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  Link zur ISO 9001 Systemnorm bezüglich   Einfluss-/ und Auswahlfaktoren
  Link zur ISO 9001 Systemnorm bezüglich   Auswahl von Fertigungseinrichtungen
  Link zur QME-FMEA-Methode  Umgang mit Risiken

Mögliche Risiken im Zusammenhang mit der Auswahl neuer Fertigungseinrichtungen
Unternehmensbeispiel: Halbleiterindustrie

Auswahl neuer Frtigungseinrichtungen

Unternehmensbeispiel:

Branche: Elektrotechnik, Elektronik
Standardbausteine: (Elektrische) Designentwicklung von Standardbausteinen
Entwicklung von Produktvariantenen
ASICS: (Elektrische) Designentwicklung von Kundenapplikationen
Entwicklung spezieller Kundenapplikationen
Unternehmensgröße: Großbetrieb, international tätiger Konzern (Anzahl Mitarbeiter > 500)
Losgröße: Mittlere Seriengröße bis Großserien

Mit Hilfe der QME-FMEA Methode wird für jeden qualitätsrelevanten Entwicklungs-, Prozess- und Produktionsschritt ein mögliches Versagensrisiko (RPZ) - für den ganz konkret betrachteten Unternehmensfall- ermittelt! Welche Maßnahmen sind zur Absicherung der Qualität erforderlich?

Haftungsausschluss: Sämtliche Risikobewertungen mit Unternehmensbeispielen, daraus abgeleitete Empfehlungen und/oder Links zu anderen Internetseiten wurden nach bestem Wissen erstellt. Wir haften nicht für Schäden aller Art, insbesondere nicht für mittelbare oder unmittelbare Folgeschäden, Datenverlust, System- und Produktionsausfälle, die durch Nutzung dieser Internetseiten sowie den daraus abgeleiteten Handlungsvorschlägen, Analysen und Empfehlungen entstehen.

Unternehmensbeispiel, Unternehmensbefragung und Risikobewertung sind [4] entnommen

Risikoanalyse
im Zusammenhang mit der Auswahl neuer Fertigungseinrichtungen aus der Sicht von Qualitätsmanagement & Produktmanagement (und/ oder Prozessmanagement)

Beschreibung des Risikos:
Versagensrisiko A durch die Auswahl neuer Fertigungseinrichtungen: Bei dieser Abklärung ist höchste Sorgfalt erforderlich, wobei entsprechende Verfahren festzulegen sind. Ein Verzicht auf systematische Überprüfungsverfahren läßt das (Versagens-) Risko, daß die anschließende Serienfertigung nicht klaglos funktioniert, hoch erscheinen.

Zur systematischen Beschreibung und Bewertung des Versagensrisikos wird die QME-FMEA-Methode herangezogen.

Detailierte Erläuterungen zur
    QME-FMEA-Methode / NEU
    Faktor A ...Versagensrisiko
    Faktor B ...Kundenrisiko

QME-FMEA-Methode
Potenzielles Versagen des QME (Failure Mode)    Fehlerfolgen (Effects of Falilure (für die fünf Interessenspartner)   Fehlerursachen (Couses/ Mechanisms of Failure)
QM-Element (QME) unwirksam	Potenzielle(r) Fehler (durch Versagen des QME)	(Mögliche) potenzielle Fehlerfolgen (Produkt-/Prozessfehler als Folgen des Verfahrensfehlers)	Auflistung potenzielle Fehlerursachen (Mögl. Ursachen für das Versagen des QME)	Faktor A	Bewertung der Fehlerfolgen aus der Sicht der fünf Interessenspartner	Faktor B	RPZ(2)= A*B
	Failure Mode	Effects of Failure	Couse(s)/ Mechanism(s) of Failure

Eine Auswahl/ Prüfung neuer Fertigungseinrichtungen/ -verfahren erfordert mehrere Prüfschritte.

• Sind die Kundenwünsche überhaupt realisierbar?
• Sind die Kundenwünsche mit dem vorhandenen Equipment fertigbar?
• Sind die Umgebungsbedingungen und die Einsatzbedingungen des Kunden für das Produkt bekannt?
• Sind die Transportbedingungen bekannt? Ist das Produkt hinsichtlich Abmessungen, Gewicht usw. überhaupt transportierbar?
• Ist das Produkt (zwischen-) lagerbar? Sind die Lagerbedingungen bekannt?
• Sind die gewünschten Liefertermine einhaltbar?
• Ist für den Auftragsvorgang eine Vertragsprüfung erfolgt?

