Ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung – Einsatzmöglichkeiten einer ERP-integrierten FMEA in SAP

von Dr. Gerhard Kicherer, KTT UG
Beschreibung der Vorteile und flexiblen Einsatzmöglichkeiten einer ERP-integrierten FMEA für die integrierte, ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung von Produkten, Prozessen sowie der Zuverlässigkeit von Anlagen, Betriebsmittel und Werkzeugen in SAP.

Ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung mit einer ERP-integrierten FMEA in SAP;
Flexible Einsatzmöglichkeiten einer SAP ERP-integrierten FMEA im Sinne einer SAP-closed-loop RCM-Solution, SAP-closed-loop TPM Solution und einer risikobasiert durchgängigen Prüfplanung.
Einführung und Umsetzung einer HACCP Konzeption in SAP.

1. Herausforderung / Aufgabe:


Eine ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung zur Erfüllung der System-Sicherheit unter Beachtung sämtlicher relevanten Sicherheitsdomänen und Gefährdungen, sowie deren Einflussfaktoren und Abhängigkeiten gewinnt zunehmend an Bedeutung. Als Basis-Methode eignet sich hier der integrierte und angepasste Einsatz der FMEA-Methode für eine Risikoanalyse und Bewertung sowie der Ableitung von Optimierungsmaßnahmen für verschieden Sicherheits- und Risikobereich.

Der integrierte flexibel Einsatz der FMEA-Methode ist insbesondere dann vorteilhaft und sinnvoll, wenn es um eine integrierte Sichtweise und ganzheitliche Risikobewertung geht. Nur durch eine integrierte Sichtweise ist es möglich, sich ein gesamtheitliches Bild der Risiken und Gefährdungen zu schaffen und die Abhängigkeiten und Überlappungen effizient zu bewerten und zu meistern.

Im Folgenden soll anhand von konkreten Beispielen der Vorteil und die flexiblen Einsatzmöglichkeiten einer integrierten FMEA wie es SAP bietet erläutert werden.

Konkret geht es hierbei um die flexiblen Einsatzmöglichkeiten einer SAP ERP-integrierten FMEA für die integrierte, ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung von Produkt, Prozessen, der Zuverlässigkeit von Anlagen, Betriebsmittel und Werkzeugen, sowie für die Erarbeitung & Umsetzung einer HACCP Konzeption & Control Planes für den risikominimierten, kontrollierten und korrekten Umgang mit Lebensmittel.

2. Zielsetzung (Warum?)


Im Folgenden sollen die Funktionen, die neue grafische Bedienoberfläche der FMEA App in SAP S/4 und die Flexibilität der konfigurierbaren SAP FMEA anhand von Beispielen erläutert werden.

Insbesondere wird die flexible Einsatzmöglichkeiten einer SAP ERP-integrierten FMEA

  • im Sinne einer SAP-closed-loop RCM-Solution für die Verbesserung der Zuverlässigkeit von Anlagen, Betriebsmittel und Werkzeugen
  • sowie einer SAP-closed-loop TPM Total Production Maintenance Solution wie es die IATF 16 949 fordert
  • und einer Risikominimierung & risikobasierte durchgängige Prüfplanung im Produktentwicklungsprozess, sowie der stetigen Produkt- und Prozessverbesserung nach der PDCA-Methode und gemäß ISO 9001:2015 & IATF 16 949
  • Einführung & Umsetzung einer HACCP Konzeption für den risikominimierten, kontrollierten und korrekten Umgang mit Lebensmittel
basierend auf der SAP FMEA & Control Plan erläutert.

3. Vorgehensweise (Wie?)


Die SAP-integrierte, konfigurierbare FMEA kann flexibel stand-alone oder in Form von zusätzlich per Customizing anpassbaren und konfigurierten FMEA-Arten & Gegenständen (Design-, Prozess-, RCM-Asset-FMEA ..) in Kombination mit anderen SAP-Komponenten eingesetzt werden, s.a. Abb.1. Die Funktionalität der SAP FMEA ist in Abb.2 dargestellt, die Features der neue grafische Bedienoberfläche der FMEA App in SAP S/4 sind in Abb.3 dargestellt.

