Under CopyrightHaffner, A.A.Haffner2022-03-0726.10.20052005https://publica.fraunhofer.de/handle/publica/27600110.24406/publica-fhg-276001Firmen stehen heute unter einem enormen Wettbewerbs- und Kostendruck. Obwohl Untersuchungen belegen, dass durch den Einsatz von Qualitätsmanagementmethoden die Wettbewerbsfähigkeit enorm gesteigert werden kann, werden die Methoden zur Risikominimierung und Fehlerfindung nicht flächendeckend angewendet. Ursache hiefür ist, dass aufgezeigte Verbesserungspotenziale nicht monetär bewertet werden können. Vielmehr liegen die berechneten Einsparungspotenziale exorbitant neben den in den Büchern fixierten Kosten, wie Ausschuss- und Nacharbeitskosten. Mit dem Ziel, Kostenberechnungen zur Bestimmung von Einsparungspotenzialen in die FMEA zu integrieren, wurde in dem neuen Modell die klassische Fehlerbewertung der FMEA weiterentwickelt. Es wurden hierzu neue Kennzahlen definiert und in den Ablauf integriert. Grundlage für diese Weiterentwicklung ist zunächst eine veränderte Betrachtungsweise der FMEA. Die bekannten Zusammenhänge zwischen Fehlerfolge, Fehler und Fehlerursache werden durchtrennt, indem die FMEA auf Basis von 4-Ebenen aufgebaut wird. Die Einführung von 4-Ebenen: - Merkmalsebene, - Knotenebene, - Wirkungsebene und - Ursachenebene dient dazu, die komplexen und mathematisch schwer beschreibbaren Zusammenhänge einer FMEA-Fehlerbaumstruktur zu simplifizieren. Sie vereinfachen die Darstellung aus Prozesssicht (Merkmalsebene) und aus mathematischer Sicht (Grundursachenebene/Ursachenebene). Dennoch sind alle Kennzahlen einer klassischen FMEA gültig und anwendbar. Um die Kosten bestimmen zu können, erfolgt zunächst eine Unterteilung der Kosten in: - Primärkosten, - Sekundärkosten und - Tertiärkosten. Weiterhin ist Definition und die Einführung neuer Kennzahlen erforderlich, um in den späteren Schritten sowohl die entsprechenden Kosten, als auch die Einsparungspotenziale bestimmen zu können. Diese neuen Kennzahlen sind: - Die Anzahl der gefertigten Teile (nges), um bei der Angabe der Auftretenswahrscheinlichkeit eines Fehlers die Anzahl der fehlerhaften Teile bestimmen zu können. - Den Anteil Ausschuss zu Nacharbeit (als ANA bezeichnet), dieser wird benötigt, da unterschiedliche Kosten für Nacharbeits- und Ausschussteile entstehen. Weiterhin können, im Gegensatz zu Ausschussteilen, nachgearbeitete Teile dem Wertschöpfungsprozess wieder zugeführt werden. Die Ausschuss- und Nacharbeitskosten werden direkt der Verursacherkategorie zugeordnet. - Korrekturkosten (QKorrektur), Einmalkosten zum Abstellen der Fehlerursache. - Die Herstellkosten zum Zeitpunkt x (K(Herstellung)x), um damit die Ausschusskosten zum Zeitpunkt x berechnen zu können. - Die Nacharbeitskosten zum Zeitpunkt x für das Merkmal K(Nacharbeit)x, um damit die Nacharbeitskosten berechnen zu können. Mit diesen Kennzahlen, der Einführung der 4 Ebenen und der Ausrichtung der FMEA am Wertschöpfungsprozess ist es möglich, die monetäre Bewertung der einzelnen Risiken sowie die Ausschuss- und Nacharbeitskosten zu bestimmen. Zusätzlich ist eine wirtschaftliche Bewertung des Ist-Prozesses möglich.Today companys often have to face an enormous stress of competition and cost pressure. Although researches proof that by the adoption of quality management methods the competitiveness can be increased enormously, the methods for minimization of risks and trouble shooting are not used everywhere. Reason for that is that pointed out potentials for improvement can not be evaluated monetarily. In fact, the calculated savings potentials differ exorbitantly from the costs fixed in the books, like costs for rejection and reworking costs. With the intention to integrate costing for determination of the savings potentials in an FMEA, the classical nonconformity review of an FMEA was advanced in the new model. For this, new operating figures were defined and integrated in the procedure. Basis for this advancement is at first a modified approach of the FMEA. The familiar correlation of fault effect, fault and cause of fault are cut through, by structuring the FMEA on the basis of 4-levels. The introduction of 4-levels: - Symptom level - Joining level - Effect level and - Causal level has got the purpose to simplify the complex correlations of an FMEA-fault tree structure, which is mathematically difficult to describe. They simplify the description viewing the process (symptom level) and mathematically (root cause/cause level). Yet all figures of y classical FMEA are valid an applicable. In