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FMEA Failure Mode Effect Analysis, FTA Fault Tree Analysis, Fahrzeugdiagnose

Date post:14-Jun-2015
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FMEA Failure Mode Effect Analysis FTA Fault Tree Analysis Fahrzeugdiagnose
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  • 1. Datenbanksysteme und Informationsmanagement Technische Universitt Berlin http://www.dima.tu-berlin.de/ Failure Mode Effect Analysis Fault Tree Analysis Fahrzeugdiagnose Benjamin Brand

2. Agenda Einfhrung Failure Mode Effects Analysis Fault Tree Analysis Fahrzeugdiagnose 2 3. Einfhrung: Problem bei der Bearbeitung eines Projektes Verstndigungsprobleme Schnittstellenungenauigkeiten Doppelarbeit arbeitsaufwndige Nacharbeiten nach der Markteinfhrung Mangelhafte Nachweisbarkeit ber Einhaltung von Verkehrssicherungspflichten (Produkthaftung: Fabrikations- und Konstruktionspflicht) Reklamationen Werden Projekte ohne geeignete Qualittsicherungsverfahren durchgefhrt, so knnen verschiedene Probleme entstehen 3 Resultat: Fehler! 4. Einfhrung: Folgen von Fehlern (1) Finanzielle Folgen Rckrufaktionen Kostspielige Fehlerbeseitigung im spten Entwicklungsstadium Existenzielle Folgen Insolvenz Juristische Konsequenzen, Schadensersatzforderungen Rufschdigung Verlust von Kunden, weniger Absatz Spt oder nicht entdeckte Fehler knnen Konsequenzen unterschiedlichen Ausmaes haben 4 5. Einfhrung: Folgen von Fehlern (2) Kosten Fehler sind umso schwerwiegender, je spter sie korrigiert werden 5 Projektdefinition Projektplanung Projektdurchfhrung Projektkontrolle Markteinfhrung 0,1 1 10 100 6. Einfhrung: berlegungen berlegung Welche Fehler knnen auftreten? mit welcher Wahrscheinlichkeit? mit welchen Konsequenzen? Wie knnen diese vermieden werden? Kann ein bestimmtes Sicherheitsniveau erreicht werden? Umfasst die Projektspezifikation alle Punkte? Ist die Aufwandsabschtzung realistisch? Eine sorgfltige Planung hilft bei der Vermeidung ungewollter Konsequenzen und verbessert die Produktqualitt 6 7. FMEA: Failure Mode Effects Analysis Failure Mode Effects Analysis FMEA FMEA betrachtet prventiv Fehler, deren Ursache und bewertet deren Risiken bezglich Auftreten, Bedeutung und Entdeckung DIN-Norm: Analysetechniken fr die Funktionsfhigkeit von Systemen - Verfahren fr die Fehlzustandsart- und Auswirkungsanalyse (FMEA) (IEC 60812:2006); Deutsche Fassung EN 60812:2006 Dt. auch Fehler-Mglichkeits- und Einflussanalyse oder auch Auswirkungsanalyse Die FMEA ist eine optimale Verfahrensweise zur Untersttzung des Risikomanagementprozesses und letztendlich der Qualittssicherung 7 8. FMEA: Definition Systematisches, induktives Analyseverfahren zur Ermittlung Fehlzustandsarten deren Ursachen deren Auswirkungen auf das Systemverhalten Verhalten der bergeordneten Baugruppe und des gesamten Systems oder eines Prozesses Die FMEA ist ein wichtiges methodisches Instrument und eine systematische Vorgehensweise, um mgliche Fehler bei der Entwicklung von Produkten und Prozessen bereits vor ihrer Entstehung zu erkennen und zu vermeiden. Dabei werden Fehlermglichkeiten konsequent strukturiert durch Erkennen, Bewerten und Vermeiden von Risiken. 