Abb. 1 Kombinierte Einsatzmöglichkeiten der SAP integrierten FMEA mit SAP-Komponenten

Abb. 2 Funktionalität der SAP FMEA mit dem SAP FMEA Cockpit und der neuen grafischen UI5 Bedienoberfläche der FMEA APP in SAP S/4 HANA

Abb. 3 Features der neuen grafischen Bedienoberfläche der FMEA App in SAP S/4 (Verfügbar mit SAP S/4HANA OP2021 FPS0 seit 10/2021

Abb. 4 Übersicht der flexiblen Einsatzmöglichkeiten der SAP ERP-integrierte FMEA

Einsatzbereich: SAP FMEA im der Produktentwicklungsprozess, sowie der stetigen Produktverbesserung nach der PDCA-Methode und gemäß ISO 9001:2015 & IATF 16 949

Abb. 5 Durchgängige Prüfplanung in SAP nach IATF 16 949

Einsatz der SAP FMEA integriert in die Produktions- und Prüfplanung, sowie das Reklamations- und Fehlermanagement in Form der Design- und Prozess-FMEA für die durchgängige Prüfplanung in der Produktentwicklung & kontinuierliche Verbesserung anhand von Problemen & Reklamationen nach dem PDCA-Regelkreis

  • SAP Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) als Standardmethode zur Reduktion von Risiken und Fehlern bereits während der Planung und Entwicklung.
  • SAP Produktionslenkungsplan zur Dokumentation aller erforderlichen Prozessschritte und Phasen in der Produktentwicklung vom Prototyp bis zur Serienproduktion. Basierend auf den SAP-Stücklisten, Arbeits- und Prüfplänen, sowie Einbindung der verknüpften FMEA`s mit der Möglichkeit der Übernahme von Merkmalen in den PLP.
  • Direkte Anpassung von SAP-Arbeits- und Prüfplänen ohne redundante Datenpflege.
  • Direkter Rückfluss von Problemen in die FMEA & PLP zur Fehlervermeidung und kontinuierlichen Produkt- und Prozessverbesserung bzw. der kontinuierlichen Aktualisierung der Risikobewertung & Minimierung im Sinne des PDCA-Regelkreises

Einsatzbereich: RCM-FMEA als Basis einer zuverlässigkeitsorientierten, vorausschauenden closed-loop RCM-Solution in SAP und in erweiterter Form durch die Kombination der PLP’s im Scope als TPM Total Production Maintenance Solution nach IATF 16 949 in SAP

Merkmale: Einsatz der RCM-FMEA integriert in die vorausschauenden, zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltungsstrategiefindung und Planung für ein SAP-integrierte RCM-Solution und in Kombination mit den Produktionslenkungs-plänen PLP’s der Produkte bzw. Produktionsprozesse im Scope als eine closed-loop TPM Total Production Maintenance Solution nach IATF 16 949 in SAP.

Herausforderung in vielen Unternehmen
steigender Kosten- und Konkurrenzdruck, sowie erhöhte Anforderungen an die Anlagenverfügbarkeit und Zuverlässigkeit ” Wie kann ich ohne Verlust an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit meiner Produktionsanlagen die Instandhaltungskosten senken bzw. wie kann ich ohne die Instandhaltungskosten zu erhöhen, die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit meiner Anlagen steigern und konforme Produkte in der geforderten Qualität herstellen? “

Geeignete Methoden & IT-Lösungsmöglichkeit: Einsatz der vorausschauenden, zuverlässigkeitsorientierten Instandhaltung RCM Reliability-Centered-Maintenance Methode basierend auf der FMEA, closed-loop und integriert in SAP im Sinne TPM Total Production Maintenance, wie es auch die IATF 16 949 im Automotive Bereich fordert.

Abbildung in SAP mit der RCM-based closed-loop TPM
Die Zuverlässigkeitsanalyse, die Ableitung und Umsetzung von geeigneten Aktionsplänen & Instandhaltungsstrategien erfolgt durch SAP-integrierte RCM FMEA‘s in Kombination mit den verknüpften PLP Produktionslenkungsplänen unter Beachtung der voraussichtlichen, aber auch der tatsächlichen Anlagenzustände und Störungen.

Abb. 6 Closed-loop-TPM Total Production Maintenace in SAP gemäß IATF 16 949 durch den Einsatz einer RCM-FMEA in Kombination mit dem PLP

Durch eine ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung basierend auf der SAP-integrierten FMEA gelingt es die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Produktionsanlagen zu bewerten und zu steigern sowie konforme Produkte in der geforderten Qualität herzustellen wie es die IAFT 16 949 im Sinne einer TPM-Strategie fordert.

Die Umsetzung dieser IATF Anforderungen nach einer TPM-Strategie kann mit Hilfe des SAP integrierte PLP Produktionslenkungsplanes in Kombination mit der Produkt- Prozess- und RCM FMEA`s closed-loop erfolgen, s.a. Abb. 6 :

  • Der PLP stellt hierbei das Bindeglied zwischen den FMEA-basierten Risikoanalyse der Produktion, den Tätigkeiten in der Produktion als auch der zuverlässigkeits- orientierten Instandhaltung der für die Produktion eingesetzte Maschinen und Produktionsanlegen dar
  • Der PLP umfasst alle besonderen Produkt-, Prozess- und Anlagenmerkmale : Produktmerkmale mit Spezifikation/Toleranz als auch kritische zu überwachenden Produktionsprozessparameter einschl. Anlagenzustands- /Einstellparameter und deren Sollwerte & Toleranz entspr. der p-F-Diagramme (Abb. 8), die aus FMEA Risiko- und Zuverlässigkeitsanalysen, als auch aus Kunden-, Produkt--, Prozess und Anlagenhersteller Spezifikationen & Zeichnungen stammen können, s. Abb. 7) mit zugeordneten Lenkungsmethoden & Reaktionsplänen.

