5 Qualitätstechniken, die Sie in der Qualitätsplanung kennen sollten.

geschrieben am 14.06.2021

Arbeiter im Maschinenbau.

Qualitätsplanung ist laut EN ISO 9000:2015: „Teil des Qualitätsmanagements, der auf das Festlegen der Qualitätsziele und der notwendigen Ausführungsprozesse sowie der zugehörigen Ressourcen zur Erfüllung der Qualitätsziele gerichtet ist.“

Im Qualitätsmanagement sind vielfach klar definierte Ziele erforderlich, um ein nachhaltiges Qualitätsmanagementsystem (QMS) etablieren zu können. Diese Ziele zu definieren ist Aufgabe der Qualitätsplanung, die diese mit Hilfe von Qualitätstechniken erarbeitet. Unter Qualitätstechniken fallen alle Werkzeuge, Vorgehensweisen und Methoden, die auf dem Gebiet des Qualitätsmanagements und der Qualitätssicherung aller Produktentstehungsebenen zum Lösen von spezifischen Problemen eingesetzt werden. 5 dieser Qualitätstechniken werden im Folgenden kurz und übersichtlich erklärt.

APQP – Advanced Product Quality Planning.

Advanced Product Quality Planning , auch bekannt als Produkt – Qualitätsvorausplanung und Steuerungsplan, wurde von Chrysler, Ford & Feneral Motors Supplier Quality Requirements Task Force entwickelt. Das APQP beschreibt umfassend welche Schritte und Aktivitäten vor dem Produktionsstart durchzuführen sind, um ein hochwertiges Produkt für den Endkunden zu gewährleisten. Sie stellt sicher, dass das zu realisierende Produkt auch tatsächlich den Anforderungen des Kunden entspricht. Das bedeutet, dass die Qualität bereits bei der Definition und Entwicklung des Produktes festgelegt wird und nicht erst in der Produktion.

FMEA – Fehlermöglichkeits – und Einflussanalyse.

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (englisch: Failure Mode and Effects Analysis) ist eine Methode, die sich mit der frühzeitigen Erkennung und Behandlung von potentiellen Fehlern beschäftigt. Im Rahmen des Qualitätsmanagements wird die FMEA verwendet, um das entstehende Risiko durch das Auftreten von Fehlern zu minimieren. Es werden dabei Fehler in Prozessen, Systemen und Konstruktionen analysiert und Maßnahmen abgeleitet, um diese so früh wie möglich zu erkennen.

Die erfassten Risiken werden bewertet und anschließend Gegenmaßnahmen formuliert. Durch die frühzeitige Auseinandersetzung mit Fehlerquellen wird das Fundament einer nachhaltigen Strategie zur Fehlervermeidung verfolgt anstatt ineffizienter Fehlerbeseitigung.

Der wichtigste Faktor der FMEA ist dabei die Risikoprioritätszahl (RPZ), die eine Aussage über die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers und seiner Folgen macht. Diese wird aus Auftretens- (A) und Entdeckungswahrscheinlichkeit (E) eines speziellen Fehlers sowie der Bedeutung der Folgen des Fehlers (B) gebildet. Alle Faktoren können dabei Werte zwischen 1 (gering einzuschätzender Fehler) bis 10 (hoch einzuschätzender Fehler) annehmen. Dadurch ergeben sich maximale Ergebniswerte für die Risikoprioritätszahl (RPZ) zwischen 1 und 1000.

Je nach dem jeweiligen Einsatzgebiet und Zweck der FMEA wird zwischen System-, Konstruktions- und Prozess-FMEA unterschieden. Diese bauen aufeinander auf, haben jedoch ganz unterschiedliche Fragestellungen. Die Einteilung hilft dabei, die Komplexität eines Problems zu verringern und die Übersicht zu behalten.

Phasen einer FMEA:

Die Durchführung einer FMEA ist Teamarbeit. Die genaue Aufgabenverteilung & Termine werden gemeinsam festgelegt und vom Projektleiter kontinuierlich verfolgt.

Phase 1: Systemanalyse (System & Funktionsstruktur)

Phase 2: Fehleranalyse

Phase 3: Risikobewertung

Phase 4: Optimierung

Das Ziel der FMEA ist es, einen Fehler im Entstehungsstadium zu entdecken und anhand der RPZ das Fehlerrisiko zu bestimmen. Mit Hilfe der FMEA – Methodik kann das Risiko gesenkt werden. Der Erfolg einer FMEA hängt dabei wesentlich von der Teamfähigkeit und Motivation der Mitarbeiter ab.

