so gibt es doch abhängig vom Betrachtungsgegenstand und Fokus, sowie dem Zeitpunkt und Umfang der Analyse her eine Unterscheidung zwischen drei Arten (nach VDA '86) von FMEAs[34]:

- System - FMEA
- Konstruktions- - FMEA - Prozess - FMEA

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten[35]

Die Trennungslinie zwischen den 3 Arten der FMEA darf nicht allzu scharf gezogen werden. Es kann etwa sein, dass erst nachdem das Fertigungsverfahren festgelegt wurde, bewertet werden kann, welche Fehler an einem Teil mit welcher Häufigkeit entstehen können. Die Trennung wird vor allem aufrecht erhalten, um die Komplexität der Aufgabenstellung etwas zu verringern.[36]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3 - FMEA gegliedert in Teilmethoden oder als kontinuierlicher Prozess

Quelle: Breiing[37]

1.2.2.1 Die System - FMEA

Seit Anfang der neunziger Jahre unterscheidet man nach (VDA '96) bei der System - FMEA zwischen einer System - FMEA / Produkt und einer System

- FMEA / Prozess, welche auf Basis der 1986 von der VDA veröffentlichten FMEA für die Automobilindustrie weiterentwickelt worden war. Veröffentlicht wurde diese Anpassung 1996.[38] Inzwischen ist sie von einem Großteil der Automobilhersteller sowie deren Lieferanten und Zulieferern anerkannt. Sie betrachtet das funktionsgerechte Zusammenwirken zwischen Systemen oder einzelner Systemkomponenten sowie deren Schnittstellen.[39] Die System- FMEA / Produkt konzentriert sich bei der Betrachtung auf die Funktionen, die System- FMEA / Prozess auf die Betrachtung von Abläufen.

Die System- FMEA untersucht im Gegensatz zur Konstruktions- FMEA das Zusammenspiel zwischen den einzelnen Teilen. Sie steht in Wechselwirkung mit der Konstruktions- FMEA und bedient sich der Ergebnisse, die diese hervorgebracht hat. Es wird untersucht, welchen Einfluss die ermittelten Fehler auf das System haben.[40]

1.2.2.2 Die Konstruktions- FMEA

Die Konstruktions- FMEA geht einen Schritt weiter von der System-Ebene auf die Merkmalsebene und betrachtet die einzelnen Bauteile und Baugruppen eines Produktes und zielt darauf ab, Fehler bereits in der Phase der Konstruktion zu erkennen. Die Fehler die auftreten können, sollen rechtzeitig erkannt und somit vermieden werden.[41] Da laut VDA die System- FMEA mit ihrer Unterteilung in Produkt und Prozess nun alle Begriffe der FMEA abdeckt, ist anzunehmen, dass die Konstruktions- - FMEA in der System- FMEA / Produkt aufgeht.[42]

Das Konzept und die Konstruktion werden auf folgende Schwachstellen beim Produkt untersucht:[43]

Funktion, Sicherheit, Zuverlässigkeit, Montage- und Servicefreundlichkeit, Herstellbarkeit, Lebensdauer.

Fehler bei den Gestaltungsmerkmalen sind umso teuerer je später die Änderung erfolgt. Es ist wichtig, in dieser Phase Fehler zu vermeiden und sie so früh wie möglich zu erkennen.[44] Die Konstruktions- FMEA wird nicht nur bei neuen Produkten angewendet, sie ist auch bei Änderungen an Produkten oder Produktteilen, sowie bei Änderungen der Verwendung sinnvoll.[45] Bei der Anwendung der Konstruktions- FMEA wird von oben nach unten vorgegangen, das heißt es wird zuerst das Gesamtsystem untersucht, danach die Teilsysteme und Baugruppen, die wiederum in Erzeugnisse und Teilgruppen zerlegt werden, und zuletzt die Einzelteile.[46]

Die Konstruktions- FMEA wird in mehreren Phasen angewendet.[47] In der Konzeptphase wird bei Sicherheits- und Ausfallrisiken so Entscheidungshilfen für alternative Konzepte gegeben. In der Konstruktionsphase können Schwachstellen erkannt werden und Änderungen erfolgen. In der Versuchsphase können die Versuche so auf das Wesentliche beschränkt werden.