Abb. 7 RCM-based closed-loop TPM in SAP – Einsatz der FMEA-basierten Risiko- und Zuverlässigkeitsanalyse in Kombination mit dem PLP

Abb. 8 SAP closed-loop RCM-Solution für die vorausschauende, zustandsabhängige Instandhaltung in SAP - P-F Diagramm & zu überwachenden Anlagenzuständen mit konfigurierbaren System-Alerts & Follow-up Funktionen – schematisch

Abb. 9 Beispiel: SAP RCM-FMEA zu kritischen Produktionswerkzeuge –Twisting Maschine für die Zwirn- und Garn Produktion mit den verknüpften PLP’s m Scope

Fazit:
Vorteile einer SAP-integrierten RCM-basierten closed-loop TPM Solution

  • Bezug zur Produktionsanlagenstruktur mit Technischem Platz /Equipment als führendem Objekt
  • mit direktem Absprung aus/in die RCM/FMEA Analyse sowie aus/in PM- und PP-Objekte: Wartungspläne, Arbeitspläne, Prüfpläne ,Messpunkte, Meldun-gen, Aufträge, Prüflose , PLP ..
  • der Benutzer bewegt sich in einer integrierten, visuell leitenden Bedienober-fläche SAP Anlagenstruktur ..FMEA Cockpit / Monitor, PLP Cockpit
  • die FMEA Methodik ist ein wichtiges Element der IATF 16949 Norm. Die Basis der RCM beruht auf den FMEA Entscheidungsmechanismen.
  • ermöglicht den Aufbau SAP-integrierter TPM-Lösungen entspr. den Anforde-rungen der IATF 16 949 durch den Einsatz der FMEA-basierten RCM-Methode zu kritischen Produktionsanlagen in Kombination mit dem PLP
  • Soll/-Ist Zustandsvergleiche mit automatischer Generierung von SAP-Mel-dungen mit konfigurierbaren Work Flow’s und follow-up Maßnahmen bei Ver-letzung von Warn-/Eingriffs-Soll Grenzen von kritischer Anlagen-Parameter sowie Prozesse- /Produktmerkmalen
  • Die Consulting Solution modular und kann in der Basisvariante als closed-loop RCM Solution ohne Nutzung des PLP eingesetzt werden
  • Ergänzende Option:
    • Einsatz in SAP S/4 HANA mit E-Learning & der UI5 neuen SAP FIORI App‘s
    • Einsatz digitaler SAP-Maschinen- Anlagenakten mit dem easyAM-Cockpit für die vereinfachte zustandsabhängige Überwachung & Instandhaltung

Einsatzbereich: Einführung & Umsetzung einer HACCP Konzeption für den risikominimierten, kontrollierten und korrekten Umgang mit Lebensmittel

Notwendige Einführungsschritte für eine HACCP-Konzept:

  1. alle im Verantwortungsbereichs eines Unternehmens vorhandenen Risiken für die Verträglichkeit der Lebensmittel zu analysieren,
  2. die für die Überwachung der Lebensmittel kritischen Punkte zu ermitteln,
  3. Eingreifgrenzen für die kritischen Lenkungspunkte festzulegen,
  4. Verfahren zur fortlaufenden Überwachung der Lebensmittelsicherheit einzuführen,
  5. Korrekturmaßnahmen für den Fall von Abweichungen festzulegen,
  6. zu überprüfen, ob das System zur Sicherstellung der Lebensmittelsicherheit geeignet ist, und
  7. alle Maßnahmen zu dokumentieren.