Vorteile einer FMEA sind unter anderem:

  • Universelle Anwendbarkeit der Methode
  • Einheitliche und einfache Dokumentation
  • Verbesserung des Objekts
  • Steigerung der Produktivität
  • Informationsaustausch der Abteilungen wird gefördert
  • Qualitätsbewusstsein der Mitarbeiter wird gesteigert

Nachteile einer FMEA sind unter anderem:

  • Hoher Aufwand
  • Kosten für nicht entstandenen Fehler können nicht / nur schwer spezifiziert werden
  • Bewertung einzelner Kriterien findet seitens der Mitarbeiter intuitiv statt

QFD – Quality Function Deployment Methode.

Quality-Function-Deployment (QFD) bzw. Qualitätsfunktionendarstellung ist eine Methode der Qualitätssicherung. Ziel der Methode ist es, Produkte zu entwickeln, die der Kunde auch wirklich wünscht. Entwickelt wurde die Methode ursprünglich vom Japaner Yoji Akao.

QFD soll als Methode dabei helfen, Markt- & Kundenanforderungen in technische Charakteristika umzuwandeln, um daraus unternehmensintern ein Produkt oder einen Service abzuleiten. Kundenanforderungen an Produkte oder Dienstleistungen können dabei von externen wie internen Kunden (Produktion, Montage) genannt werden. Die abgeleiteten Anforderungen müssen in jedem Bereich und jeder Phase der Leistungserstellung berücksichtigt werden.

Die Anwendung der QFD Methode basiert auf den W-Fragen

  • Was? Was wird erwartet/gefordert? (Forderungen?)
  • Wie? Wie erfüllen wir die Forderungen (Merkmale)?
  • Wie viel? Welchen Wert sollen die WIEs haben? (Merkmalswerte?)
  • Warum? Wie gut erfüllen Wettbewerbsprodukte die WASs?

Die Zielsetzung des QFD ist es, auf Grundlage einer frühzeitigen teamorientierten Zusammenarbeit von Produktplanung/Entwicklung, Fertigung und Marketing / Vertrieb die problematische Übersetzung der „Stimme des Kunden / Voice of Customer“  in technische-konstruktive Spezifikationen und Merkmale vereinfacht.

Dadurch unterstützt die QFD u.a.:

  • die Kundenorientierung bei der Produktplanung
  • die Zusammenführung unterschiedlicher Wissensgebiete, wie z. B. Marketing & Entwicklung
  • die Strukturierung komplexer Zusammenhänge
  • das Aufzeigen von Vernetzungen und Zusammenhängen
  • Simulationen und Stabilitätsuntersuchungen
  • die Kommunikation im Entwicklungsteam
  • die Schaffung einer gemeinsamen und transparenten
  • Zielsetzung und Definition von Handlungsmaßnahmen

Vorteile von QFD:

  • Simultane Aufgabenausführung
  • Steigerung der unternehmensinternen Kommunikation
  • Steigerung der Mitarbeiter- & Kundenzufriedenheit

Nachteile von QFD:

  • Hoher Aufwand
  • Langer zeitlicher Vorlauf bis zu ersten (zählbaren) Erfolgen
  • Gefahr der Unübersichtlichkeit bei zu großem „House of Quality“

Benchmarking.

Benchmarking ist eine häufig eingesetzte Methode für den systematischen Vergleich von Produkten, Dienstleistungen und Prozessen im Unternehmen oder mit anderen Unternehmen. Ziel ist es, die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu sichern bzw. zu steigern.

Verbesserungen können durch Vergleiche erreicht werden. Benchmarking beruht auf einer vergleichenden Bewertung von Produktmerkmalen, von organisatorischen Vorgehensweisen, Kosen, Herstellprozessen, usw. Es sollen Gestaltungshinweise Zahlen und Fakten herausgefunden und die besten Ansätze übernommen werden. Benchmarking bedeutet, versteckte Potentiale im eigenen Unternehmen zu lokalisieren. Das Transparent machen der eigenen Position im Wettbewerb hilft, interne Widerstände gegen Änderungen im eigenen Unternehmen abzubauen und die Motivation der Mitarbeiter zu steigern.

Der Benchmarking Prozess lässt sich in 5 Phasen aufteilen:

Phase 1: Zielsetzung

Phase 2: Interne Analyse

Phase 3: Vergleich

Phase 4: Informationsauswertung, Maßnahmen

Phase 5: Umsetzung

Arten von Benchmarking.

Internes Benchmarking:

  • Vergleich von Unternehmen, die alle einem Konzern angehören. Es werden dabei verwandte Prozesse, z.B. Kundendienst in unterschiedlichen Unternehmen untersucht.

Allgemeines Benchmarking (extern):

  • Vergleich von Unternehmensbereichen und Prozessen, die trotz unterschiedlicher Branchen Gemeinsamkeiten aufweisen.

Funktionales Benchmarking (extern):

  • Vergleich zwischen Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen. Die Partnerfirmen sollten allerdings ähnliche Merkmal in Bezug auf Größe des Unternehmens, Form und Struktur haben.