1.2.2.3 Die Prozess - FMEA

Die Prozess- FMEA betrachtet alle möglichen Abweichungen in den Abläufen der Herstellung von Produkten und Systemen. Sie wird nun nach VDA als System - FMEA / Prozess geführt.[48] Die Prozess- FMEA untersucht, ob der Prozess gegenüber Einflüssen von außen und Störungen unempfindlich ist, um sicher zu stellen, dass der Prozess robust ist. Wesentlicher Punkt ist die Analyse von Fehlermöglichkeiten im Prozess sowie die Beschreibung von Maßnahmen, um diese Fehlermöglichkeiten zu vermeiden.[49] Fehlerursachen, die in der Konstruktions- FMEA festgestellt wurden und sich auf Prozesse beziehen, können in die Prozess- FMEA übernommen werden. Untersucht wird die gesamte Handlungskette mit all ihren Einflüssen.[50]

Untersucht wird die Eignung des (geplanten) Herstellungsverfahrens, die Prozessfähigkeit, die Reproduzierbarkeit, die Fehlererkennbarkeit durch Prüfmaßnahmen, die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens und Verschleiß der eingesetzten Produktionsmittel, die Schnittstellenproblematik, die Umwelt- und Arbeitssicherheit. [51]

Um eine Prozess möglichst fehlerfrei zu gestalten sind die Schritte, wie aus folgender Abbildung ersichtlich, notwendig:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4 Gestaltung eines robusten Prozesses[52]

Quelle: Pfeifer 2001

Angewandt wird die Prozess- FMEA in der Vorplanungsphase, wo sie Auskunft über die Eignung von Prozess-, Ablauf- und Anlagenalternativen gibt. Weiters findet sie in der Phase der Fertigungsplanung, wo sie Schwachstellen zu erkennen und Änderungen durchzuführen hilft, Verwendung. In der Fertigungsphase unterstützt sie dabei, die Prozesse zu optimieren. [53]

1.3 Wo lässt sich die FMEA in einem Managementsystem einordnen

Ein aktives Qualitätsmanagement hat den gesamten Produktlebenszyklus zu beobachten und Fehler in jeder Stufe zu vermeiden. Eventuelle Fehler werden von einer Phase in die nächste weitergereicht und mit diesem Weiterreichen steigen die Kosten immer weiter. Je mehr Phasen ein Fehler überdauert, desto höher fallen die Kosten für das Unternehmen aus. Laut der so genannten „10er Regel“ werden die Kosten eines Fehlers bei der Ausdehnung in die nächstfolgende Stufe verzehnfacht[54]. Es besteht die Dringlichkeit Fehler erst gar nicht aufkommen zu lassen bzw. sie schon in der ersten Phase zu verhindern. Daher ist der Einsatz der FMEA als bewährtes Instrument des aktiven Risikomanagements schon in der Entwicklungs- und Konstruktionsphase empfehlenswert, da sie hilft, Fehler frühzeitig zu erkennen.

Die FMEA ist als grundlegende Methode des Qualitätsmanagements im Bereich der Qualitätsplanung anzusiedeln[55], sie könnte aber auch als Instrument der Qualitätslenkung bezeichnet werden. Sie greift auf verschiedenste Werkzeuge, wie das Baumdiagramm, ABC-Analyse oder Fehlersammelliste zurück.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5 Technikstruktur der Qualitätswissenschaft[56] Quelle: Tomys 1995

1.4 Unternehmensstrategien und Ihr Zusammenhang mit Qualitäts- Tools

Um langfristig am Markt bestehen zu können, ist es notwendig, eine dem gewünschten Markt entsprechende Strategie anzuwenden. Bei der Auswahl der Wettbewerbsstrategie sollten zunächst die strategischen Ziele definiert, die Umwelt und die Unternehmung selbst analysiert und auf Basis der ermittelten Ergebnisse Prognosen erstellt werden. Für die dann zu wählenden Strategien können zwei grundlegende Stoßrichtungen unterschieden werden, welche von Porter als generische Wettbewerbsstrategien bezeichnet werden. Zum einen kann man sich für eine Strategie der Kostenführerschaft, zum anderen für eine Strategie der Differenzierung entscheiden, um Wettbewerbsvor teile zu erzielen.[57]