Auftragsfertigung
• Ist das Produkt eine Auftragsfertigung und sind alle Fertigungsschritte mit dem zur Verfügung stehenden Equipment fertigbar?
• Ist gegebenenfalls eine (teilweise) Fremdfertigung möglich? (Spezialmaschinen, höhere Genauigkeit usw.)
• Können kritische Materialien oder Halbprodukte, welche nicht selbst hergestellt werden (können), zugekauft werden?

Serienfertigung
• Können im Falle von Serienfertigungen die Produkte mit dem bestehenden Equipment stabil gefertigt werden?
• Sind die Herstelltoleranzen bekannt und aus den Produktspezifikationen realisitisch abgeleitet?
• die Fertigungsstreuungen bzw. Maschinenstreuungen ausreichend bekannt?

Die z.B. aus der QFD (ermittelten) Produktfunktionen und Funktionsparameter werden in ausführbre Prozessparameter übergeführt.

Produkt		Prozess
Funktionsparameter	Spezifikation (Nominalwert)	(Nominalwert) de(s)r Prozessparameter(s)	zulässige Tolaranzen

Prüfung der Herstellbarkeit:

Für die Prüfung der Herstellbarkeit entscheidende Einflusfaktoren:

• Komplexität: Produkt-/ Prozesskomplexität
• Neuheit: Neues Produkt/ Prozess oder -Variante
• Art der Fertigung: Auftragsfertigung oder Serienproduktion
• Prozessanalyse: Prozesstreuung vs. Toleranz (Spezifikation)
• Kapazitätsanalyse: Prüfung der Fertigungskapazitäten
• Kostenanalyse: Kostenprüfung (auch Prüfung einer Auslagerung)
• u.a.m.

Einflussfaktoren:

• Innovationsumfang des Produktdesigns: Neuigkeitsgrad: wesensbestimmendes Merkmal einer Innovation. Verbesserung in Bezug auf den bisherigen Zustand. Je nach Neuigkeitsgrad können Innovationen starke innerbetriebliche Änderungen bzw. technologische Anforderungen (Investitionen!) erfordern. Steigender Innovationsgrad erfordern steigende Anforderungen an das Innovationsmanagement.
• Design-/ Produktkomplexität: Komplexität: Komplexität bedeutet vielfältige Wirkungszusammenhänge.
• Fertigungstechnologie: High-Tech an der Grenze der Herstellbarkeit oder erprobte Technologien
• Prozessbeherrschung: Statistische Untersuchung, stat. Pozesskennzahlen (Fähigkeitsindizes)

Portfolio Innovationsumfang vs. Technologie					Portfolio Prozessstabilität vs. Prozesstoleranz #)
		Innovationsumfang Neuheitsgrad des Produktdesigns *)					Einzelprozess qualitätsfähig Prozesstoleranzen (Spezifikationsgrenzen)
		Variante	Neuentwicklung Einsatzbed. neu				(sehr) weit    +)	(sehr) eng    +)
Fertigungs- technologie	Einsatz neuer Technologien Technologie unerprobt wenig Erfahrung bisher problematisch Zusammenhänge wenig bekannt				Einzelprozess ist beherrscht (geringe Proz.-Schwankung und Driften)	nein
	Einsatz bewährter Technologien Technologie erprobt ausreichend Erfahrung bekannt unproblematisch Zusammenhänge gut verstanden		X			ja		X

Prüfung der Herstellbarkeit im Falle von Serienfertigung:

WF....Waferfab- Prozesse
GM....Gehäusemontage/ Kunststoffverpressung (Assembly)
BO.....Bondierungsprozesse
GA....Galvanisierungsprozesse (Anschlusspins)

Für ein gegebenes Produktdesign ergeben sich zulässige Toleranzen z.B. aus Berechnungen, Kundenforderungen, Datenblatteigenschaften usw. Produkteigenschaften (mit Toleranzen) werden auf Prozesseigenschaften (mit Toleranzen) herabgebrochen. Die Frage muss geklärt werden, ob diese Produkt-/Prozesstoleranzen durch die bestehenden Fertigungstoleranzen (des jeweiligen Verfahrens, Prozesses, Equipments) eingehalten werden können. Hierzu werden in Vorlaufuntersuchungen die statistischen Streuungen des Herstellprozesses untersucht. Gemäß der Taguschi- Verlustfunktion sowie der bekannten 6-Sigma-Methode müssen die Mittelwerte der Prozessparameter innerhalb eines Toleranzbandes zentriert sein und auch für die Streuung gelten statistische Betrachtungen innerhalb der zulässigen Toleranzen (Fähigkeitsindizes).

Bei der Bewertung muss teilweise auf (Einzel-) Prozesse näher eingegangen werden. Dies soll am Beispiel des Galvanikprozess gezeigt werden. Soll der Prozess neu entwickelt, in einigen Parametern geändert werden oder soll einfach eine neue Tauchbadfüllung erfolgen? Dementsprechend ergeben sich unterschiedliche Einschätzungen. Eine Auflistung (aller) möglicher Fehlerfolgen ist dabei heranzuziehen.

