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BESONDERE MERKMALE – SYSTEMATISCH ERMITTELN UND DURCHGÄNGIG BEHANDELN

Dr.-Ing. Alexander Schloske

Senior Expert Quality Management

Abteilung Nachhaltige Produktion und Qualität

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Telefon: +49 711 970-1890Fax: +49 711 970-1002E-Mail: [email protected]: www.ipa.fraunhofer.de

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Dortmund

Darmstadt

Dresden

Bremen

Hannover

Karlsruhe

Saarbrücken

MünchenStuttgart

Berlin

Rostock

Freiburg

66 Institute an rund 40 Standorten

24.000 Mitarbeiter2,0 Mrd. € Budget

VorstellungDie Fraunhofer-Gesellschaft

Fraunhofer IPA (2015):

Betriebshaushalt 64,2 Mio. €

Wirtschaftserträge 20,4 Mio. €

506 Mitarbeiter

453 Studentische Hilfskräfte

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Industrielle Forschung

Vernetzung von Wissenschaft und PraxisFraunhofer IPA als Basis für den Wissenstransfer

Lehrstühle an der Universität Stuttgart,IFF, ISW und EEP

SPA

Lehre Forschung Entwicklung Realisierung Anwendung

Erfahrungen aus der Industrie

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Besondere MerkmaleDefinition nach TS 16949, VDA 4.3 und VDA 6.1

Besondere Merkmale sind Produktmerkmale und/oder Prozessmerkmale, die Auswirkungen auf die Funktionssicherheit (Betriebs- und Gebrauchs-sicherheit), die Einhaltung behördlicher Vorschriften, die Funktion, die Leistung, die Passform, das Erscheinungsbild oder die weitere Verarbeitung des Produktes haben können. [vgl. TS 16949, VDA 4.3, VDA 6.1]

Bildquelle: http://stevenblack.files.wordpress.com

Alles klar

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Besondere MerkmaleVerwirrende Aussagen zu Besonderen Merkmalen

Jedes Produkt muss mindestens ein Besonderes Merkmal aufweisen

Alle SPC-Merkmale sind Besondere Merkmale

Alle Merkmale, die 100% geprüft werden sind Besondere Merkmale

Alle Merkmale eines sicherheitsrelevanten Produktes oder Bauteils sind Besondere Merkmale

Jedes Merkmal, das bereits einmal reklamiert wurde, muss als Besonderes Merkmal deklariert werden

Alle Merkmale, die in der Konstruktions-FMEA mit A=1 bewertet wurden, brauchen nicht mehr als Besondere Merkmale im Prozess betrachtet werden

Eine Maschine muss besonders gekennzeichnet werden, wenn auf ihr ein Besonderes Merkmal produziert wird

…

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GRUNDLAGEN ZU BESONDEREN MERKMALEN

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PLP

GrundlagenSorgfaltspflicht im Produktentstehungsprozess (PEP) zur Sicherstellung technisch relevanter Funktionalitäten

Produktion

BM

Her

stel

lun

g d

es P

rod

ukt

es n

ach

d

en V

org

aben

der

En

twic

klu

ng

Entwicklung

DVP

Sorgfaltspflicht im Entwicklungsprozess

Auslegung und Berechnung

Erprobung und Verifizierung

Umgang mit Fehlern im Betrieb

Dokumentation und Archivierung

Sorgfaltspflicht im Produktionsprozess

Produktionsplanung und Herstellung

Effektive Prüfplanung und Prüfung

Umgang mit Fehlern in der Produktion

Dokumentation und Archivierung

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Juristische Relevanz

Strafrecht: Strafrechtliche Ver-antwortung von Mitarbeitern bei Verschulden

Öffentliches Recht: Befugnisse von Überwachungsbehörden (Auflagen, Vermarktungsstopp, Warnung, Produktrückruf)

Zivilrecht: Gewährleistung (Nachbesserung, Rücktritt, Minderung, Schadensersatz)

GrundlagenBesondere Merkmale und juristische Relevanz

Besondere Merkmale

Sicherheitsrelevanz: Produktsicherheit oder sicherheitsrelevante Folgen(Bedeutung B = 10 in der FMEA)

Zertifizierungsrelevanz: Gesetzliche Vorgaben zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens(Bedeutung B = 9 in der FMEA)

Funktionsrelevanz: Funktionen und Forderungen(Bedeutung B = 5 .. 8 in der FMEA)

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Fragestellungen

Könnte uns ein Staatsanwalt bei Abweichungen von dem Merkmal wegen Verletzung von Leib und Leben anklagen?

Könnte uns ein Bundesamt bei Abweichungen von dem Merkmal einen Vermarktungsstopp oder Produktrückruf anordnen?