8 Quelle: EN 60812:2006 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 9. FMEA: Grnde Hinterfragung und Bewertung der Planungs- und Entwicklungsgte Reifegradmonitor & Managementinstrument Fehler werden in der Entwicklungsphase behoben in der sie auftreten geringere Abstell- & nderungskosten hhere Termintreue Reduzierung der Garantie- & Kulanzkosten Steigerung der Kundenzufriedenheit Aus der Durchfhrung einer FMEA kann Nutzen in verschiedener Hinsicht gezogen werden 9 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 10. FMEA: Wirtschaftlicher Nutzen Reduzierung von Fehlern in Entwicklung und Fertigung Vermeidung von Fehlentwicklungen und Doppelarbeit Vermeidung von Wiederholungsfehlern Reduzierung von Produktivittseinbuen Verringerung der Gefahr von Rckrufaktionen Verkrzung der Entwicklungszeit Die Durchfhrung einer FMEA ermglicht kurz- und langfristige Vorteile 10 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 11. FMEA: Diskussions- und Kommunikationsinstrument Die interdisziplinre Teambildung zusammen mit der methodischen Vorgehensweise ermglicht eine sehr gute Diskussions- und Kommunikationsbasis. Alle Teilnehmer werden umfassend ber die Risiken informiert. Schnittstellenprobleme knnen sofort diskutiert werden. Die Methode lenkt den Fokus der Diskussion immer wieder auf die sachliche Ebene. Die Diskussionsergebnisse werden sofort dokumentiert, Verantwortlichkeiten inkl. Termine sofort festgelegt. Eine FMEA bietet eine frdert als Diskussions- und Kommunikationsgrundlage die Zusammenarbeit 11 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 12. FMEA: Arten Produkt-FMEA Funktionsorientierte Zusammenhnge des betrachteten Systems mit Untersuchung bis in die Merkmale der Bauteile Prozess-FMEA welche die ablauforientierten Zusammenhnge zur Herstellung des betrachteten Systems analysiert. FMEAs werden in der Regel ab der Konzeptionsphase von Produkten oder Prozessen eingesetzt und vor Anlauf der Serienfertigung abgeschlossen 12 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 13. FMEA: Vorgehen (Planung) Zeitliche Einplanung Setzen von Meilensteinen Personelle Planung Einbeziehen fhiger Experten Erkennen der mglichen Fehler Wissen ber deren Auswirkungen Abschtzung der FMECA-Mazahlen Die FMEA muss bei der Planung eines Projektes mitbercksichtigt werden 13 Quelle: FG Qualittswissenschaft TU Berlin 14. FMEA: Vorgehen (Systemgrenzen) Festlegen der Systemgrenzen fr die Analyse Auswahl eines Teilsystems Beachtung der Systemumwelt Die Umweltbedingungen des Systems sollten spezifiziert sein, einschlielich der Umgebungsbedingungen und solcher, die von anderen Systemen in der nheren Umgebung ausgehen. Das System sollte beschrieben werden bezglich seiner Beziehungen, Abhngigkeiten oder Verbindungen mit Hilfs- oder anderen Systemen und Mensch-Maschine-Schnittstellen. Der Umfang des zu untersuchenden Systems oder Teilsystems muss festgelegt werden 14 Quelle: EN 60812:2006 15. FMEA: Vorgehen (Unterteilung) (1) Zerlegung des Gesamtsystems in immer kleinere Strukturen bis hin zu Einzelkomponenten Geeignete Darstellung der Abhngigkeiten Die Diagramme sollten alle Reihen- und Redundanzbeziehungen zwischen den Bestandteilen und die funktionalen Abhngigkeiten zwischen ihnen darstellen. Vorgehensweise: Bottom Up Das System muss in viele Einzelteile zerlegt werden 15 Quelle: EN 60812:2006 16. FMEA: Vorgehen (Unterteilung) (2) Eine Untergliedrung mit Modul- und Ursachenzusammenhngen untersttzt die Nachvollziehbarkeit von Fehlern und deren Ursprung 16 Quelle: EN 60812:2006 17. FMEA: Ausfallarten Eine Beurteilung muss auf der niedrigsten Detailebene durchgefhrt