1.4.1 Strategie der Kostenführerschaft

Um einen Wettbewerbsvorteil durch einen relativ zu den Konkurrenten betrachteten Kostenvorteil erlangen zu können, muss die angebotene Leistung oder das angebotene Produkt entsprechend günstiger entwickelt, hergestellt und vertrieben werden können. Dies kann durch Verbundeffekte oder Rationalisierungsmaßnahmen geschehen. Das von der Boston Consulting Group entwickelte Konzept der Erfahrungskurve besagt zusätzlich, dass die Stückkosten mit der produzierten Menge kontinuierlich sinken.[58] [59] Daraus lässt sich schließen, dass dieses Konzept auf in Massenfertigung hergestellte Produkte, wie es zum Großteil in der AutomobilZuliefer-Industrie der Fall ist, anwendbar ist. Auch die FMEA kann ihren Teil zu einer Kostenreduktion beitragen.

Die Kosten, welche in Produktlebenszyklus in Zusammenhang mit Qualitätserhaltenden und -steigernden Maßnahmen anfallen, betragen ca. 20% der Gesamtkosten, welche sich wie folgt aufteilen:

Kosten für Nichtkonformität:

- Fehlerkosten mit internen Korrekturen 10,0%

- Fehlerfolgekosten mit externen Korrekturen 5% Kosten für Konformität:

- Kosten für Prüfungen 4,5%
- Kosten zur Vermeidung 0,5% [60]

Dies macht deutlich, dass ein Weg zur Kostenführerschaft über die Qualitäts- Kosten führen kann. Es empfiehlt sich daher auch, ein qualitätsorientiertes Kennzahlensystem einzurichten. Dies wäre beispielsweise mithilfe einer Balanced Scorecard möglich. Auch wenn zu Beginn die Kosten für Prüf- und Qualitäts- steigernde Maßnahmen steigen werden, so werden diese nach einer Stabilisierung wieder sinken und gesamtheitlich betrachtet aufgrund der folgenden Reduktion der Nichtkonformitätskosten ein deutliches Einsparungspotential mit sich bringen. Die Strategie der Kostenführerschaft kann zudem als Voraussetzung für die Strategie der Preisführerschaft betrachtet werden.

1.4.2 Strategie der Differenzierung

Wettbewerbsvorteile können auch lukriert werden, indem ein Unternehmen Produkte anbietet, welche sich in der Qualität von den Bewerbern unterscheiden. Bietet ein Unternehmen zum selben Preis Produkte mit höherer Qualität bei sonst gleichem Leistungsumfang an, so ist naheliegend, dass daraus ein gewisser Wettbewerbsvorteil lukriert werden kann, man kann diese Vorgehensweise Strategie der Qualitätsführerschaft nennen. Wie lange dieser Wettbewerbsvorteil besteht, ist von den Reaktionen der Mitbewerber abhängig, welche versuchen werden, hier gegenzusteuern. Die FMEA kann hier einen wertvollen Beitrag leisten, indem sie zur vorsorgenden Steigerung der Qualität und Vermeidung von Fehlern beiträgt. Auch lassen sich mit Hilfe der FMEA bereits entwickelte Bauteile und Komponenten leicht für weitere Produkte einsetzen und müssen nicht mehr neu erfasst werden.

1.4.3 Gemischte Strategien mit Fokus auf Differenzierung oder Kostenführerschaft

Aufgrund sich sehr schnell ändernder Marktbedingungen kann es notwendig sein, die aktuelle Stoßrichtung der Unternehmensstrategie kurzfristig zuändern oder sich vorerst nur in einem kleinen Branchensegment zunächst auf Schwerpunkte wie Kostenführerschaft oder Differenzierung zu konzentrieren. Nach dem Konzept der Hypercompetition von D’Aveni ist Stabilität im Wettbewerbsprozess eher als Ausnahme zu betrachten. Demnach sind Wettbewerbsvorteile welche sich aus Differenzierungs- oder Preis-Strategien entwickelt haben, nur von temporärer Dauer. Die Konkurrenten reagieren, nicht zuletzt aufgrund der heute sehr schnell zugänglichen Informationen, beinahe sofort auf die Aktionen der Mitbewerber. Es folgt daher etwa auf eine Preissenkung eine Qualitäts- und Preispositionierung, welche idealerweise im selben Preis-/ Qualitätsverhältnis steht. Sind die Differenzen der nun verfügbaren Preis- / Qualitäts-Bündel sehr weit auseinander, so besteht die Möglichkeit, einen Mittelweg zwischen den bestehenden Produkten anzubieten. Als nächsten können nun entstandene Nischen abgedeckt werden, was zu Flankenangriffen auf bestehende Produkte und Nischenpolitik führt und eigentlich eine Fokussierungsstrategie darstellt. Schließlich gleichen sich die Preise und Qualitäten, in einem vollkommenen Wettbewerb, so an, dass für keines der Unternehmungen mehr Wettbewerbsvorteile bestehen und der Zyklus beginnt von vorne.[61] Der große Vorteil der FMEA liegt darin, dass sie sowohl für die Kostenführerschafts- als auch für die Differenzierungsstrategie wertvolle Beiträge leisten kann und diese bei einer korrekten Anwendung sogar Hand in Hand gehen.