Könnten auf uns bei Abweichungen von dem Merkmal erhöhte Gewähr-leistungskosten zukommen?

GrundlagenBesondere Merkmale und mögliche Fragenstellungen

Besondere Merkmale

Sicherheitsrelevanz: Produktsicherheit oder sicherheitsrelevante Folgen(Bedeutung B = 10 in der FMEA)

Zertifizierungsrelevanz: Gesetzliche Vorgaben zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens(Bedeutung B = 9 in der FMEA)

Funktionsrelevanz: Funktionen und Forderungen(Bedeutung B = 5 .. 8 in der FMEA)

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GrundlagenUnterscheidung zwischen Besonderen Merkmalen, Prüfmerkmalen und sonstigen Merkmalen

Besondere Merkmale

Wichtige Merkmale aus Sicht des (End-)Produktes

(Sicherheit, Gesetz, Funktion)

Überwachung und Doku-mentation in der Produktion notwendig (Ziel: Null-Fehler)

Nachweisführung im Schadensfalle gegenüber

Externen notwendigBM S / BM Z = 15 Jahre

BM F = 3 Jahre

Rückverfolgbarkeit notwendig

Prüfmerkmale

Wichtige Merkmale aus Sicht des Unternehmens (z.B. zur Prozessführung)

Überwachung in Produktion sinnvoll, jedoch keine

Dokumentation notwendig

Keine Nachweisführung gegenüber Externen

notwendig

Keine Rückverfolgbarkeit notwendig

Sonstige Merkmale

Auf Zeichnung spezifiziert, jedoch ohne nennenswerte

Funktionsbeeinträchtigungen bei Abweichungen

Absicherung durch Erstbemusterung und

regelmäßige Requalifikation

Keine Nachweisführung gegenüber Externen

notwendig

Keine Rückverfolgbarkeit notwendig

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DENKMODELL FÜRBESONDERE MERKMALE

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DenkmodellZusammenhang zwischen Funktionen und Merkmalen

Bildquelle: www.industrialpartners.eu/uploads/tx_ipprojects/Neuland_02_RE.jpg

Anforderung Stift: SchreibenFunktion ZB Stift: Festsitz der Kappe auf dem Grundkörper sicherstellen

Merkmal Kappe: Innendurchmesser

Merkmal Grundkörper: Außendurchmesser

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DenkmodellSystematische Analyse und durchgängige Betrachtung der Besonderen Merkmale (Beispiel Stift)

Entwicklung

Definition des Innendurchmessers der Kappe und des Außendurchmessers des Grundkörpers als BMF

Toleranzanalyse für Kappe und Grundkörper

Erstellung von Grenzmustern (Kappe mit minima-lem Innendurchmesser und Grundkörper mit maxi-malem Außendurchmesser)

Steckversuch mit 1000 Zyklen mit Grenzmuster und anschließender Beurteilung der Abzugskraft

Produktion

Überwachung der Innen- und Außendurchmesser (werkzeuggebundener Prozess, alle Kavitäten) Produktion

BMF

Entwicklung

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BEZEICHNUNG BESONDERER MERKMALE

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Besondere MerkmaleUnterschiedliche Bezeichnungen

Ford

YC = Yes - could be - Critical (Produkt-FMEA)

YS = Yes - could be - Special (Produkt-FMEA)

CC = Critical Characteristic (Prozess-FMEA)

SC = Special Characteristic (Prozess-FMEA)

VDA (Produkt- und Prozess-FMEA)

BM S = Sicherheitsrelevanz

BM Z = Gesetzliche und behördliche Vorgaben

BM F = Funktionen und Forderungen

… weitere firmenspezifische Kennzeichnungen

DS, DZ, Schild, Diamant, S/C, F/F, …Quelle: Ford, VDA

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Besondere MerkmaleZusammenhang der Besonderen Merkmale mit der Bedeutung aus der FMEA (Übersetzungstabelle)

Bedeutung in der FMEA VDA Daimler AG

B = 10 BM S DS

B = 9 BM Z DZ YC / CC / OS

B = 5 .. 8 BM F - YS / SC

Ford

YC / CC / OS

?

?

weitere

?

Tipp:Für Unternehmen, die mit unterschiedlichen Kunden zusammen-arbeiten, empfiehlt sich die Erstellung einer Übersetzungstabelle. Damit ergibt sich „Ruhe“ in der Fertigung, da nur noch ein System zu Kennzeichnung besonderer Merkmale Anwendung findet.

B = 5 .. 8 und A > 3 - - HI ?