Beispiel Hauptprozess Galvanik: Unwirksamkeit QM-Element: "Überprüfung der Herstellbarkeit"

Das Portfolio zeigt die Notwendigkeit einer genaueren Überprüfung der Herstellbarkeit hinsichtlich der Prozesseigenschaften/ Prozessfähigkeit/ Maschinenfähigkeit unter Anwendung der einschlägigen statistischen Methoden/ Verfahren.

Risikobewertung/ Risikoklassifizierung
Mögliches Versagensrisiko; Risikobewertung und -klassifizierung durch Risikoprioritätszahl RPZ (2)

Versuch einer Einschätzung (Risikoprioritätszahl), wie wichtig eine rechtzeitige Prüfung der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit im konkreten Unternehmensbeispiel für ein qualitativ hochwertiges Produkt und damit auch für den unternehmerischen Erfolg ist. Die Bewertung erfolgt aus Sicht des Qualitätsmanagements & Prozessmanagements. Eine hohe RPZ bedeutet eine hohe Auswirkung (auf den Unternehmenserfolg) für den Fall, dass das Qualitätsmanagementelement (QME *)) "Fertigbarkeit & Herstellbarkeit" versagt.

*) Qualitäts(management)element nach GEIGER ([3], S.18 ff)

Vereinfachte Risikoermittlung (verbal)

Überprüung der Realisierbarkeit im Zuge der Auftragsprüfung:
Neue Aufträge werden i.d. Regel mit dem bestehenden Equipment gefertigt. Aber höhere Anforderungen an Präzision und/oder neue Kundenforderungen sind insbesondere im Großmaschinenbau abzuklären

Überprüfung der Fertigungsmöglichkeiten bei Seriennaher Fertigung (z.B. Passungen) im Großmaschinenbau:

Vertiefende Risikoermittlung

Eine erste verbale Einschätzung des Versagensrisikos zeigt, dass eine vertiefende QME-FMEA-Risikoanalyse erforderlich ist (gelb/rote Bereiche).

Die weitere Analyse soll eine detailliertere Analyse möglicher Risiken erbringen und Möglichkeiten für Abhilfemaßnahmen aufzeigen.

Detailbetrachtung Auftragsfertigung:

	Versagens- wahrscheinlichkeit	Mögliche Auswirkung auf das Produkt	Qualitätsmanagement & Produktmanagement	Bewertung RPZ (2)
AP Auftragsprüfung	Unwahrscheinlich	Unbedeutender Fehler	Überprüung der Realisierbarkeit im Zuge der Auftragsprüfung: Neue Aufträge werden i.d. Regel mit dem bestehenden Equipment gefertigt. Aber höhere Anforderungen an Präzision und/oder an den Durchsatz verstärken öfters den Zwang zu neuem Equipment oder neuern Verfahren/ Prozessen. Kundenwünsche hinsichtlich besonderer Produktanwendungen, speziellen Einsatzbedingungen/ Umgebungsbedingungen usw. sind zu überprüfen	1
	Mittelmäßig wahrscheinlich	Mittelschwerer Fehler		10
RPZ (2) > 25 erfordert zwingend Maßnahmen!

Eine entsprechende Auftragsüberprüfung gehört zur standardmäßigen unternehmnerischen Prüfung, sodass hier keine darüberhinausgehenden Maßnahmen vorgeschlagen werden

Detailbetrachtung Fertigungsprozesse:

	Qualitätsmanagement & Produktmanagement (u./o. Prozessmanagement)	Bewertung RPZ(2)
H&F Prüfung der Herstellbarkeit Fertigbarkeit	Herstell- und Fertigbarkeit in einem Großbetrieb der Elektronikbranche (Halbleiterherstellung) mit Serienfertigung: Bereits während der Produktentwicklungsphase muss eine geeignete Herstelltechnologie bekannt sein. Genauigkeit, dh.Streubereich, Grenzen und Leistungsfähigkeit dieser Technologie müssen gegeben sein od. aber adaptiert bzw. weiterentwickelt werden. Weiters muss eine Materialauswahl getroffen werden. Erforderliche Messungen innerhalb der Prozesse müssen festgelegt werden. Alle hier nicht oder unvollständig durchgeführten Überlegungen können sich später auf das Produkt und bis zum Kunden durchschlagen [9]. Es gibt in der Halbleitertechnik auch Herstellungsprozesse, welche in engstem Zusammenhang mit der Produktentwicklung stehen. Ein Beispiel soll dies verdeutlichen: Die Entwicklung einer neuen Produktgeneration (z.B. einer neuen Speichergeneration mit einer höheren Speicherkapazität) geht meist Hand in Hand mit der Entwicklung einer neuen Technologiegeneration, welche eine vergleichsweise höhere Packungsdichte ermöglicht (d.h. die Transisitoren bzw. Speicherzellen werden noch kompakter angeordnet). Meist bedeutet das die Entwicklung neuer Verfahren und Prozesse. Man benötigt ein genaueres Herstellequipment, bessere Reinräume, kurz eine Vielzahl von Maßnahmen. Diese Prozess-Entwicklung muss vor oder zumindest parallel zur elektrischen Schaltungsentwicklung ablaufen, da die elektrischen Inputdaten der Schaltungsberechnungs-Software wie Widerstände, Kapazitäten etc. wiederum ein wesentliches Ergebnis der Transistor- bzw. Speicherztellenentwicklung darstellen. In solchen Fällen sind Produkt- und Prozessentwicklung auf das engste miteinander verkoppelt. Mit der Zunahme der Taktfrequenzen bei digitalen Schaltungen und generell bei analogen Schaltungen wird diese Verkopplung von Produkt und Prozess immer enger, sodass man das eine nicht mehr getrennt vom anderen entwickeln kann.	mehr Details
RPZ (2) > 25 erfordert zwingend Maßnahmen!

Die vorliegende Bewertung möglicher Risiken im Zusammenhang mit einer nicht zufriedenstellenden Überprüfung der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit neuer Produke hat hier aus Sicht des Qualitätsmanagements einen eindeutigen Handlungsbedarf festgestellt. Die Bewertung erfolgte branchenabhängig aufgrund allgemeiner Überlegungen und Portfolios. Es müssen daher wirkungsvolle Maßnahmen zur Risikosenkung im Zusammmenhang mit einer (unzureichenden) Prüfung der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit von Produkten getroffen werden. Im Zuge der Produktentwicklung, zusammen mit der Prozessentwicklung, teilweise als Voraussetzung und teilweise als wichtige Ergänzung im Sinne von qualitätssichernden Maßnahmen gehört die Abklärung (Überprüfung) der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit zu den wesentlichen Aufgaben der Produktentwicklung (Prozessentwicklung- Entwicklung neuer Herstellverfahren, Einführung neuer Produkte oder Varianten).

Die notwendigen Verfahren selbst gehören zum Handwerkszeug der Prozessentwickler bzw. Fertigungsplaner. Wahrscheinlich werden ohnehin schon die in den einschlägigen Normen festgelegten statistischen Verfahren zur Prüfung der Herstellbarkeit angewandt. Eine mit Schwerpunkt auf das Qualitätsmanagement ausgerichtete Webseite wird sich notwendigerweise auf einschlägige Hinweise und Querverweise (Links) beschränken.

Risikobehandlung- durch effektives Qualitätsmanagement
Maßnahmen zur Senkung bestehender (Fertigungs-) Risiken im Zusammenhang mit der Auswahl neuer Fertigungseinrichtunge/ -verfahren

Ziel u. Zweck:
Das Produkt muss unter den vorgeschlagenen Produktions-, Montage- und Inbetriebnahme- oder Einsatzbedingungen realisierbar, verifizierbar und lenkbar sein. Die Herstellbarkeit (Technologieverfügbarkeit, Fähigkeit, Beherrschbarkeit, Kosten) ist frühzeitig zu berücksichtigen (DANZER [1], S.34).

Sind in ihrem Unternehmen Fälle bekannt, wo neu entwickelte Produkte aufgrund nicht oder mangelhaft durchgeführter erstellbarkeitsprüfung Probleme in der Fertigung machten? Stellen sie einen Vergleich mit ihrer Reklamationsdatenbank her. Kennen sie die o.a. Fehlerrisiken auch als konkrete Reklamationsfälle ihres Kundendienstes oder ihrer Reklamationsstelle? Sind die Risiken richtig eingeschätzt worden? Sind die auftretenden Fehler insgesamt als Risiken erkannt worden? Gegebenenfalls müssen sie Ergänzungen oder Anpassungen vornehmen.

Als erste Maßnahme soll überprüft werden, ob es aus diesem Titel Ausfälle gibt. Wenn ja, sind auch bei bestehendem Fertigungsequipment - falls nicht bereits vorhanden- eingehende Untersuchungen erforderlich.

In vielen Branchen, insbesondere in der Automobilindustrie gibt es einschlägige Normen und Forderungen, um Fertigungseinrichtungen geordnet abzunehmen bzw. die Herstellbarkeit von neuen Produkten mit den bestehenden Prozessen und Verfahren zu prüfen (vergl. z.B. DIETRICH [2]). Eignungsnachweise von Fertigungseinrichtungen, Verfahren und Prozessen werden unter Einbeziehung geeigneter statistischer Verfahren in Eingnungsnachweisen u./o. Qualifikation der Fertigungseinrichtungen in Vorschriften, Normen u./o. z.B. in Richtlinien von VDA und AIAG gefordert.