1.5 Instrumente zur Unterst ü tzung der FMEA

1.5.1 Ursache-Wirkungs-Diagramm (Ishikawa)

Das Ursache-Wirkungs-Diagramm wurde von Ishikawa Kaoru entwickelt. Es ist ein einfaches Hilfsmittel zur Ermittlung von Ursachen für Probleme und hat die Form einer Fischgräte (Fischgrätendiagramm). Mögliche Ursachen, die eine bestimmte Wirkung zur Folge haben, werden in Haupt- und Nebenursachen eingeteilt, dies wird dann graphisch dargestellt, um eine übersichtliche Gesamtbetrachtung zu ermöglichen. So sollten alle Problemursachen identifiziert werden können und ihre Abhängigkeit soll dargestellt werden[62].

Zuerst werden die Haupteinflussgrößen eingetragen. Ausgangspunkt ist hierbei der horizontale Pfeil (von links nach rechts). An der Spitze steht das möglichst genau formulierte Problem. Schräg dazu führen die Pfeile, die zu bestimmten Wirkungen führen. Als nächstes sind Haupt- und Nebenursachen zu erarbeiten. Nach diesem Schritt ist die Vollständigkeit zu überprüfen. Es ist wichtig, dass wirklich alle Ursachen berücksichtigt worden sind. Als nächstes folgt die Auswahl der Ursache mit der höchsten Wahrscheinlichkeit und zum Abschluss erfolgt durch Fachkräfte die Analyse, ob tatsächlich die richtige Ursache für ein Problem ermittelt wurde[63].

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6 Ursache-Wirkungs-Diagramm[64]

Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Ishikawa-Diagramm

1.5.2 ABC / XYZ - Analyse

Ursprünglich wurde sie in der Materialbedarfsplanung verwendet, wobei bei der ABC-Analyse die Wertanteile der eingesetzten Materialien und bei der XYZ-Analyse die Umsatzregelmäßigkeit betrachtet wurde. Sie kann auch zur Bewertung der Umweltverträglichkeit verwendet werden. Bereiche wie das Umweltrecht, die Ansprüche der Gesellschaft sowie das Gefährdungspotential werden berücksichtigt und mit Bewertungen von A (schwerwiegend), B (weniger gefährlich) und C (ungefährlich) versehen. Diese Einteilung wird, aufgrund der Annahme, dass 20% der Probleme 80% (Pareto - Prinzip) der Umweltbelastungen verursachen, vorgenommen. Als erstes wird das Gesamtgefährdungsvolumen ermittelt. Dann werden die jeweiligen Anteile der einzelnen Probleme am Gefährdungspotential errechnet. Diese werden absteigend sortiert und kumulativ in ein Pareto Diagramm (oder auch Lorenzkurve) graphisch dargestellt. Hieraus ist ersichtlich, dass eine relativ kleine Zahl an Problemen zusammen ein hohes Gefährdungspotenzial besitzt. Jene Probleme, die eine Belastung von 70% ausmachen, werden in der folgenden Grafik mit A bewertet. Gleiches gilt für B- und C- Probleme[65]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7 ABC - Analyse[66]

Quelle: http://www.uni- magdeburg.de/bwl6/logedugate/pwl_abcanalyse/content/pw_abc03.htm