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DOKUMENTATION VON BESONDEREN MERKMALEN

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Besondere MerkmaleDokumentation und Archivierung von Besonderen Merkmalen zur Nachweispflicht im Schadensfalle

Entwicklung:

Dokumentation in Risikoanalysen und Zeichnungen (z.B. Zeppelinmaße)

Produktions- und Prüfplanung:

Dokumentation der Lenkungs-, Prüf- und Reaktionsmethoden im Pro-duktionslenkungsplan (PLP) oder in Prüfplänen und Arbeitsanweisungen

Produktion:

Erfassung und Dokumentation der Besonderen Merkmale (Messwerte)

Archivierung:

Dokumentation, Aufbewahrung und Rückverfolgbarkeit der Ergebnisse

Vorgabedokumente für BM S/Z = 15 Jahre nach End of Production (EoP)

Qualitätsaufzeichnungen für BM S/Z = 15 Jahre nach Produktion

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ANWENDUNG DER RISIKOFILTER

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Quelle VDA-QMC (05/2011)

Anwendung der RisikofilterDenkmodelle der VDA-Richtlinie „Besondere Merkmale“

Vermeidung von Fehlerfolgen im Betrieb durch Robustes Konzept (z.B. fail-safe System)

Vermeidung von Fehlern im Betrieb durch Robustes Design (z.B. Dimensionierung)

Vermeidung von Fehlern in Fertigung durch Robustes Produktionskonzept (z.B. Poka-Yoke)

Vermeidung von Fehlern in Fertigung durch Robusten Prozess (z.B. stabiler Prozess)

Nur, falls Fehlervermeidungsstrategien als nicht ausreichend angesehen werden:

Entdeckung von Fehlern in Fertigung/Montage (z.B. 100%-Prüfung, SPC-Prüfung, Erst- und Letztstück-Prüfung)

Konzeptfilter

Konstruktionsfilter

Produktionskonzeptfilter

Prozessfilter

operative Ebene der Besonderen Merkmale

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Anwendung der RisikofilterDenkmodelle der VDA-Richtlinie „Besondere Merkmale“

Vermeidung von Fehlerfolgen im Betrieb durch Robustes Konzept (z.B. fail-safe System)

Vermeidung von Fehlern im Betrieb durch Robustes Design (z.B. Dimensionierung)

Vermeidung von Fehlern in Fertigung durch Robustes Produktionskonzept (z.B. Poka-Yoke)

Vermeidung von Fehlern in Fertigung durch Robusten Prozess (z.B. stabiler Prozess)

Bei der Diskussion über die Ablehnung von Besonderen Merkmalen sollte

berücksichtigt werden, dass Besondere Merkmale als Entlastungsbeweis im Produkthaftungsfall dienen können!


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Anwendung der RisikofilterKonzeptfilter: Ist das Konzept abgesichert?

Vorgegebene Besondere Merk-male aus Funktionen, Sicherheits-anforderungen oder gesetzlichen und behördlichen Vorgaben sowie Kundenanforderungen sind ohne Filterung zu übernehmen

Absicherung durch

Fehlertoleranz

Redundanzen

Sichere Rückfallebene

Absicherung ist nachzuweisen und zu dokumentieren


Anmerkung des Autors: Mit dem Konzeptfilter lassen sich i.A. nur BMS-Merkmale in BMF-Merkmale umwandeln!

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Anwendung der RisikofilterBeispiel Konzeptfilter: Federspeicherbremszylinder

Die Dichtheit im pneumatischen Bremssystems eines Anhängers wäre aufgrund des potenziellen Verlustes der Bremsfunktion ein BMS-Merkmal.

Durch die konzeptionelle Absicher-ung über einen Federspeicher-bremszylinder wird jedoch eine sichere Rückfallebene erzeugt.

Da durch den Verlust der Druckluft jedoch die Fahrfunktion nicht mehr gegeben ist, ist die Dichtheit immer noch als ein BMF-Merkmal zu be-trachten.

Quelle: www.profis-fahren.at

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Anwendung der RisikofilterKonstruktionsfilter: Ist die Konstruktion abgesichert?