Wettbewerbsorientiertes Benchmarking (extern):

  • Vergleich mit den „Besten“ in der Branche oder mit dem direkten Mitbewerber. Fairness spielt bei dieser Form von Benchmarking eine große Rolle, da beide Unternehmen profitieren möchten.

Benchmarking ist ein kontinuierlicher Prozess. Internes Benchmarking findet innerhalb eines Unternehmens statt. Externes Benchmarking hingegen ist schwieriger zu realisieren.

Ergebnisse des Benchmarkings.

  • Informationen über den Stand und die Leistungsfähigkeit der Wettbewerber und der „Besten“ in einer Branche
  • Aufzeigen von Leistungsniveaus, die ein Unternehmen erreichen muss um im Wettbewerb zu bestehen. (Wo & wie groß sind die eigenen Defizite?)
  • Aufzeigen von Merkmalen, um ein solches Leistungsniveau zu erreichen (Lernen von anderen)
  • Durch kontinuierliches Benchmarking entwickelt sich das Unternehmen zu einer lernenden Organisation

Schwächen im Zusammenhang mit Benchmarking sind schwierig zu formulieren. Es gibt eher Probleme oder Hindernisse, die es zu überwinden gibt, z.B. geeignete Partner zu finden oder Vertrauen aufzubauen, um interne Daten offenzulegen. Folgende Problemstellungen können jedoch formuliert werden:

  • Internes BM: Begrenzter Blickwinkeln
  • Externes BM: Schwierige Datenerfassung; Zeitaufwändige Analyse; Preisgabe von Informationen

Poka Yoke.

Menschen, die in einem automatisierten Produktionsablauf arbeiten, der eine starke Konzentration erfordert, machen leicht Fehler. Die systematisierten, immer wiederkehrenden Tätigkeiten verleiten dazu, diese zu unterschätzen. Es zeigt sich deutlich, dass Vergesslichkeit und Unaufmerksamkeit für die Mehrzahl der Fehlerarten verantwortlich sind. Diese Erkenntnis ist die Ausgangsbasis für Poka Yoke, denn kein Mensch ist in der Lage, unbeabsichtigte Fehler zu vollständig zu vermeiden.

Poka Yoke ist ein fehlerorientiertes, einfaches technisches Hilfsmittel, dass z.B. durch eine Vorrichtung das richtige Einlegen eines Werkstücks erzwingt. Die Vorrichtung kann dabei so konzipiert sein, dass z.B. ein asymmetrisches Teil nur in eine Richtung einlegen lässt, d.h. Poka Yoke ist konstruktiv bedingt und verhindert Fehlhandlungen durch die Mitarbeiter.

Arten / Typen von Poka Yoke.

Das Überprüfen

Vor dem Arbeitsablauf muss die einwandfreie Vorbereitung des Prozesses überprüft werden. Beim Einlegen eines Teils kann z.B. ein Schalter die korrekte Lage des Werkstücks bestätigen bzw. signalisieren

Das Überwachen

Der Prozessablauf muss ständig überwacht werden. Ein Sensor kann z.B. die richtige Anzahl von Löchern in einer Bohrplatte zählen und bei Nichtübereinstimmung ein Warnsignal ausgeben (Signalton, Signallampe)

Die Selbstprüfung

Nach dem Arbeitsgang überprüft der Werker die Fehlerfreiheit seiner Arbeit. Dies kann z.B. durch eine Schablone geschehen.

Beispiele für Poka Yoke.

Hartes Poka Yoke: Fehler oder Fehlhandlung vermeiden

  • Formschluss
  • Größen
  • Bandstopp
  • Gleiches Material
  • Prüfungen im Prozess mit Abschaltung

Weiches Poka Yoke: Fehler oder Fehlhandlung entdecken

  • Farben
  • Checklisten
  • Leuchten
  • Hupen, Summer
  • Hinweise

Poka Yoke ist eine einfache Methode, die überwiegend auf mechanisch bedingte Gegebenheiten beruht. Der Hauptvorteil von Poka Yoke ist in der Verkürzung des Qualitätsregelkreises zu sehen. Fehlhandlungen werden frühzeitig entdeckt, sodass es gar nicht erst zu Fehlern kommt. Damit bleiben die Qualitätskosten gering. Als Nachteil gilt ihre eingeschränkte Einsatzfähigkeit.

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  1. Ein Unternehmen zu gründen, war immer ein großes Ziel von mir und ich habe es 2019 erreicht. Die Fmea war für mein Unternehmen immer sehr hilfreich. Es wurden viele Fehler vermieden und die erforderlichen Gegenmaßnahmen formuliert.

  2. Hallo Frau Schmidt,

    erstmal herzlichen Glückwunsch zu diesem Schritt. Was würden Sie sagen war der größte Benefit durch die Einführung der FMEA?
    Ich freue mich auf Ihre Antwort.
    Beste Grüße,
    Christina Pillmair


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