Die quantitativen Ausprägungen der Umwelteinwirkungen werden mit X (hohe Belastung, dauerhaft), Y (mittlere Belastung) und Z (geringe Belastung) gemessen. Zur Aufklärung der Ursachen wird ein UrsacheWirkungsdiagramm verwendet[67]

1.6 Integration der FMEA in ein bestehendes

Qualitätsmanagement System

Die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems (QMS) oder noch besser eines integrierten Qualitäts-, Sicherheits-, Gesundheits- und

Umweltmanagementsystems (QSGU) ist ein durchaus komplexes

Unterfangen, welches genaueste Planung und Vorbereitung notwendig macht. Um unnötigen Mehraufwand und Redundanzen zu vermeiden, sollte daher bereits bei der Einrichtung des Qualitätsmanagementsystems an die Integrierung der FMEA in ebendieses gedacht werden. Die Schnittstellengestaltung lässt sich dadurch ungleich einfacher verwirklichen, als wenn auf bereits vorgegebene, da bereits vorhandene Strukturen angepasst werden muss. Zudem erhöht sich die Akzeptanz im Unternehmen durch die Einführung eines einheitlichen Systems und der organisatorische Aufwand sowie die Überwachungskosten reduzieren sich. Die Einbindung der Mitarbeiter bei der Integration ist zu empfehlen, da dies die Zufriedenheit und Eigenverantwortung erhöhen kann und somit die weitere Anwendung davon profitiert.

1.6.1 Einbindung mittels Software Tools oder Excel Sheet

Die einfachste Form der Integration erfolgt indem die FMEA auf Formblättern in Papierform ausgeführt wird. Nachteil dabei ist, dass dies nicht nur unübersichtlich ist, sondern im Falle von Änderungen, welche nicht zuletzt aufgrund des Kontinuierlichen Verbesserungsprozesses ja auch integraler Bestandteil der Methodik sein sollten, dann auch aufwendiger Nachbearbeitung bedarf.

Ein Schritt zu besserer Handhabbarkeit ist die Verwendung von Tabellenkalkulationsprogrammen wie beispielsweise Microsoft Excel. Diese Software ist in den meisten Betrieben im Rahmen der verwendeten Standard- Bürosoftware bereits vorhanden, nicht sehr teuer und bedarf keiner außergewöhnlichen Vorkenntnisse, um es bedienen zu können. Die Formblätter können leicht selbst erstellt werden, dennoch lässt auch diese Ausprägung eine direkte Schnittstelle an die Produktion oder andere in dieser Hinsicht relevante Organisationseinheiten vermissen. Weiters entsteht durch die notwendige systematische Speicherung der Excel-Dateien eine große, möglicherweise unübersichtliche Datenmenge, da jede Änderung und deren Verlauf vom Anfang bis zum Ende nachvollziehbar sein muss. Man muss also die geänderten Dateien immer wieder abspeichern, spezielle Software-Tools haben die Funktionalität der Änderungsverfolgung bereits integriert.

1.6.2 Byteworx, Easy-FMEA, Relex und Apis

Spezielle Software-Tools wie Easy-FMEA ermöglichen es dem Benutzer, die möglichen Fehlerfolgen, -ursachen und auch -quellen systematisch zu erfassen und auf verschiedene Weise anzeigen zu lassen. Dabei können Maßnahmen geplant werden, die Termine koordiniert werden und jede Änderung an den Kennzahlen wird dokumentiert und kann so jederzeit nach verfolgt werden. So lässt sich leicht feststellen, ob eine Maßnahme zur Fehlervermeidung auch tatsächlich den erhofften Erfolg gebracht hat.

Die Software IQ-FMEA der Firma Apis GmbH ist inzwischen weit verbreitet und orientiert sich an der VDA und bietet neben der möglichen Erfassung von Systemstruktur und Systemelementen, Funktionen und Funktionsstrukturen, Fehleranalyse, Risikobewertung und Optimierung zusätzlich die Möglichkeit der Terminverfolgung, statistischen Auswertungen und der Team- Kommunikation. Die Eingaben werden auf allen relevanten Betrachtungsebenen und auf Wunsch in den verschiedenen Formblättern nach VDA ‚86, VDA ‚96, und QS 9000 2nd und 3rd Edition dargestellt. Die Eingabe erfolgt nach der Top-Down-Vorgehensweise wobei zunächst die Systemanalyse und der Aufbau der Systemstruktur in Baumform erfolgt. Schließlich werden die Ursachen-Wirkungszusammenhänge beschrieben und zuletzt die Konzeptoptimierung und Maßnahmenverfolgung implementiert. IQ- FMEA verwendet ein spezielles Dateiformat, in dem alle Daten redundanzfrei eingespeichert werden und dann auf allen relevanten Ebenen verfügbar sind.[68]