Vorgegebene Besondere Merk-male sind ohne Filterung zu übernehmen

Absicherung durch Robustes Design, welches unempfindlich ist gegenüber:

Störgrößen

Merkmalsschwankungen

Nachweis des Robusten Designs obliegt der Entwicklung


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Methoden zur Erfüllung der KonstruktionspflichtRobust Design – Design for Six Sigma – Konstruktives Poka-Yoke

Ziel:

Robuste Auslegung von Produkten gegenüber Einflussfaktoren

Methode:

Ermittlung von Einflussfaktoren

Schrittweise Optimierung des Produktes

Sinnvolle Kopplung verschiedener Methoden und Werkzeugen

Nutzen / Anmerkung:

Oftmals auch als Design for Six Sigma (DFSS) bezeichnet

Quelle: www.variation.com

Quelle: Stefan Dapper

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Methoden zur Erfüllung der KonstruktionspflichtRobust Design

Mögliche Begründung für „Robustes Design“:

Robustes Design liegt vor, wenn trotz doppeltem und halbem Merkmals-wert keine Beeinflussung der Sicherheit / Funktion zu erwarten ist

Mögliche Effekte durch „Robustes Design“

Prozessfähigkeit und/oder Prüfmittelfähigkeit nicht zwingend erforderlich

UTG OTG UTG OTG

Robustes Design Kein Robustes Design

Ø Ø

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Ablehnung Besonderer MerkmaleBeispiel: Ablehnung eines Besonderen Merkmales

Ein Produkt besitzt eine doppelte Steckverbindung zur Übertragung von Strom (z.B. Heckscheibe)

Potentielles Risiko könnte sein, dass einer der Steck-verbinder sich löst und dadurch eine Überhitzung (Brand) am anderen Steckverbinder erfolgt

Damit wären der Festsitz des Steckverbinders und das Material des Steckverbinders zunächst „Besondere Merkmale“

Eine Temperaturanalyse am ersten Steckverbinder weist nach, dass das Fehlen des zweiten Steckverbinders nicht zu einer Überhitzung führt

Damit ist der Festsitz des Steckverbinders kein „Besonderes Merkmal“.Das Material bleibt ein „Besonderes Merkmal“, da eine Abweichung vom Material ggf. zu einer Überschreitung des Flammpunktes führen könnte

Es muss durch geeignete Maßnahmen das Material sichergestellt werden

Bildquelle: www.7-forum.com

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Ablehnung Besonderer MerkmaleBeispiel: Ablehnung eines Besonderen Merkmales (Darstellung im FMEA-Formblatt)

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Anwendung der RisikofilterProduktionsplanungsfilter: Ist das Produktionskonzept abgesichert?


Absicherung durch

Fehlertoleranz

Mechanisches Poka-Yoke

Absicherung ist nachzuweisen und zu dokumentieren


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Methoden zur Erfüllung der FabrikationspflichtRobustes Produktionskonzept – Produktions-Poka-Yoke

Ziel:

Verminderung zufälliger und unbeabsichtigter Fehler in der Fertigung und Montage:

Poka = zufälliger und unbeabsichtigter Fehler

Yoke = Verminderung

Methode (Philosophie):

Ermittlung potentieller Fehler / Fehlerursachen

Vorkehrungen zur Fehlervermeidung bzw. zur Fehlerentdeckung

Nutzen / Anmerkung:

Fehlhandlungssichere Fertigung und Montage zur Unterstützung der Null-Fehler-Strategie

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Anwendung der RisikofilterRobustes Produktionskonzept versus Produktionsprüfung

5 250,0 ± 1,0 YS

Lieferant A Lieferant B

SC

Absicherung des Produktions-konzeptes über 100% Lehren-

prüfung während der Montagemit Überwachung der Lehre

Absicherung der Produktion des Besonderen Merkmales über

Stichprobenprüfung während der Produktion des Gehäuses

5 250,0 ± 1,0 SC13 250,0 ± 1,0 SC

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Anwendung der RisikofilterProduktionsprozessfilter: Ist der Produktionsprozess abgesichert?


Absicherung durch Robusten Prozess, welcher unempfindlich ist gegenüber:

Störgrößen

Prozessschwankungen

Nachweis des Robusten Prozesses obliegt der Prozessplanung (z.B. durch Statistische Prozess Regelung SPC)


Anmerkung des Autors: Auch bei robusten Prozessen kann die Dokumentation von Prozessmesswertenzur Nachweisführung notwendig sein!

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SYSTEMATISCHE ANALYSE UND DURCHGÄNGIGE BETRACHTUNG

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Besondere MerkmaleSystematische Analyse und durchgängige Betrachtung der Besonderen Merkmale mit FMEA nach VDA 4 (2006)

Die FMEA nach VDA 4 (2006) eignet sich hervorragend zur systematischen Analyse und durchgängigen Betrachtung der Besonderen Merkmale:

Konstruktions-FMEA

Identifikation der Besonderen Merkmale

Funktionsgerechte Auslegung der Besonderen Merkmale (Ziel A=1)

Prozess-FMEA

Beurteilung der Auftretenswahr-scheinlichkeit in der Produktion

Planung von Maßnahmen zur sicheren Vermeidung und/oder Entdeckung in der Produktion (Ziel grüner Bereich in der A*E-Matrix)