Weiters muss bei vertragsähnlichen Geschäftsbeziehungen vorher die Machbarkeit geprüft werden. Siehe dazu auch den Link Vertragsprüfung

Verbesserungen machen die Anschaffung eines neuen Fertigungsequipments erforderlich

Das Erfordernis einer neuen Fertigungseinrichtung kann unterschiedliche Ursachen haben. Die Anbotsprüfung kann beispielsweise ergeben, dass ein bestimter Auftrag nur mit einer neuen Fertigungseinrichtung machbar ist. Neue Podukte könen neue Verfahren und Prozesse erfordern, da sie sich mit den alten Einrichtungen nicht realisieren lassen. Die Frtigungsplanung verlangt aus Effizienzgründen nach höheren Durchsätzen u./o. Kostensenkung in der Fertigung usw. Man kann daher für die Notwendigkeit eines neuen Fertigungsequipments folgende Ursachen ausfindig machen:

• Kundengetriebene Verbesserung: Eine Prüfung der Herstellbarkeit im Zuge einer Auftragsprüung hat ergeben, dass der Auftrag mit dem alten Equipment nicht fertigbar ist, da Kundenwünsche nicht oder schlecht erfüllt werden
• Prozessgetriebene Verbesserung: Eine Prüfung der Herstellbarkeit ergibt das Erfordernis von Prozessverbesserungen, um die Prozessvarianzen (Prozessstreuungen) zu verringern
• Prozssgetriebene Verbesserung: Verbesserung der Prozessleistung durch ein Prozesss-Redesign
• Prozssgetriebene Verbesserung: Robustes Design; Verbessert auch die Driftausfälle (ZUV)
• Fertigungsgetriebene/ Logistikgetriebene/ kostengetriebene Verbesserung: Verringerung der Durchlaufzeiten , Lagerbestände, Materialienreduktion etc.

Beschreibung des Teilprozesses: Auswahl u. Abnahme einer neuen Fertigungseinrichtung/ -verfahren

Die erfolgte Bewertung möglicher Risiken im Zusammenhang mit einer nicht zufriedenstellenden Überprüfung der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit neuer Produke hat hier aus Sicht des Qualitätsmanagements einen eindeutigen Handlungsbedarf festgestellt. Die einzelnen Entwicklungschritte des Teilprozesses "Prüfung der Herstellbarkeit" müssen in betriebsinternen Verfahrensanweisungen bereits beschrieben sein. Hiermit erreicht man die erforderlche Standardtisierung der Prozessabläufe. Wie erreicht man aber eine weitere Verbesserung der Verfahrensabläufe?

Insbesondere in der Automobilindustrie ist die systematische Abnahme von Fertigungseinrichtungen eine in Vorschriftene festgehaltene Mussforderung. Dies ist auch ein in der Six Sigma-Methode verankertes Verfahren. Siehe hierzu auch Autoren wie [].

Dieser hier behandlte Teilprozess (den es möglicherweise zu verbessern gilt) befasst nur jenen Teil, welcher zuerst einmal die statistischen Prozessschwankungen in einem Prozessvorlauf untersucht und gegebenenfalls Maßnahmen zur systematischen Reduzierung der statistischen Prozessschwankungen beschreibt.

Nachdem das (statistische) Vorgehen zur Prüfung der Herstellbarkeit in der Six-Sigma-Literatur ausführlich beschrieben wird, wird an dieser Stelle darauf nicht näher eingegangen sondern auf die umfangreiche Literatur verwiesen.

Im Zusammenhang mit einer Prüfung der Herstellbarkeit sind die bekannten statistischen Berechnungsverfahren der SIX SIGMA-Methode anzuwenden. Bei bekannter oder angenommener Verteilung eines konkreten Herstellprozesses und Berücksichtigung der zulässigen Spezifikations-/ Toleranzgrenzen lässt sich die voraussichtliche Anzahl von Fehlern abschätzen (berechnen).

   SIX SIGMA (QM-Tools)

Risikosenkende Maßnahme: Optimierungssansätze durch eine genauere Untersuchung der Schnittstellen zwischen der Prüfung der Herstellbarkeit und der Auswahl u. Abnahme einer neuen Fertigungseinrichtung/ -verfahren

Um weitere Optimierungsansätze zu finden, sieht man sich die Schnittstellen des Entwicklungsprozesses näher an, d.h. es werden die Schnittstellen (das Entwicklungsumfeld) untersucht!