In SAP kann die Einführung und Umsetzung einer HACCP Konzeption wie folgt unterstützt werden, s. a. Abb. 10:

  1. Risikobewertung der relevanten Prozessschritte und Identifikation der CCP-kritischen Merkmale mit einer HACCP-Prozess FMEA sowie
  2. Ableitung und Erstellung eines HACCP SAP Control Planes mit Vorgaben für die CCP-Eigenkontrollen und Überwachungsverfahren
  3. Planung, Implementierung, Abwicklung und Dokumentation der CCP-Eigenkontrollen mit dem verknüpften SAP-Control Plan unter Beachtung von Auffälligkeiten, Reklamationen etc.,
  4. Dokumentation von Abweichungen, Auffälligkeiten, Reklamationen sowie der Maßnahmen mit SAP Q-Meldungen

Abb. 10 Praxisbeispiel – Hauptprozesse mit identifizierten kritischen HACCP Lenkungspunkten

Abb. 11 Geschlossener PDCA-Cycle für ein closed-loop HACCP Konzeption in SAP

Abb. 12 Praxisbeispiel HACCP-Prozess FMEA mit Fehlerursachen – Torten-Diagramm

4. Ergebnis


Zusammenfassung -Hinwiese auf Kundensatzberichte & Publikationen
Risikobasiert Ansätze und Vorgehensweisen, sowie ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung zur Erfüllung der System-Sicherheit unter Beachtung sämtlicher relevanten Sicherheitsdomänen und Gefährdungen, sowie deren Einflussfaktoren und Abhängigkeiten untereinander gewinnt zunehmend an Bedeutung und wird auch in einschlägige Normen gefordert. Als Basis-Methode eignet sich hier der integrierte, flexibel Einsatz der FMEA-Methode.

Die ERP-integrierte FMEA von SAP unterstützt die Unternehmen mit einem flexiblen konfigurierbaren Tool für eine Risikoanalyse und Bewertung und die Ableitung von umfassenden Optimierungsmaßnahmen für verschieden Sicherheits- und Risikobereich.

Anhand von konkreten Beispielen konnte in dem Beitrag die Vorteile und die flexiblen Einsatzmöglichkeiten einer integrierten FMEA wie es SAP bietet erläutert werden.

Konkret ging es hierbei um die flexiblen Einsatzmöglichkeiten einer SAP ERP-integrierten FMEA für die integrierte, ganzheitliche Sicherheits- und Risikobetrachtung von Produkt, Prozessen, der Zuverlässigkeit von Anlagen, Betriebsmittel und Werkzeugen, sowie für die Erarbeitung & Umsetzung einer HACCP Konzeption & Control Planes für den risikominimierten, kontrollierten und korrekten Umgang mit Lebensmittel.

Hinweis auf weitere Infos, Kundeneinsatzberichte und Publikationen
Im Folgenden finden sie Hinwiese auf einschlägige Kundensatzberichte & Publikationen. Bzgl. weiterer Infos oder auch einer Einsatzanalyse dieser SAP-Lösungen für ihr Unternehmen können sie sich gerne an den Autor wenden.

  1. Instandhaltungstage 20. September 2021 Dortmund
    "SAP-Zusatzlösungen in der Instandhaltung für eine vereinfachte Prüfmittelverwaltung, closed-loop RCM und TPM Solution "

    Edwin Henne, ArcelorMittal /Gent
    Dr. Gerhard Kicherer, KTT UG

    Agenda - Instandhaltungstage

  2. SAP-Infotag Integriertes CAQ - 16. September 2020
    Einsatzmöglichkeiten der SAP-integrierten FMEA - Abbildung und geplante Unter-stützung mit der neuen FMEA App in SAP S/4HANA

    Dr. Helmut Haesslein, SAP S/4 QM Development, SAP SE
    Dr. Gerhard Kicherer, KTT Kicherer Training & Tools UG

    SAP-QM-Infotag-2020--FMEA--RCM--TPM.pdf (ktt-kicherer.de)

  3. SAP-Zusatzlösungen im Bereich QM und PM Instandhaltung
    SAP Integrated closed-loop RCM Solution;
    SAP Integrated closed-loop TPM Solution

    KTT Angebote & Leistungen | KTT Kicherer Training & Tools UG, Coaching Qualitätsmanagement Risikomanagement Auditmanagement (ktt-kicherer.de)

  4. DSAG Jahreskongress 27. September 2017
    Optimierung der Instandhaltung durch eine SAP ERP integrierte RCM Reliability Centered Maintenance Solution basierend auf der FMEA Methodik

    Stefan Vieth , ArcelorMittal Bremen GmbH , Bremen
    Dr. Gerhard Kicherer, KTT Kicherer Training & Tools UG, Steinheim /Murr

    DSAG Jahreskongress 2017 – Einladung (schaller-digital.de)

  5. Fachzeitschrift QZ Ausgabe 04/2016
    "Lebendiges Total Quality Management - ERP-integrierte CAQ-Tool-Kette sorgt für stetige Qualitätsverbesserung"

    Ralph Griemert, Rhode & Schwarz
    Lukas Hook, SAP SE
    Jürgen Kniephof, SAP SE
    Gerhard Kicherer, KTT UG

    https://www.qz-online.de/qz-zeitschrift/archiv/artikel/erp-integrierte-caq-tool-kette-sorgt-fuer- stetige-qualitaetsverbesserung-1283428.html