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Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)5 Schritte zur FMEA-Erstellung – in Anlehnung an VDA 4 (2006)

System strukturieren

Prozess strukturieren

Funktionen und Merkmale zuordnen

Funktions-/Merkmalsnetz bilden

Fehlfunktionen und Fehlermerkmale ableiten

Fehlernetz (Hypothesen) bilden

Vermeidungsmaßnahmen definieren

Fehlererkennung und Fehlerreaktion definieren

Optimierung planen

Wirksamkeit überprüfen

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DARSTELLUNG AN EINEM BEISPIELSYSTEM

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Beispielsystem Magnetventil Funktionsprinzip

Bildquelle: http://www.magnetventile-shop.de

[Magnetgestell]Schaltfunktion

ausführen

[Anker]Außendurchmesser

[Ankerführung]Innendurchmesser

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Produktion

Prozess-FMEA

Entwicklung

Durchgängige RisikoanalyseKoppelung von K-FMEA und P-FMEA(Möglichkeit 1 zur Definition von BM)

[Magnetventil]Magnetventil

klemmt

[Magnetgestell]Reibungzu groß

[Bremssystem]Kein Bremsdruck

[Fahrzeug]Keine Brems-verzögerung

B = 10

[Anker]Außendurch-

messer zu groß (toleriert)

[Anker drehen]Außendurch-

messer zu groß (hergestellt)

[Mensch]Falsches

Programm geladen

[Drehwerkzeug]Falsche

Voreinstellungs-daten

[Mensch]Falsches

Werkzeug gerüstet

[Drehwerkzeug]Werkzeug

verschlissen

[Ankerführung]Innendurch-

messer zu klein toleriert


messer zu klein hergestellt

Besonderes Merkmal(maßlich)

YC/CC=Innendurchmesser


YC/CC=Außendurchmesser

Konstruktions-FMEASystem-FMEA

YC CC

YC CC

Risikoanalyse

Sicherstellung, dass die „Ursache-Wirkungs-Kette“

der „Besonderen Merkmale “unterbrochen wird !

=

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Produktion

Prozess-FMEA

Entwicklung

Durchgängige RisikoanalyseKoppelung von K-FMEA und P-FMEA(Möglichkeit 2 zur Definition von BM – nur sinn-voll, wenn Produktmerkmal nicht direkt messbar!)


klemmt




B = 10

[Anker]Außendurch-




[Mensch]Falsches

Programm geladen



[Mensch]Falsches

Werkzeug gerüstet


verschlissen







=


YC CC

Risikoanalyse

Besondere (Prozess-)Merkmale

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Produktion

Prozess-FMEA

Entwicklung



klemmt




B = 10

[Anker]Außendurch-




[Mensch]Falsches

Programm geladen



[Mensch]Falsches

Werkzeug gerüstet


verschlissen







=


Besonderes Merkmal(funktional)

YC/CC=Schaltzeit

YC / CC

Risikoanalyse

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Produktion

Prozess-FMEA

Entwicklung



klemmt




B = 10

[Anker]Außendurch-




[Mensch]Falsches

Programm geladen



[Mensch]Falsches

Werkzeug gerüstet


verschlissen






YS/SC=Innendurchmesser


YS/SC=Außendurchmesser



=


Besonderes Merkmal(funktional)

YC/CC=Schaltzeit

YC / CC

YS SC

YS SC

Risikoanalyse

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Lieferant

Prozess-FMEA

Durchgängige RisikoanalyseBesondere Merkmale zur Kommunikation des Risikos zwischen Kunden und Lieferanten

Kunde

Produkt-FMEA



[Mensch]Falsches

Programm geladen



[Mensch]Falsches

Werkzeug gerüstet


verschlissen

SC

YS

Besonderes Merkmal BM„YS = Außendurchmesser“

Risikoanalyse

Bedeutung B für BM:YC / CC -> B = 10 .. 9YS / SC -> B = 8 .. 5

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Lieferant A

CNC-Maschine mit In-Prozess-Regelung

SC-Merkmal „Außen-Ø“

Nachweis über:Erststückprüfung zur Prozessfreigabe und Letztstückprüfung

zur Auftragsfreigabe

Besondere Merkmale in Kunden-Lieferanten-BeziehungAufforderung zum Dialog zwischen Kunde und Lieferant