Prozessbschreibung zur Anschaffung bzw. Annahme neuer Fertigungseinrichtungen und -verfahren

In den meisten Fällen liegen heute schon durchgängige Prozessbeschreibungen vor, welche selbstverständlich verwendet werden sollen! Die nachfolgenden und in diesem ....hauptsächlich zugrundegeleten Darstellung der PPT..?? entspricht einer erweiterten Prozesslandschaft und ist jedoch etwas übersichtlicher. Weiters wurde eine möglichst branchenunabhängige Darstellung()??) gesucht.

Zur weiteren Abklärung empfehlen sich die folgende Fragen/ Schritte:

• Sind die Produkteigenschaften (Datenblattparameter) und die zulässigen Toleranzen gegeben/ bekannt?
• Sind die zulässigen Toleranzen für einzelne Prozessparameter aus den Produktparametern für ein gegebenes Produktdesign (Produktauslegung) ableitbar?
• Gibt es dabei unnötige Verschärfungen (Angsttoleranzen)?
• Sind aus einem Vorlauf mittels Stichproben für die wesentlichen Prozessparameter Mittelwert, Drift und Standardabweichung ermittelt worden oder aus ähnlicher Fertigung bereits bekannt?
• Sind gemäss der Taguschi- Verlustfunktion sowie der 6-Sigma-Methode die Mittelwerte der Prozessparameter zentriert?
• Liegt die Parameterstreung im statistisch zulässigen Rahmen?
• Bei Anwendung der einschlägigen statistischen Berechnungsverfahren ergeben sich welche Maschinenfähigkeits- bzw. Prozessfähigkeitsindizes?
• Sind alle Fähigkeitsindizes größer 1,33?
• Wenn nicht, gibt es Maßnahmen zur Prozessstabilisierung? (Ziel ist ein stabiler, beherrschter Prozess mit geringer(er) Schwankungsbreite)
• Gibt es Maßnahmen zur Entwicklung eines robusteren Produktdesigns, welches toleranter auf Prozessschwankungen reagiert?

Konzeptphase		Gestaltungsphase	Realisierungsphase
Projektseröffnung - Entwicklungsantrag - Marktanalyse
Produktdefinitionsphase - Kundennahe Forderungen - Technische Q-Merkmale - Merkmalszielvorgaben - Vorgaben Transport, Lager.. - Vorgaben Einsatz-/ Umgebungsbedingungen - Zuverlässigkeitsvorgaben - Vorgaben nach einfacher Bedienbarkeit - Vorgaben nach einfacher Instandhaltung - Rahmenbedingungen - Lieferanteneinbindung	QFD	Produktentwurfsphase - Techn. Spezifikation - Lasten-/ Pflichtenheft		Prüfung auf Herstellbarkeit und Fertigbarkeit - Vertragsprüfung - Prüfung auf Herstellbarkeit und Fertigbarkeit
		Produktentwicklungsphase - Produktentwicklung - Berechnung - Konstruktion - Konstruktions-FMEA - Zuv-Entwicklung - Prototypenherstellung - Q-Nachweisplan	Auswahl bzw. Anschaffung neuer Fertigungseinrichtungen/ -verfahren

Realsierungsphase: Mögliche Konsequenzen aus der Überprüfung der Herstellbarkeit

Passt das Design zum Herstellprozess?
Ist das neu entwickelte Produkt mit dem bestehenden/ ltern Fertigungseinrichtungen/ -verfahren nicht herstellbar bzw. benötigt man hierzu neue,genauere Fertigungseinrichtungen? Sind möglicherweise geeinetere (neue) Herstellungsverfahren zu entwickeln bzw. neue Fertigunseinrichtungen anzuschaffen?

Überprüfung der Herstellbarkeit	Können die neu entwickelten Podukte auch gefertigt werden?		Sind bei repetitiven Prozessen die statistischen Prozessschwankungen bekannt? Wie sind diese Schwankungen in Bezug auf die Toleranzen? Sind bei Auftragsfertigungen? (Einzelanfertigungen) die erforderlichen technischen Möglichkeiten in der Fertigung gegeben?	Wenn mit "Ja" zu beantworten, dann Prüfung der Herstellbarkeit
Bestimmungdes Maschinenindex für di neue Fertigungseinrichtung	Können die neu entwickelten Podukte auch gefertigt werden?		Sind bei repetitiven Prozessen die statistischen Prozessschwankungen bekannt? Wie sind diese Schwankungen in Bezug auf die Toleranzen? Sind bei Auftragsfertigungen? (Einzelanfertigungen) die erforderlichen technischen Möglichkeiten in der Fertigung gegeben?	Wenn mit "Ja" zu beantworten, dann SPC-Statistik
Abnahme neuer Fertigungseinrichtungen	Können die neu entwickelten Podukte auch gefertigt werden?		Sind bei repetitiven Prozessen die statistischen Prozessschwankungen bekannt? Wie sind diese Schwankungen in Bezug auf die Toleranzen? Sind bei Auftragsfertigungen? (Einzelanfertigungen) die erforderlichen technischen Möglichkeiten in der Fertigung gegeben?	Wenn mit "Ja" zu beantworten, dann Prüfung der Herstellbarkeit
Qualifikation neuer Fertigungseinrichtungen	Können die neu entwickelten Podukte auch gefertigt werden?		Sind bei repetitiven Prozessen die statistischen Prozessschwankungen bekannt? Wie sind diese Schwankungen in Bezug auf die Toleranzen? Sind bei Auftragsfertigungen? (Einzelanfertigungen) die erforderlichen technischen Möglichkeiten in der Fertigung gegeben?	Wenn mit "Ja" zu beantworten, dann Prüfung der Herstellbarkeit