werden, um alle potentiellen Ausfallarten zu erkennen Knnen Ausfallarten aufgrund mangelnder Daten oder Erfahrung nur schlecht eingeschtzt werden, so sollten diese dennoch unbedingt einbezogen werden Das Ermitteln von Ausfallarten und, wo ntig, das Festlegen von Abhilfemanahmen im Entwurf, vorbeugende Qualittssicherungs-manahmen oder Wartungsmanahmen, sind von hchster Wichtigkeit. Es ist wichtiger, Ausfallarten zu ermitteln und, wenn mglich, diese durch nderungen im Entwurf zu beseitigen, als deren Eintrittswahrscheinlichkeit zu kennen. Wenn es schwierig ist, Dringlichkeitsstufen zuzuweisen, kann eine Ausfallbedeutungsanalyse erforderlich sein. Das Erkennen kritischer Systemelemente ist von elementarer Bedeutung 17 Quelle: EN 60812:2006 18. FMEA: Ausfallursachen Je schwerwiegender die Auswirkungen von Ausfallarten sind desto genauer sollten die Ausfallursachen beschrieben werden Ursachen mit geringen Auswirkungen knnen ggf. vernachlssigt werden Ursachen knnen z.B. durch Beobachtungen in Testeinrichtungen ermittelt werden Die wahrscheinlichsten Ursachen jeder mglichen Ausfallart sollten bestimmt und beschrieben werden 18 Quelle: EN 60812:2006 19. FMEA: Ausfallwirkungen Auswirkung auf verschiedene Ebenen des Systems rtliche Auswirkung auf das Teil selbst Auswirkung auf das Gesamtsystem oder Teile dessen Auswirkung durch mehrere Einzelkomponenten Wird ein Fehler nur durch den Ausfall mehrerer Komponenten hervorgerufen (z.B. Redudanz- oder Sicherungssysteme), so muss auch dies festgehalten werden Die Folgen jeder Ausfallart auf Betrieb, Funktion oder Zustand eines Systemelements mssen ermittelt, beurteilt und aufgezeichnet werden 19 Quelle: EN 60812:2006 20. FMEA: Ausfall-Erkennungsmethoden Feststellung durch Einbau von Prffunktionen in das System selbst Tests vor dem Systembetrieb Prfungsprozeduren whrend der Instandhaltung Es ist wichtig zu wissen, woran man merkt wenn ein Fehler eintritt 20 Quelle: EN 60812:2006 21. FMEA: FMECA Failure Mode Effects and Criticality Analysis Dt. Ausfallbedeutungsanalyse Die Bestimmung der Kritizitt (Bedeutung) bedingt das Hinzufgen eines messbaren Merkmals fr das Ausma einer Ausfallartauswirkung. Drei verschiedene Merkamale werden zu einem Indikator zusammengefasst O Eintrittswahrscheinlichkeit S Schwere der Auswirkung D Wahrscheinlichkeit der Nichterkennung Risikopriorittszahl: RPN= O x S x D Eine FMEA kann zu einer FMECA erweitert werden, indem man die Fehler bewertet. Auf diese Weise knnen die Fehler nach Prioritt behandelt werden. 21 Quelle: EN 60812:2006 22. FMEA: Eintrittswahrscheinlichkeit Datenerhebung durch Lebensdauerprfungen Ausfalldatenbanken Ausfalldaten hnlicher Einheiten Die Eintrittshufigkeit oder Eintrittswahrscheinlichkeit jeder Ausfallart sollte bestimmt werden, um die Auswirkung oder die Bedeutung der Ausfallart angemessen zu beurteilen 22 Quelle: EN 60812:2006 23. FMEA: Eintrittswahrscheinlichkeit (Beispiel) 23 Quelle: EN 60812:2006 Quelle: AIAG: Potential Failure Mode and Effects Analysis, FMEA, Third Edition. 24. FMEA: Schwere der Auswirkung Funktion des Systems Auswirkungen auf Benutzer und Umwelt Schwere ist eine Bewertung der Bedeutung der Auswirkung einer Ausfallart auf den Betrieb der Einheit unter Bercksichtigung verschiedener Faktoren 24 Funktion des Systems Auswirkungen auf Benutzer und Umwelt Quelle: EN 60812:2006 25.

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