Kunde

Lieferant B

Nicht prozessfähige Drehmaschine


Nachweis über:Automatisierte 100%-Prüfung

Lieferant C

Fähiger und beherrschter Prozess


Nachweis über:Statistische Prozessregelung

(Stichprobenprüfung) mit Qualitäts-Regelkarte

im SPC-System

CC-Merkmal „Schaltzeit“

Nachweis über:100%-Schaltzeitmessung auf speziellem Prüfstand

1 Ø 23,5 mm YS

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DURCHGÄNGIGE ANALYSEK-FMEA, P-FMEA, CONTROL-PLAN

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Koppelung von Produkt-FMEA und Prozess-FMEA Darstellung der Besonderen Merkmale in der Produkt-FMEA

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Hypothese

Merkmal methodisch ausgelegt

Merkmals-auslegung

durch Versuche abgesichert

Merkmalsaus-legung über Vorversuch abgeprüft

A-Bewertung auf Basis der

Versuche angepasst

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Koppelung von Produkt-FMEA und Prozess-FMEA Darstellung der Besonderen Merkmale in der Prozess-FMEA

Vermeidungs-maßnahme

Reaktions-maßnahmeProzess-FMEAK-FMEA

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Entdeckungs-maßnahme

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Koppelung von Prozess-FMEA und PLPDurchgängige Betrachtung der Produktmerkmale durch Anschluss der Prozess-FMEA an den PLP

Vermeidungs-maßnahme

Entdeckungs-maßnahme

Reaktions-maßnahme

[Welle (drehen)]

[Werkzeug]

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PRÜFSTRATEGIEN IN DER PRODUKTION

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Prüfstrategien in der ProduktionKriterien zur Auswahl der geeigneten Prüfstrategie für (besondere) Merkmale

Mit welchem Fertigungsverfahren wird das (besondere) Merkmal gefertigt?

Muss das (besondere) Merkmal auf Toleranzmitte gefertigt werden?

Handelt es sich bei dem Fertigungsverfahren für das (besondere) Merkmal um einen werkzeuggebundenen Prozess?

Welche Fehlerarten (systematisch / zufällig) können bei dem Fertigungsverfahren für das (besondere) Merkmal auftreten?

Merkmal InnendurchmesserFertigungsverfahren Stanzen

Durchmesser zu groß (CC)-> Erststückprüfung nach

Werkzeugwechsel

Durchmesser zu klein (SC)-> Stichprobenprüfung

alle x Teile

Besondere Merkmale sind eine Aufforderung zum Dialog!

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VDA 4 (2006) VDA 4.2 (1996)

Risikobewertung in der FMEAWie sich über die A- und E-Bewertung die ppm-Rate zum Kunden in der Prozess-FMEA abschätzen lässt

Über Auftretens- und Entdeckungs-wahrscheinlichkeit lässt sich der potenzielle Durchschlupf D des Fehlers in ppm abschätzen

Auftretenswahrscheinlichkeitaus VDA 4 (2006), Tabelle A 4.9

Entdeckungswahrscheinlichkeit aus VDA 4.2 (1996), Tabelle S. 29

< 1 ppm 1-10 ppm ≥ 10 ppm

Beispiel:

A = 4 -> max. 500 ppm

E = 2 -> max. 99,9%

D = 500 ppm * 0,1% = 0,5 ppm

10 500000 50,0 500,0 500,0 1500,0 1500,0 1500,0 10000,0 10000,0 50000,0 50000,09 100000 10,0 100,0 100,0 300,0 300,0 300,0 2000,0 2000,0 10000,0 10000,08 30000 3,0 30,0 30,0 90,0 90,0 90,0 600,0 600,0 3000,0 3000,07 10000 1,0 10,0 10,0 30,0 30,0 30,0 200,0 200,0 1000,0 1000,06 5000 0,5 5,0 5,0 15,0 15,0 15,0 100,0 100,0 500,0 500,05 2000 0,2 2,0 2,0 6,0 6,0 6,0 40,0 40,0 200,0 200,04 500 0,0 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 10,0 10,0 50,0 50,03 100 0,0 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 2,0 2,0 10,0 10,02 10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 1,0 1,01 1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1

99,99% 99,90% 99,90% 99,70% 99,70% 99,70% 98,00% 98,00% 90,00% 90,00%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A/E

HoherDurchschlupf

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Maßnahmendefinition in der FMEAVermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen in der Prozess-FMEA

