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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
Unternehmensbeispiel, Unternehmensbefragung und Risikobewertung sind [2] entnommen
| Mit dem Bewertungsfaktor A wird das Risiko dafür angegeben, dass es bei den für die Auftragsabwicklung notwendigen Prozessschritten (Tätigkeiten) zu einem anderen als dem vom Kunden erwünschten Ergebnis (Qualitätsforderung an ein Produkt oder eine Dienstleistung) kommt. Die mangelhafte Erfüllung der Kundenforderungen kann Fehler, Ausfälle, Mängel oder sonstwie vom Kunden feststellbare Beeinträchtigungen beinhalten. |
Um also für jedermann nachvollziehbare Versagensrisiken anzugeben, benötigt man eine Darstellung der Beziehungen zwischen den mangelhaft ausgeführten Tätigkeiten und dem fehlerhaften Produkt (eine oder mehrere Produkteigenschaft(en), Funktionseinschränkung(en)).
Ein mögliches Versagen einer (qualitätsrelevanten) Tätigkeit muss bewertet werden hinsichtlich der Versagenswahrscheinlichkeit (wie häufig kommt ein solches Versagen vor) und einer möglichen Auswirkung des Versagens einer Tätigkeit auf das Ergebnis Produkt oder Dienstbarkeit.
Weitere Info zur QME-FMEA- Methode Neu| QME-FMEA | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Potenzielles Versagen des QME (Failure Mode)  Fehlerfolgen (Effects of Falilure (für die fünf Interessenspartner)  Fehlerursachen (Couses/ Mechanisms of Failure) | ||||||||
| QME-Element unwirksam Beispiel für ein Versagen eines QM-Elements: "Keine Prüfung der Herstellbarkeit" | Potenzielle(r) Fehler (durch Versagen des QME-Elements) | (Mögliche) Potenzielle Fehlerfolgen (Produkt-/Prozessfehler als Folgen des Verfahrensfehlers) | Auflistung Potenzielle Fehlerursachen (Mögl. Ursachen für das Verfahrensversagen) | Faktor A ...Versagensrisiko | Faktor B ...Kundenrisiko | |||
| Failure Mode | Effects of Failure | Couse(s)/ Mechanism(s) of Failure | Auftretens- wahrscheinlichkeit der jeweiligen Fehlerursachen/ Einflussfaktoren Verschiedene Portfolio- Darstellungen | Bewertung der Fehlerfolgen aus Sicht der fünf Interessenspartner | ||||
| Produkt ist mit vorhandenem Prozess/ Equipment nicht fertigbar | WF Waferfab | Hoher Ausschuß/ Schlechte Ausbeute | A% 1) z.B. 80% | Mögliche Einflussparameter (Ursachen) für das Versagen des QM-Elements - Prozesskomplexität - Prozessstabilität - Prozessverständnis- Reproduzierbarkeit Serienarbeit; z.B. Holzbearbeitung anders als HL)- High-Techgrenze des technologisch Machbaren - Personaleinfluss | Portfolio- abschätzung des Versagens- risikos | Details siehe unten | Mögliche
Fehlerarten (Fehlerschwere) - unbedeutender - mittelschwerer - katastrophaler Fehler | |
| Funktionsfehler 1) | ||||||||
| Zuverlässigkeitsausfälle | ||||||||
| Terminverzögerungen | Mögliche
Fehlerarten (Fehlerschwere) - unbedeutender - mittelschwerer - katastrophaler Fehler | |||||||
| Neues Fertigungsequipment | ||||||||
1) .....Abschätzung der Auftretenswahrscheinlichkeit (%):
Das potenzielle Versagen von QM-Elementen (Failure Mode) bedingt mögliche Fehlerfolgen. Diese Fehlerfolgen können mit bestimmten Häufigkeiten auftreten (Abschätzung oder Fehler sind in der Vergangenheit bereits aufgetreten). Daher kann man die Auftretenswahrscheinlichkeit am besten anhand der potenziellen Fehlerfolgen abschätzen.