order to determine the costs, initially a classification of the costs in: - Primary costs - Secondary costs - Tertiary costs Furthermore, the definition and the introduction of new figures are necessary in order to be able to determine the corresponding costs and the savings potentials. These new figures are: - The number of produced parts (ntotal) in order to be able to determine the number of defective parts when indicating the chance of appearance of a fault. - The proportion of rejections compared to rework (named ANA), which is necessary because different costs for reworked parts and reject parts arise. Furthermore, reworked parts can be incorporated to the value-added process again, contrary to reject parts. The costs for rejections and rework are directly related to the category of causer. - Costs of correction (Qcorrection), non-recurring costs for the retraction of the fault. - The production costs at a point of time X (C(production)x), in order to calcalulate the reject costs at a point of time X. - The rework costs at a point of time X for the characteristic C(rework)x, in order to calculate rework costs. With these figures, the introduction of the 4 levels and the orientation of the FMEA to the value-addes process it is possible to determine the monetary evalutation of the individual risks and the costs for rework and rejections. Additionally, an economic evaluation of the current process is possible.1 Einleitung S.16 - 1.1 Ausgangssituation und Problemstellung S.19 - 1.2 Zielsetzung, Aufgabenstellung und Vorgehensweise S.20 2 Die Qualitätsmethode FMEA S.22 - 2.1 Entstehungsgeschichte der FMEA S.22 - 2.2 Grundlagen zur System-FMEA S.22 - 2.2.1 System-FMEA Produkt S.24 - 2.2.2 System-FMEA Prozess S.24 - 2.3 Die fünf Schritte der FMEA S.25 - 2.3.1 Erster Schritt: Systemelemente und Systemstruktur erstellen S.25 - 2.3.2 Zweiter Schritt: Funktionen und Funktionsstrukturen darstellen S.26 - 2.3.3 Dritter Schritt: Fehler- und Risikoanalyse S.27 - 2.3.4 Vierter Schritt: Risikobewertung S.28 - 2.3.5 Fünfter Schritt: Risikominimierung oder Optimierung S.29 - 2.4 Zusammensetzung des FMEA-Teams S.30 - 2.5 Vor und Nachteile der klassischen System-FMEA - S.31 - 2.6 Weiterentwicklung der klassischen System-FMEA - S.32 - 2.6.1 Verschmelzung der System-FMEA Produkt mit der System-FMEA Prozess S.33 - 2.6.2 Implementierung der Kostenermittlung in die System-FMEA S.35 - 2.7 Der Ansatz aus WIQUM S.36 3 Qualitätskosten S.39 - 3.1 Traditionelle Betrachtung der Qualitätskosten S.39 - 3.1.1 Fehlerverhütungskosten S.40 - 3.1.2 Prüfkosten S.40 - 3.1.3 Fehlerkosten S.41 - 3.2 Qualitätskostenuntersuchungen S.42 - 3.3 Qualitätskosten als Teil des betrieblichen Rechnungswesens S.43 - 3.4 Defizite der klassischen Qualitätskostenbetrachtung S.44 - 3.5 Neue Ansätze zur Qualitätskostengliederung S.44 - 3.5.1 Qualitätskostenansatz nach Wildemann S.45 - 3.5.2 Qualitätskostenansatz nach Kamiske / Tomys S.46 - 3.6 Prozesskostenrechnung S.46 4 Methoden zur Kostenanalyse und Kostenoptimierung S.49 - 4.1 Zielkostenrechnung (Target Costing) S.49 - 4.1.1 Zielkostenplanung S.50 - 4.1.2 Zielkostenspaltung S.50 - 4.1.3 Zielkostengestaltung S.51 - 4.1.4 Zusammenfassung und Ausblick S.51 - 4.2 Kosten-Nutzen-Analyse S.52 - 4.2.1 Ablauf der Methode S.52 - 4.2.2 Probleme der Methode S.55 - 4.3 Nutzwertanalyse S.56 - 4.3.1 Ablauf der Methode S.56 - 4.3.2 Probleme der Methode S.58 5 Resümee S.60 6 Modell zur Integration der Kosten / Einsparungspotenziale in die FMEA S.62 - 6.1 Grundsätzlicher Aufbau des Modells S.62 - 6.1.1 Neue 4-Ebenen Betrachtungsweise einer FMEA S.63 - 6.1.2 Herleitung von Kennzahlen für eine Kostenberechnung S.70 - 6.2 Integration der Kosten-/ Einsparungspotenziale in das Modell S.71 - 6.2.1 Bestimmung der Kosten für eine schnelle Kostenabschätzung S.73 - 6.2.2 Berechnung von Lager-, Transport- und Prüfkosten S.75 - 6.3 Anwendungsgebiete für das 4-Ebenen Modell S.77 7 Anwendung des 4-Ebenen Modells auf einen Zylinderfertigungsprozess S.78 - 7.1 Aufbau des Zylinderfertigungsprozesses S.78 - 7.2 Aufbau der Funktionsstrukturen und Fehlerbäume S.78 - 7.3 Bewertungstafeln zum Abschätzen der Risikoprioritätszahl S.83 - 7.4 Anwendung des Modells S.84 8 Einbindung des Modells in bestehende Software S.110 - 8.1 Anbieter von FMEA Software S.110 - 8.2 Einbindung des Modells in bestehende Softwarelösungen S.111 9 Zusammenfassung S.115 10 Summary S.117 11 Anhang S.122 12 Literaturverzeichnis S.160deFMEAQualitätskostenZielkostenQualitätFehleranalyseZylinderFertigung670650doctoral thesis