Byteworx FMEA wird auch von der Ford Motor Company angewandt und bietet für die Eingabe zwei unterschiedliche Ansichten. Die Spreadsheet- Ansicht lehnt sich an Microsoft Excel an, und die Skizzen-Ansicht zeigtähnlich Microsoft Outlook auf der linken Seite die Gesamtstruktur in Form eines Systembaums und auf der rechten Seite die einzelnen Elemente. Farbliche Hinterlegung der verschiedenen Elemente erleichtert das Zurechtfinden. Zusätzlich helfen Checklisten und Auswahllisten bei der schnellen und einfachen Eingabe. Reports der kritischen Elemente können ausgegeben werden und die Terminplanung und die Verantwortlichkeiten verwaltet werden. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, Microsoft Excel Dateien zu importieren, was den Umstieg erleichtern soll.

Relex FMEA bietet zusätzlich die Möglichkeit Signifikanz-Matrizen auszugeben und kann bei der Eingabe kritischer Elemente automatisch warnen. Reetec Easy-FMEA bietet basalen Funktionsumfang, ist dafür aber sehr günstig und auch als Testversion unentgeltlich verfügbar. Dies ermöglicht, vor dem tatsächlichen Einsatz im Unternehmen, die Funktionalität zu testen und die Mitarbeiter damit vertraut zu machen.

1.6.3 Zusammenspiel der einzelnen Managementsystem - Elemente

Verknüpft man das FMEA- System und diverse Kontrollsysteme untereinander, so hat man eine effektive Überwachungs- und Warnfunktion, was es erleichtert, rechtzeitig entsprechende Maßnahmen einleiten zu lassen. Die FMEA liefert wichtige Informationen sowohl für das Qualitäts- als auch für das Sicherheits-, das Gesundheits- und das Umweltmanagementsystem eines Unternehmens. In der Übergangsphase bei der Einführung der FMEA sollte man das bestehende System noch eine Zeit lang weiter laufen lassen, bis sichergestellt ist, dass alle relevanten Daten tatsächlich übertragen worden sind. Die einmalige Implementierung in ein integriertes QSGU-Managementsystem ermöglicht enorme Kosteneinsparungen daher ist auch die gleichzeitige Zertifizierung, falls gewünscht, empfehlenswert.

1.7 Erweiterungen der FMEA

1.7.1 Die Umwelt - FMEA

Die Umwelt - FMEA ist analog zur im vorher gehenden Abschnitt festgelegten Definition ein Werkzeug zur präventiven Sicherung des Umweltschutzes.

[...]


[1] Vgl. Deutsche Gesellschaft für Qualität e.v. 2004, S. 7. 10

[2] Vgl. http://www.tct.de/index.html?out=http://www.tct.de/systemberatung/automotive/&menuunten=, Zugriff am 02.09.2008.

[3] Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/FMEA, Zugriff am 02.09.2008.

[4] Müller-Stewens/Lechner 2005, S. 456.

[5] http://www.quality.de/lexikon/qualitaetsmanagementsystem.htm, Zugriff am 02.08.2008.

[6] Vgl. Horváth/Urban 1990, S. 34f.

[7] Vgl. Lasinger 2004, S. 8f.

[8] Vgl. Lasinger 2004, S. 12f.

[9] Tomys 1995, S.16.

[10] Vgl. ebenda, S.16.

[11] Vgl. Lasinger 2004, S. 11.

[12] Vgl. Tomys 1995, S. 16f.

[13] Vgl. Prammer 2002, o.S.

[14] Vgl. AUVA 2006, o.S.

[15] Vgl. http://www.quality.de/lexikon/fehler.htm, Zugriff am 23.07.2008.

[16] Vgl. Glaap 1995, S. 11ff.

[17] Vgl. Kamiske/Brauer 1993, S.45.

[18] Vgl. ebenda, S. 46.