 Im konkreten Unternehmensfalle wird man zur Untermauerung der Abschätzungen firmeninterne Aufallszahlen verwenden (z.B. die tatsächlich auftretenden Ausbeuten). Stellen sie einen Vergleich mit ihrer Reklamationsdatenbank her. Kennen sie die o.a. Fehlerrisiken auch als konkrete Reklamationsfälle ihres Kundendienstes oder ihrer Reklamationsstelle? Entspricht die Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit ihrer diesbezüglichen Erfahrung? Sind die Risiken richtig eingeschätzt worden? Sind die auftretenden Fehler insgesamt als Risiken erkannt worden? Gegebenenfalls müssen sie Ergänzungen oder Anpassungen vornehmen. |
Mögiche Auswirkungen auf:
| Funktion | Zuverlässigkeit | Ausbeute | Termine | Equipment | |
| Externe Kunden | X | X | X | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Interne Kunden/ Mitarbeier | |||||
| Eigentümer | X | X | |||
| (Zu-) Lieferanten | |||||
| Umwelt/ Gesellschaft | |||||
Für eine nachvollziehbare Ableitung der Versagensrisikos benötigt man signifikante Einflussfaktoren (Ursachenauflistung).
Hinweise für mögliche Einfluss- Auswahlfaktoren im Zusammenhang mit der Produktentwicklung finden sich unter DIN ISO 9004:1990 Pkt. 8.2 "Designplanung und -ziele" (Projektdefinition) 8.2.3] bzw. EN 29 000/ ISO 9000: Mai 1987 Pkt. 8.2.2 "Auswahlverfahren".
In einer sehr frühen Ausgabe der allgemeinen Norm ISO 9000:1987 finden sich ganz allgemein für den Einsatz von Qualitätsmanagementsystemen sehr interessante 'Auswahlfaktoren':
Komplexität des Realisierungsprozesses; Dieser Faktor behandelt
Nach DIN ISO 9004:1990 Pkt. 8.2 "Designplanung und -ziele;(Projektdefinition) 8.2.3" empfiehlt sich folgende Uterscheidung:
Die "Wahrscheinlichkeit eines Versagens des QM-Systems(der Auftragsabwicklung) für das QM-Element "Unzureichende/ fehlerhafte Prüfung der Herstellbarkeit" wird jetzt über die "Auftrittswahrscheinlichkeit der Fehlerursachen/ Einflussparameter" definiert!
Ob und in welchem Ausmaß die potenziell möglichen Fehlerfolgen bzw. Fehlerusachen im konkreten Unternehmensfall auch tatsächlich auftreten (und wenn ja, in welchem Ausmaß), hangt von verschiedenen Parametern ab.
Die potenziell möglichen Fehlerfolgen/ -ursachen treten je nach konkretem Unternehmensfall/ Branche usw. in ganz unterschiedlicher Häufigkeit auf (z.B. auch Unterschied ob Serienfertigung oder Einzelanfertigung). Um hier Aussagen über die Auftrittswahrscheinlichkeit der oben angeführten Fehlerfolgen machen zu können, muss man noch die weiteren Einflußparameter grob abschätzen. Dies passiert mit Hilfe der anschließenden Portfolios.
Welche Einflussparametern beeinflussen das Auftreten der Fehlerfolgen im konkreten Unternehmensfall?
Auflistung möglicher Einflussparameter:
Versuch einer Systematik: Ishikawa-Diagramm mit den bekannten vier Hauptgruppen-Ursachen:
Neben den vorwiegend technisch bedingten Risiken (Fehlermöglichkeiten) ist auch eine detailliertere Betrachtung möglicher menschlicher Fehlhandlungen zielführend. Hier findet sich eine Auflistung menschlicher Fehlhandlungen.
Nachfolgend werden einzelne Einflussfaktoren über Portfoliodarstellungen näher untersucht.
Prozesse sind repetitive (sich wiederholende) Vorgänge, welche sich im Idealfalle ständig gleich wiederholen. In der Praxis ergeben sich jedoch aufgrund bekannten und unbekannten Störungen mehr oder weniger große, systematische oder statistisch schwankende Abweichungen, deren Größe und Ursachen näher untersucht werden müssen.
Wenn mittels einer der vorangehend beschriebenen Methoden die Einflußgrößen ermittelt sind, ist die wichtige Aussage möglich, wie stark die jeweilige Einflußgröße den Prozess beeinflusst. Dies hat unmittelbare Auswirkungen auf die Angabe eines evventuellen (Prozess-) Risikos bei Fehlern etc.