Anstelle derAnschaffung eigener, neuer Frtigungseinrichtungen stellt sich auch die Frage nach einem extrnen Zukauf/ Auslagerung.

Risikosenkende Maßnahme: Optimierungssansätze für den Teilprozess zur Prüfung der Herstellbarkeit durch Nutzung der Beziehungsmatrix und 4M-ISHIKAWA-Diagramm

Nachdem die zuvor durchgeführte Risikoabschätzung für mögliche Fehlerfolgen die Erfordernis von Maßnahmen ergeben hat, muss man sich konkrete Maßnahmen zur Risikosenkung überlegen. Wie und wo sind sinnvollerweise Prüfungen der Herstellbarkeit angebracht und wo setzt man am besten an? Gibt es schon eine Regelung zur Überprüfung, wenn ja für welche Prozesse u./o. werden vielleicht bestehende Regeln nicht eingehalten? Warum bzw. wodurch wird das QM-Element nicht oder mangelhaft angewendet? Dazu werden alle Ursachen (6M) herangezogen.

Als Ideensammlung für mögliche Fehlerursachen kann mit Erfolg die Beziehungsmatrix für die Herstellbarkeit & Prüfbarkeit herangezogen werden. Diese gibt Hinweise auf mögliche Unsicherheiten (Risiken) in den Verfahrensabläufen bzw. deren Auswirkungen (Beziehungen, Einflüsse) auf die Produkte. Der folgende Link soll dies verdeutlichen.

    Beziehungsmatrix für die Herstellbarkeit & Prüfbarkeit
    Auflistung potenzieller Versagensursachen

Eine besonders hilfreiche, systematische Analyse- und Darstellungsmöglichkeit möglicher Versagensursachen bietet das Fischgräten-, Ursachen-Wirkungsdiagramm oder ISHIKAWA-Diagramm.

   ISHIKAWA Diagramm potenziell möglicher Versagensursachen

Die vom Ishikawa-Diagramm bekannten vier Hauptgruppen-Ursachen werden hier wie folgt zugrundegelegt:

• Mensch: (trotz Vorgaben) Entwicklungsüberprüfung mangelhaft, mangelnde Kenntnis oder Ausbildung
• Maschine: Prüfung der Herstellbarkeit einzelner Fertigungsmaschinen u.o. -Einrichtungen, Ermittlung Maschinenfähigkeitsindex
• Material: Prüfung der Materialien auf Eignung für die Anwendung bzw. den Prozess
• Methode: Gibt es klare Anweisungen (Verfahren) zur Entscheidungsfindung zur Prüfung der Herstellbarkeit

 
Neben den vorwiegend technisch bedingten Risiken (Fehlermöglichkeiten) ist auch eine detailliertere Betrachtung möglicher menschlicher Fehlhandlungen zielführend. Hier findet sich eine Auflistung  menschlicher Fehlhandlungen.

Konkrete Fragestellungen (Beispiele) lassen sich aus der Beziehungsmatrix bzw. aus dem ISHIKAWA-Diagramm ableiten

Sollte sich bei den Untersuchungen herausstellen, dass die bestehenden Herstellverfahren/ -Prozesse/ Fertigungseinrichtungen für ein neu entwickeltes Produkt nicht geeignet sind, sind weitere Maßnahmen erforderlich. Hierzu gibt es eine Reihe von in bestimmten Branchen (Automobilindustrie) sogar verpflichtenden Normen und Verfahren. Auch weiterführende QM-Tools usw. können zur Anwendung kommen.