Verhindert das Auftreten von Fehlern im Prozess

Arbeitspapiere, Zeichnungen,Vorrichtungen, Parameter, Prozessfähigkeitsanalysen

Ermöglicht die Entdeckung von Fehlern nach dem Prozess

Stichprobenprüfung,100%-Prüfung, SPC-Prüfung,Erst- und Letztstückprüfung

Vermeidungs-maßnahmen

Entdeckungs-maßnahmen

Prozess

10 500000 50,0 500,0 500,0 1500,0 1500,0 1500,0 10000,0 10000,0 50000,0 50000,09 100000 10,0 100,0 100,0 300,0 300,0 300,0 2000,0 2000,0 10000,0 10000,08 30000 3,0 30,0 30,0 90,0 90,0 90,0 600,0 600,0 3000,0 3000,07 10000 1,0 10,0 10,0 30,0 30,0 30,0 200,0 200,0 1000,0 1000,06 5000 0,5 5,0 5,0 15,0 15,0 15,0 100,0 100,0 500,0 500,05 2000 0,2 2,0 2,0 6,0 6,0 6,0 40,0 40,0 200,0 200,04 500 0,0 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 10,0 10,0 50,0 50,03 100 0,0 0,1 0,1 0,3 0,3 0,3 2,0 2,0 10,0 10,02 10 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 1,0 1,01 1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1

99,99% 99,90% 99,90% 99,70% 99,70% 99,70% 98,00% 98,00% 90,00% 90,00%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A/EAu

ftre

ten

Entdeckung

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Prozessfähigkeitsuntersuchung(z.B. Leistungstest über 2 Tage)

Prüfstrategien in der ProduktionStatistische Prozessregelung (SPC)

Ist der Prozess fähig,

beherrscht und qualitäts-

fähig?

ja

nein

Andere geeignete Prüfstrategie

Passt die Stichprobe der Fertigung noch zum

Ergebnis der Prozess-fähigkeitsuntersuchung?(Eingriffgrenzen, Trend,

Run, Middlethird)

OTG

UTG

Fertigen Prüfen AuswertenEingriffs-grenzen,

Trend, Run?

Regelnja

nein

Qualitätsregelkarte

OTG

UTG

OEG

UEG

Run

Strategie für Besondere Merkmale geeignet

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Fertigen PrüfenWarn-

grenzen?

Reagierenja

nein

Maschinenfähigkeitsuntersuchung(Kurzzeituntersuchung)

Prüfstrategien in der ProduktionProzessüberwachung (z.B. werkzeug-gebundene Prozesse)

Ist der Prozess fähig?

nein

Andere geeignete Prüfstrategie

OTG

UTG

OTG

UTG

OWG

UWG

Qualitätsregelkarte

ja


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Prüfstrategien in der ProduktionKlassifikation von Fehlern

Systematische Fehler:

Treten an allen Produkten ab einem bestimmten unerwünschten Ereignis gleichermaßen auf

Haben meist technische Ursachen (z.B. Bruch, Verschleiß) oder sind durch fehlerhaftes Rüsten (z.B. falsches Werkzeug) bedingt

Beispiel: Fehlende Bohrung aufgrund von Bohrerbruch

Zufällige Fehler:

Treten nur an einigen Produkten ohne Systematik auf

Haben meist menschliche Ursachen (Arbeitsgang falsch ausgeführt)

Treten meist bei manuellen Arbeitsgängen auf

Beispiel: O-Ring nicht gefügt

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Prüfart:

Erst- und Letztstückprüfung

Keine Rücksortierung

Für Prüfaufgabe geeignetes Prüfmittel

Keine Entdeckung

BeispieleSystematischer Fehler (z.B. fehlende Bohrung aufgrund von Bohrerbruch)

Bildquelle (Gummibär): http://www.hausmaus.de/gummibaer.html

Strategie nicht für Besondere

Merkmale geeignet

Teil-lieferung

Teil-lieferung

Teil-lieferung

Teil-lieferung

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Prüfart:


Rücksortierung und Aussonderung bis zum letzten Gutteil


Sehr gute Entdeckung (bei sicherer Rücksortierung)

BeispieleSystematischer Fehler (z.B. fehlende Bohrung aufgrund von Bohrerbruch)


Rücksortierung bis zum ersten Gutteil


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Prüfart:


Erststückprüfung nach Elektrodenwechsel


Keine Entdeckung

BeispieleSystematischer Fehler (z.B. Durchmesser aufgrund von Werkzeugverschleiß)

WerkzeugwechselBildquelle (Gummibär): http://www.hausmaus.de/gummibaer.html


Merkmale geeignet

© Fraunhofer

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Prüfart:


Letztstückprüfung vor Werkzeugwechsel mit Rücksortierung

Erststückprüfung nach Werkzeugwechsel


Sehr gute Entdeckung

BeispieleSystematischer Fehler (z.B. Durchmesser aufgrund von Werkzeugverschleiß)


Rücksortierung Werkzeugwechsel


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62

Prüfart:




Keine Entdeckung

BeispieleZufälliger Fehler (z.B. manueller Arbeitsgang nicht ausgeführt - O-Ring nicht gefügt)