2x2 oder 3x3 Portfoliodarstellungen sollen einfache Visualisierungen eines Sachverhalts ermöglichen. Hier geht es zuerst einmal um eine Erstzuordnung einiger ausgewählter Fertigungsprozesse des betrachteten Unternehmensbeispiels. Im nächsten Schritt geht es dann um die Abschätzung des Versagensrisikos A.
| Portfolio (Beispiele) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Prozessverständnis Ursachen-/Wirkungszusammenhänge der Prozessparameter | ||||
| einfache und gut verstandene Zusammenhänge | komplexe und gut verstandene Zusammenhänge | komplexe aber weniger gut verstandene Zusammenhänge | ||
| Prozesskomplexität Anz. Prozesssschritte Anz. Prozessparameter | hoch | . | . | WF |
| mittel | . | GM | BO | |
| geringer | . | GA | . | |
| Auftrittswahrscheinlichkeit Faktor A | ||||
|---|---|---|---|---|
| Prozessverständnis Ursachen-/Wirkungszusammenhänge der Prozessparameter | ||||
| einfache und gut verstandene Zusammenhänge | komplexe und gut verstandene Zusammenhänge | komplexe aber weniger gut verstandene Zusammenhänge | ||
| Prozesskomplexität Anz. Prozesssschritte Anz. Prozessparameter | hoch | 3 | 6 | 9-10 |
| mittel | 2 | 5 | 8 | |
| geringer | 1 | 4 | 7 | |
WF....Waferfab- Prozesse
GM....Gehäusemontage/ Kunststoffverpressung (Assembly)
BO.....Bondierungsprozesse
GA....Galvanisierungsprozesse (Anschlusspins)
Dies bedeutet im einzelnen:
| Portfolio (Mittelwert-Streuung-Toleranzen) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Einzelprozess ist qualitätsfähig | ||||
| ja | nein | |||
| Einzelprozess ist beherrscht | nein | Mittelwert: schwankt statistisch Streuung: sehr breit Toleranzen (Spezifikation): sehr weit | Mittelwert: schwankt statistisch Streuung: sehr breit Toleranzen (Spezifikation): sehr eng | |
| ja | Mittelwert: konstant oder bekannte Drift Streuung: gering Toleranzen (Spezifikation): sehr weit | Mittelwert: konstant oder bekannte Drift Streuung: gering bis etwas breiter Toleranzen (Spezifikation): sehr eng | ||
| Portfolio (Beispiele) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Einzelprozess ist qualitätsfähig | |||||||||
| ja | nein | ||||||||
| Einzelprozess ist beherrscht | nein | Typ 10 | .. | .. | .. | WF | Typ 11 | ||
| .. | GM | BO | .. | ||||||
| ja | Typ 00 | .. | .. | GA | .. | Typ 01 | |||
| .. | .. | .. | |||||||
| Auftrittswahrscheinlichkeit Faktor A | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Einzelprozess ist qualitätsfähig | |||||||||
| ja | nein | ||||||||
| Einzelprozess ist beherrscht | nein | Typ 10 | 6 | 7 | 9 | 10 | Typ 11 | ||
| 4 | 5 | 7 | 8 | ||||||
| ja | Typ 00 | 2 | 3 | 5 | 6 | Typ 01 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||||||
WF....Waferfab- Prozesse
GM....Gehäusemontage/ Kunststoffverpressung (Assembly)
BO.....Bondierungsprozesse
GA....Galvanisierungsprozesse (Anschlusspins)
| Portfolio (Beispiel) | ||||
|---|---|---|---|---|
| Prozesstoleranzen (Spezifikationen) | ||||
| (sehr) weit *) | (sehr) eng *) | |||
| Einzelprozess ist beherrscht | nein | TYP 03 | TYP 13 WF | TYP 02 GM | TYP 12 BO |
| ja | TYP 01 | TYP 11 GA | ||
TYP 00 | TYP 10 | |||
| Auftrittswahrscheinlichkeit Faktor A | ||||
|---|---|---|---|---|
| Prozesstoleranzen (Spezifikationen) | ||||
| (sehr) weit *) | (sehr) eng *) | |||
| Einzelprozess ist beherrscht | nein | 3 | 8-10 | 3 | 3 |
| ja | 1-2 | 3 | ||
1-2 | 3 | |||
WF....Waferfab- Prozesse
GM....Gehäusemontage/ Kunststoffverpressung (Assembly)
BO.....Bondierungsprozesse
GA....Galvanisierungsprozesse (Anschlusspins)
| Faktor A- Gegenüberstellung der drei unterschiedlichen Ermittlungsarten | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Prozesse aus dem Unternehmensbeispiel | Auflistung