[19] Vgl. Seghezzi 1996, S. 24.

[20] Vgl. Seghezzi 2003, S. 37.

[21] Vgl. Prammer 2002, o.S.

[22] Vgl. Umweltbundesamt, 2007, o.S.

[23] Umweltbundesamt, 2007, o.S.

[24] Kyrer 2006, S. 136.

[25] http://de.wikipedia.org/wiki/Wettbewerbsf%C3%A4higkeit, Zugriff am 23.07.2008. 21

[26] Vgl. Verband der Automobilindustrie e. V 2006, S. 8.

[27] Vgl. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo.html, Zugriff am 21.07.2008.

[28] Vgl. Schubert 1993, S. 4.

[29] Vgl. Verband der Automobilindustrie e. V. 2006, S. 8.

[30] Vgl. Kamiske/Brauer 2003, S. 47f.

[31] Vgl. Deutsche Gesellschaft für Qualität e.v. 2004, S. 7.

[32] Vgl. Niedermair-Auer 2005, o.S.

[33] Vgl. Butterbrodt/Tammler 1996, S. 30f.

[34] Vgl. Deutsche Gesellschaft für Qualität e.v. 2004, S. 23. 23

[35] Vgl. Pfeifer 1993, S. 62.

[36] Vgl. ebenda, S. 62.

[37] Vgl. Breiing o.J., o.S.

[38] Vgl. Verband der Automobilindustrie e. V. 1996, S. 11ff.

[39] Vgl. Deutsche Gesellschaft für Qualität e.v. 2004, S. 23. 25

[40] Vgl. Niedermair-Auer 2005, S. 16.

[41] Vgl. Kamiske/Brauer 1993, S. 32.

[42] Vgl. Verband der Automobilindustrie e. V 2006, S. 13.

[43] Vgl. Voigt 2001, S. 157.

[44] Vgl. Pfeifer 2001, S. 211f.

[45] Vgl. Voigt 2001, S. 157.

[46] Vgl. Kamiske/Brauer 1993, S. 32.

[47] Vgl. Voigt 2001, S. 157.

[48] Vgl. Verband der Automobilindustrie e. V. 2006, S. 13.

[49] Vgl. Pfeifer 2001, S. 208.

[50] Vgl. Kamiske/Brauer 1993, S. 33.

[51] Vgl. Voigt 2001, S. 157.

[52] Vgl. Pfeifer 2001, S. 208.

[53] Vgl. Voigt 2001, S. 157.

[54] Vgl. Lasinger 2004, S. 14.

[55] Vgl. http://www.quality.de/lexikon/fmea.htm, Zugriff am 23.07.2008. 29

[56] Vgl. Tomys 1995, S. 21.

[57] Vgl. Müller-Stewens/Lechner 2005, S. 263.

[58] Vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Wettbewerbsf%C3%A4higkeit, Zugriff am 23.07.2008.

[59] Vgl. Müller-Stewens, Lechner 2005, S. 263.

[60] Vgl. Lasinger 2004, S. 57.

[61] Vgl. Welge/Al-Laham 2008, S. 310ff.

[62] http://de.wikipedia.org/wiki/Ishikawa-Diagramm, Zugriff am 28.07.2008.

[63] ebenda, Zugriff 28.07.2008

[64] ebenda, Zugriff 28.07.2008

[65] Vgl. Winter 1998, S. 560f.

[66] http://www.uni-magdeburg.de/bwl6/logedugate/pwl_abcanalyse/content/pw_abc03.htm, Zugriff am 23.07.2008.

[67] Vgl. Winter 1998, S. 561.

[68] Vgl. Tietjen/Müller 2003, S. 142.

Ende der Leseprobe aus 156 Seiten

Details

Titel
Die FMEA in der oberösterreichischen Automobilzulieferindustrie
Hochschule
Johannes Kepler Universität Linz  (Institut für Betriebliche und Regionale Umweltwirtschaft)
Note
2
Autor
Jahr
2008
Seiten
156
Katalognummer
V141476
ISBN (eBook)
9783640509188
Dateigröße
8122 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
FMEA, Automobilzulieferindustrie
Arbeit zitieren
Mag. Michael Schwarzl (Autor), 2008, Die FMEA in der oberösterreichischen Automobilzulieferindustrie, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/141476

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