Merkmale geeignet

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Prüfart:

Stichprobenprüfung



Sehr schlechte Entdeckung (abhängig von Prüfintervall)




Merkmale geeignet

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66

Req

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i-fi

kati

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Pro

du

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nPr

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twic

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Prüfstrategien in der ProduktionSorgfaltspflicht bei Material-Prüfungen

Auswahl des Materials und Überprüfung der Eignung des Materials

Auswahl des Materials anhand geeigneter Kriterien (z.B. Lastkollektiv)

Verifizierung des gewählten Materials durch Versuche (z.B. Dauerlauf)

Auswahl des Lieferanten und erstmalige Überprüfung des Materials

Auswahl des Lieferanten anhand geeigneter Kriterien (z.B. Erfahrung)

Überprüfung des gelieferten Materials (z.B. Erstbemusterung)

Überprüfung des Materials in der Serienlieferung

Sicherstellung, dass das gelieferte Material den Vorgaben entspricht (z.B. Vergleich der Spezifikation gegenüber dem Materialprüfzeugnis)

Turnusmäßige Überprüfung des Lieferanten

Sicherstellung, dass das Materialprüfzeugnis die korrekten Werte enthält(z.B. Vergleich des Materialprüfzeugnisses gegenüber der Materialprobe)

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DenkmodellBesondere Merkmale unter der Zielsetzung „Null-Fehler-Produktion“ und wirtschaftlicher Gesichtspunkte

Verbindung der Produkt-FMEA und Prozess-FMEA über die (Besonderen) Produktmerkmale zur Sicherstellung einer durchgängigen Analyse

Definition Besonderer Merkmale anhand der Bedeutung (B = 10 -> BM S, B = 9 -> BM Z, B = 5 .. 8 -> BM F)

Definition von Prüfstrategien in Abhängigkeit von

fähigem und beherrschtem Prozess (Statistische Prozessregelung) oder

werkzeuggebundenem Prozess (Prozessüberwachung) oder

dem Fehlerbild (zufälliger oder systematischer Fehler) oder

der Kunden-Lieferanten-Beziehung

Durchtrennung ( ) der Ursachen-Wirkungskette mittels effektiver Prüfmaßnahmen (Prüfkosten versus Ausschuss-/Nacharbeitskosten)

Dokumentation der Lenkungsmethoden (Vermeidung und Entdeckung) und Reaktionsmethoden im Prozess-Lenkungs-Plan (PLP)

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Prozess-FMEAProdukt-FMEA

DenkmodellDefinition von Entdeckungsmaßnahmen zur Null-Fehler-Produktion unter Berücksichtigung des Fehlergeschehens

[Produkt]Funktion

FehlfunktionASIL = (B) – D

B = 10

[System]Funktion

Fehlfunktion

[Subsystem]Funktion

Fehlfunktion

[Baugruppe]Funktion

Fehlfunktion

[Baugruppe]Funktion

Fehlfunktion

[Komponente]Produktmerkmal

Fehlfunktion

[Komponente]ProdukterkmalFehlfunktion


Fehlfunktion

[Komponente]ProdukterkmalFehlfunktion


Fehlfunktion

[Lieferant]Produktmerkmale

Fehlfunktionen

[Lieferant]Produktmerkmale

Fehlfunktionen

WareneingangsprüfungChargenbezogen oder 100%

Ziel: E=1

Lieferantenvereinbarung Ziel: A=1

Prozess-FMEA (Eigenfertigung)

100%-PrüfungZiel: E=1

Erst- und Letzt-stückprüfung

Ziel: E=1

[Prozess]Produktmerkmal

Fehlfunktion

[5 M‘s (zufällig)]ProzessmerkmaleFehlfunktionen


Fehlfunktion

[5 M‘s (systematisch)]ProzessmerkmaleFehlfunktionen


Fehlfunktion

[5 M‘s (fähig und beherrscht)]ProzessmerkmaleFehlfunktionen

[Lieferant]ProduktmerkmalFehlfunktionen



SPC-PrüfungZiel: A=1 / E=1

[Montageprozess]Montagefunktion

Fehlfunktion

Ein

zeln

e Pr

üfu

ng

n

ich

t m

ög

lich


Fehlfunktion


Fehlfunktion


Fehlfunktion

[Baugruppe]Funktion

Fehlfunktion

100%-Prüfung der aus den Produkt-merkm. erzeugten Funktion - Ziel: E=1


unterbrochen wird !=

BESONDERE MERKMALE - uw-s.com · Definition nach TS 16949, VDA 4.3 und VDA 6.1 Besondere Merkmale...

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