Potenzieller Fehlerursachen Couse(s)/ Mechanism(s) of Failure Mögliche Einflussparameter (Ursachen) für das Versagen des QM-Elements | Beschreibung/ Kommentare aus der Sicht der Faktor A- Bewertung | Bewertung Faktor A nach Pkt. 1.2 | Bewertung Faktor A nach Pkt. 1.1 | Bewertung Faktor A nach Pkt. 1.3 |
| WF Waferfab In der Unternehmenspraxis wahrscheinlich eine tiefere Unterteilung zur Bewertung erforderlich) | - Prozesskomplexität - Prozessstabilität - Prozessverständnis - Reproduzierbarkeit(Serienarbeit; z.B. Holzbearbeitung anders als HL) - High-Techgrenze des technologisch Machbaren - Personaleinfluss | Merkmals-Mittelwert: schwankt statistisch (Multivariate Abhängigkeit) Merkmals- Streuung: breite (Langzeit-) Streuung des Merkmalswertes auch zwischen den Losen, Maschien, Schichten Toleranz/ Spezifikation: Sehr enge Spezifikationswerte; Statistische Schwankung da an der Grenze des technologisch Machbaren Auswirkung: Ein fehlerhaft (entwickelter) Prozessschritt kann zu einer wesentlichen Funktionsminderung (bis hin zum Totalausfall des Chips) führen | 9-10 | 10 | x |
| BO Bondierungs- prozess | Merkmals-Mittelwert: schwankt statistisch (Multivariate Abhängigkeit) Merkmals- Streuung: breite (Langzeit-) Streuung des Merkmalswertes auch zwischen den Losen, Maschien, Schichten Toleranz/ Spezifikation: Die Zuordnung des BO-Prozesses ist erfolgt aufgrund einer dem Autor persönlich bekannten Bondierungsproblematik (am Chippad); seinerzeit wurden daraufhin mittels Statistischer Versuchsplanung sehr enge Spezifikationswerte ermittelt bei unzureichend stabilem Prozesse - d.h. mit statistischer Schwankung an der Grenze des technologisch Machbaren Auswirkung: Ein fehlerhaft gebondeter Teil kann zu einer wesentlichen Funktionsminderung (bis hin zum Totalausfall des Chips) führen allerdings in der Regel erst nach einer gewissen Zeit; Hauptsächlich ein Zuverlässigkeitsproblem; Auswirkung auf die Anwendungen (z.B. Sicherheitsrelevante Aanwendungen) Gehäusemontagen (assembly) erfolgen überdies häufig auch bei fremden Unternehmen als Lohnfertigung | 8 | 7 | x | |
| GM Gehäusemontage / (assembly) Kunststoff- verpressung | Merkmals-Mittelwert: schwankt statistisch (Multivariate Abhängigkeit) Merkmals- Streuung: breite (Langzeit-) Streuung des Merkmalswertes auch zwischen den Losen, Maschien, Schichten Toleranz/ Spezifikation: Für die Kunststoffverpressung wurden nicht sehr stabile Prozessparameter bei jedoch tolerablen weiteren Prozessgrenzen angenommen; Auswirkung: Eine mangelhafte Gehäuseverpressung des Chips kann zu einer wesentlichen Funktionsminderung (bis hin zum Totalausfall des Chips) führeneiner gewissen Zeit; Hauptsächlich ein Zuverlässigkeitsproblem; Auswirkung auf die Anwendungen (z.B. Sicherheitsrelevante Aanwendungen) Gehäusemontagen (assembly) erfolgen überdies häufig auch bei fremden Unternehmen als Lohnfertigung | 5 | 5 | x | |
| GA Galvanisierung der Anschlüsse | Merkmals-Mittelwert Schichtdicke): ist konstant bzw. driftet leicht Merkmals- Streuung: breite (Langzeit-) Streuung des Merkmalswertes auch zwischen den Losen, Maschien, Schichten Toleranz/ Spezifikation:Hier wurden hinsichtlich der zulässigen Schichtdicke etwas weitere zulässige Grenzwerte angenommen; Auswirkung: Eine fehlerhafte Galvanisierung führt später zu Lötproblemen und kann zu einer wesentlichen Funktionsminderung (bis hin zum Totalausfall des Chips) führen allerdings in der Regel erst nach einer gewissen Zeit; Hauptsächlich ein Zuverlässigkeitsproblem; Auswirkung auf die Anwendungen (z.B. Sicherheitsrelevante Aanwendungen) Gehäusemontagen (assembly) erfolgen überdies häufig auch bei fremden Unternehmen als Lohnfertigung | 4 | 5 | x | |
WF....Waferfab- Prozesse
GM....Gehäusemontage/ Kunststoffverpressung (Assembly)
BO.....Bondierungsprozesse
GA....Galvanisierungsprozesse (Anschlusspins)