FMEA für den Sondermaschinenbau

Maschinen- und Anlagenbauer setzten die Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) bislang nur selten ein: Die Aufwands-Nutzen-Relation erschien ihnen zu ungünstig. Mit der KV-FMEA, der „Kombinierten Konstruktions- und Verfügbarkeits-FMEA“, könnte sich das ändern.

Die klassische Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) wird als Methode der präventiven Qualitätssicherung bei der Produktentwicklung bislang vor allem im Umfeld der Automobilbranche erfolgreich eingesetzt. Sie hilft, Fehler zu vermeiden, indem sie ihre Ursachen frühzeitig aufdeckt und entschärft. Die FMEA direkt auf den Maschinen- und Anlagenbau zu übertragen, scheiterte bisher daran, dass der Zeitaufwand für eine konsequente Durchführung im Verhältnis zur Wertschöpfung sehr hoch erscheint. So würden bei einer konsequenten FMEA-Anwendung eventuell unkritische Baugruppen wie das Maschinenbett, die jahrelang erfolgreich nahezu unverändert eingesetzt wurden, mit einem erheblichen Personalaufwand analysiert. Des weiteren sind neben der Vorgehensweise die zugrunde liegenden Bewertungstabellen auf die Automobilbranche, d. h. auf große Stückzahlen sowie auf eine Serienfertigung ausgelegt. Einer der Hauptkritikpunkte jedoch ist, dass die klassische FMEA eine der wichtigsten Forderungen potenzieller Kunden von Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus unberücksichtigt lässt: eine möglichst hohe Anlagenverfügbarkeit zu erreichen.

Eine am Fraunhofer IPA in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelte Abwandlung – die „Kombinierte Konstruktions- und Verfügbarkeits-FMEA“ (KV-FMEA) – hat das Ziel, die Vorteile der strukturierten Vorgehensweise der FMEA mit Aussagen über die Anlagenverfügbarkeit beim Kunden zu verknüpfen. Im Rahmen einer Grobanalyse werden mit Hilfe eines Risikofilters die risikobehafteten Baugruppen identifiziert und anschließend nach vorher festgelegten firmen- und projektspezifischen Gesichtspunkten analysiert. „Kriterien hierfür können der Neuheitsgrad der Baugruppe, das Gefährdungspotenzial für die Maschinenbediener aber auch das Ausfallverhalten ähnlicher Baugruppen in vorangegangenen Produktgenerationen sein“, erklärt Oliver Mannuss. Als einer von sechs FMEA-Moderatoren des Fraunhofer IPA unterstützt er die Entwicklungsteams in Unternehmen beim Aufspüren von Schwachstellen im Rahmen der Neu- und Weiterentwicklungen ihrer Produkte.

Die mittels Grobanalyse identifizierten kritischen Baugruppen werden anschließend im Rahmen der KV-FMEA-Methodik gemeinsam mit dem Entwicklungsteam detaillierter analysiert. Im Vorfeld entwickelte, unternehmensspezifische Bewertungstabellen helfen anschließend die konstruktiven Schwachstellen sowie die verfügbarkeitshemmenden Faktoren aufzudecken. „Damit lsst sich neben der Vermeidung konstruktiv kritischer Punkte eine präzisere Aussage über das zukünftige Ausfallverhalten der gesamten Anlage treffen“, sagt Mannuß. Für die identifizierten kritischen Punkte können nun Maßnahmen zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Reparatur- und Wartungsfreundlichkeit, sowie vorbeugende Wartungsmaßnahmen und eine gezielte Teilebevorratung ermittelt und umgesetzt werden.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Oliver Mannuss
Telefon: 0711/970-1834, Telefax: 0711/970-1400, E-Mail: oem@ipa.fhg.de