Die 7 Schritte der FMEA nach der VDA/AIAG Harmonisierung

Schritt 3 der einheitlichen FMEA-Methodenbeschreibung:

In der Funktionsanalyse als 3. Schritt der FMEA nach der einheitlichen FMEA-Methodenbeschreibung steht die Frage im Fokus: Was macht das Ding, das wie analysieren wollen? Daraufhin werden in der Funktionsanalyse das Analyseobjekt und die Subsysteme geprüft, wie sie in der Strukturanalyse dargestellt worden sind. Denn die Ergebnisse der Strukturanalyse sind ein entscheidender Input für die Funktionsanalyse, in der es darum geht, Regeln aufzustellen, wie man Funktionen technisch korrekt beschreibt. Die Funktionsanalyse ist der Kern jeder erfolgreichen FMEA. Zur exakten Beschreibung der Funktionen werden häufig Parameterdiagramme (P-Diagramme) verwendet.

Zentrale Empfehlungen zur exakten Beschreibung in der Funktionsanalyse sind:

Bitte keine Umgangssprache verwenden, wir brauchen ein möglichst klares Verständnis davon, wie die Funktion aller Elemente des Analyseobjektes lauten.
Jede Funktion besteht aus einem Substantiv und einem starken Tätigkeitsverb, das physikalische Effekte beschreibt. Beispiele sind Diesel einspritzen, Drehmoment einleiten, Wärme übertragen. Außerdem sollten Funktionen und Anforderungen in der Funktionsanalyse sauber voneinander getrennt werden.
Einzelne Bauteile erhalten nicht zwangsläufig Funktionen, sie sind die Träger der Produktmerkmale, die ordentlich funktional verknüpft werden können. Die Funktion gehört zur Baugruppe.
Die Funktionen aller Ebenen bzw. Systemelemente werden zu funktionalen Netzen verknüpft. Die entscheidenden Fragen lauten Wozu? und Wie?

Detailwissen: Funktionsanalyse in der D-FMEA-Methodenbeschreibung

Zweck und Ziele

In der Funktionsanalyse werden die in den Anforderungen festgelegten Funktionen den entsprechenden Systemelementen (D-FMEA) beziehungsweise dem Prozess / Produkt (P-FMEA) exakt zugeordnet.

Ziele der Funktionsanalyse sind:

Detaillierte grafisch Darstellung der Funktion (Visualisierung)
Erstellen eines Funktionsbaums / Funktionsnetzes sowie eines Funktionsanalyse-Formblatts und P-Diagramms (D-FMEA) beziehungsweise Prozessflussdiagramms (P-FMEA)
Detaillierte Abstufung der externen und internen Kundenfunktionen und ihrer Anforderungen in der Analyse
Verknüpfung der definierten Anforderungen und Merkmalen
Festlegung der konkreten Zusammenarbeit der Entwicklungsteams
Exakte Definition als Basis für den 3. Schritt der einheitlichen Methodenbeschreibung, der Fehleranalyse.

Funktionsanalyse in der FMEA-Methodenbeschreibung: Funktion

Die Funktion beschreibt in der Funktionsanalyse den jeweiligen Zweck des betrachteten Systemelements (D-FMEA). Wichtig: Die Funktionsbeschreibung sollte eindeutig sein. Darüber hinaus beschreibt die Funktionsanalyse die Beziehung zwischen Eingabe und Ergebnis mit dem Ziel, die gestellte Aufgabe zu erfüllen. Neben den Hauptfunktionen werden dabei auch die eventuell auftretenden Nebenfunktionen bewertet und fließen mit ein.

In der P-FMEA beschreib die Funktion, wozu der jeweilige Prozessschritt, das Ursachenelement und das Prozesselement dienen sollen. Die Beschreibung der Funktion am Ende der Funktionsanalyse sollte dabei absolut verständlich sein.

Funktionsanalyse in der FMEA-Methodenbeschreibung: Anforderungen / Merkmale

In der D-FMEA unterscheidet man in der Funktionsanalyse zwei Gruppen von Anforderungen: die Funktionsanforderungen und die nicht funktionalen Anforderungen. Die Funktionsanforderung ist ein Kriterium für die Messbarkeit der Leistung der Funktion. Sie kann aus externen und internen Quellen wie z.B. gesetzlichen oder behördlichen Vorgaben wie ISO 9001 und ISO 26262 (Funktionale Sicherheit) abgeleitet werden. Darüber hinaus bestehen verschiedene interne Anforderungen – vom Lastenheft über die Kompatibilität und Prüfbarkeit bis zur Wiederverwendbarkeit und Sauberkeit.

In der Funktionsanalyse der P-FMEA ist das Merkmal die charakteristische Eigenschaft eines Produktes. Es beschriebt z.B. den Durchmesser oder die Oberflächenstruktur. Anforderungen werden hier als Produktmerkmale oder Prozessmerkmale beschrieben, die sich konkret auf die Leistung der Prozessfunktion beziehen. Davon ableiten lassen sich Fehlerart und Fehlerursache.

Funktionsanalyse in der FMEA-Methodenbeschreibung: Visualisierung und P-Diagramm
In einem Parameterdiagramm wird die Umgebung dargestellt, in der das Objekt existiert. Es besteht aus dynamischen Inputs und das System beeinflussenden Faktoren. Die einzelnen Faktoren des P-Diagramms beeinflussen Eingabe und Ergebnis. Mit Hilfe dieser grafischen Darstellung wird in der Funktionsanalyse das Verhalten eines Systems oder einer einzelnen Komponente sichtbar.

In der P-FMEA werden die Verknüpfungen und Wechselwirkungen zwischen Funktionen, Prozesselementen, Ursachen und Prozessschritten in Funktionsnetzen, Funktionsbäumen oder einer Funktionsmatrix dargestellt. Dies ist häufig auch abhängig von der verwendeten FMEA-Software.

Das Ergebnis der Funktionsanalyse ist die Basis für die Fehleranalyse als 4. Schritt der einheitlichen Methodenschreibung im Handbuch AIAG & VDA.