Prüfung der Herstellbarkeit im zeitlichen Entwicklungsablauf

Eine Überprüfung der Herstellbarkeit kann an unterschiedlichen Stellen des zeitlichen Entwicklungsverlaufs mit unterschiedlichem Erfolg erfolgen.
         Prüfung der Herstellbarkeit im zeitlichen Entwicklungsablauf

Links zu risikosenkenden einschlägiger Verfahren, Tools, Wissensmanagement usw.

  Link zu Prüfung der Fertigbarkeit & Herstellbarkeit.
  Link zu Überprüfung der Fertigungsmöglichkeiten

  Link zur Auswahl von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)
  Link zur Abnahme von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)
       Link zur Qualifikation von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)

  #) Vergleiche hierzu auch DIETRICH [2] "Abnahme von Fertigungseinrichtungen"

    QM-Tools

Design to Manufactoring
Die bei der Produktentwicklung festgelegte Zielwerte, Toleranzen, Spezifikationswerte sind hinsichtlich der fertigungsbezogenen Möglichkeiten zu überprüfen. Hierzu werden die einschlägig bekannten statistischen Methoden (insbesondere aus der statistischen Prozessregelung aber auch aus der statistischen Versuchsplanung) angewandt. Im Gegenzug muss aber auch die Sinnhaftigkeit der geforderten Zielwerte, Toleranzen und Spezifikationen kritisch überprüft/ Hinterfragt werden. Ein kritisches Hinterfragen der Entwicklungsforderungen sowie weitere Hinweise finden sich bei DANZER [1], S.26 ff. Nach Meinung des Verfassers muss man hier auch zwischen den mechanischen Herstellverfahren des Maschinenbaues und den Verfahrenstechniken der Kunststofftechnik, Halbleitertechnik usw. unterscheiden.

Ein geeignetes Verfahren, um diese Frage richtig zu bentworten, ist auf Maschinenebene die Ermittlung des Maschinenfähigkeitsindex. Hierzu werden die Maschienstreuungen zu den zulässigen Toleranzen in Bezug gesetzt. Fertigungseinrichtungen -equipment), aber auch Prozesse müssen nach einer definierten Prozedur (Verfahrensbeschreibung) abgenommen werden (vergl. auch DIETRICH [2]).

Wenn ein Herstellprozess zu den zulässigen Toleranzen des Produktes 'passen' soll, müssen die Fertigungsstreuungen klein gehalten werden. Prozessstreungen bestehen aus der Überlagerung verschiedenster Ursachen. Diese können wie folgt systematisch gegliedert werden:

• Natürliche Streuung (statistisch streuende Ursachen; kaum beherrschbar)
• Systematische Einflüsse (hierfür ist meist eine Ursache/ Wirkung zuordenbar; äußerst sich meist in einer Verschiebung/ Drift ds Mittelwerts)

Für eine weitere Vertiefung muss hier auf die einschlägigen (statistischen) Verfahren der Prozessentwicklung und der Fertigungsvorbereitung verwiesen werde. Auch die SIX-SIGMA-Methoden und deren Ausbildungen gehen näher auf diese Problematik ein (Design for Six Sigma). Grundsätzlich sollen hier alle einschlägigen QM-Tools zur Anwendung kommen.

Falls die Überprüfung ein negatives Ergebnis liefert, dass also die Herstellverfahren/ Prozesse/ Fertigungseinrichtungen für ein Produkt nicht geeignet sind, sind folgende wichtige Links zu beachten:

Anschaffung neuer (besserer) Fertigungseinrichtungen (-maschinen) Wieder läuft der Ablauf "Prüfung der Herstellbarkeit & Fertigbarkeit" ab. Ein geeignetes Verfahren, um neue Fertigungseinrichtungen (Maschien) hinsichtlich ihrer Eignung richtig zu beurteilen, ist auf Maschinenebene die Ermittlung des Maschinenfähigkeitsindex. Hierzu werden die Maschienstreuungen zu den zulässigen Toleranzen in Bezug gesetzt. Entsprechend den Ergebnissen wird über deren Beschaffung entschieden (DIETRICH [2]).         Link zur Auswahl von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)         Link zur Abnahme von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)         Link zur Qualifikation von (neuen) Fertigungseinrichtungen #)   #) Vergleiche hierzu auch DIETRICH [2] "Abnahme von Fertigungseinrichtungen"     Auslagerung in Fremdfertigungen; Entscheidung "Make or buy"    Info zur Entscheidung, ob Eigenfertigung oder Fremdbezug.    Link zum Unternehmensbeispiel für Eigenfertigung oder Fremdbezug.     Produktredesign: Umentwicklung der Produkte, sodass dies unempfindlicher        (= robuster) auf Streuungen der Fertigungseinrichtungen reagieren    Link zum Unternehmensbeispiel für  Produktredesign.     Prozessentwicklung    Link zum Unternehmensbeispiel für  Prozessentwicklung.