Geschlossener Regelkreis für die Qualitätssicherung

Feature | 23. April 2008 von Dr. Andreas Schaffry 0

Fehlerhafte Bauteile in Maschinen oder Fahrzeugen verursachen Rückrufaktionen – das ist teuer und kratzt am Image des Herstellers. Deshalb sind qualitativ hochwertige Produkte für Unternehmen der Automobil- und High-Tech-Industrie sowie des Maschinen- und Anlagenbaus ein wichtiger Wettbewerbsfaktor. Speziell bei sicherheitsrelevanten Komponenten wie Bremssystemen oder Airbags und medizinischen Geräten wie Endoskopen ist zudem ein lückenloses und umfassend dokumentiertes Qualitäts- und Risikomanagement erforderlich.

In der Automobilindustrie verlangen Hersteller von ihren Zulieferern eine Produkt- und Qualitätsvorausplanung mittels APQP-Methodik (Advanced Product Quality Planning) gemäß der internationalen Qualitätsnorm ISO/TS 16949. Hersteller von Medizingeräten wiederum bindet der Standard DIN EN ISO 14971.

Produkt- und Prozessqualität systematisch erhöhen

Ein geschlossener Regelkreis für die Qualitätssicherung und -optimierung hilft Unternehmen, ihre Produkte und Herstellungsprozesse systematisch und kontinuierlich zu verbessern. SAP hat hierfür im Enhancement Package 3 für SAP ERP 6.0 zwei neue Anwendungen für das Qualitätsmanagement bereitgestellt, nämlich die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (Failure Mode & Effects Analysis, FMEA) und den Produktionslenkungsplan (Control Plan, PLP).

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse ist branchenübergreifend einsetzbar und dient zur vorbeugenden Qualitätssicherung. Potenzielle Fehler und Schwachstellen bei der Entwicklung und Fertigung eines Produktes lassen sich damit frühzeitig erfassen und analysieren, um die Fehler dann durch geeignete Maßnahmen zu vermeiden. Der Produktionslenkungsplan beschreibt, wie Produkte und Prozesse überwacht werden. Er stellt eine lückenlose Dokumentation aller qualitätssichernden Maßnahmen sicher. Im PLP sind Anforderungen für Wareneingangs- und Warenausgangsprüfungen und für fertigungsbegleitende Prüfungen hinterlegt.

Für die Dokumentation der einzelnen Prozessschritte sind in beiden Anwendungen Formblätter hinterlegt. Das Formblatt in der FMEA-Anwendung erfüllt die Industrienormen VDA 96 und QS9000, das Formblatt in der PLP-Applikation die Industrienorm QS9000. Mithilfe der Formulare können Anwender qualitätsrelevante Daten und Informationen ausdrucken, als interaktive Formulare, basierend auf Adobe-Technologie, speichern oder diese als Anhang per E-Mail versenden.

Produktstruktur nach dem Baukastenprinzip

Die FMEA-Anwendung unterstützt sowohl Produkt-FMEAs als auch Prozess-FMEAs. Ziel der FMEA ist es bereits in einer frühen Phase des Produktentstehungsprozesses Schwachstellen und Fehler des konstruierten Produktes und der geplanten Herstellungsverfahren zu identifizieren und zu vermeiden.

Mit Hilfe der FMEA kann der Anwender ermitteln, wie sich Produkte, etwa Windschutzscheiben oder Bremssysteme, verhalten, wenn Rohmaterialien beziehungsweise zugelieferte Halb- und Fertigteile sowie Herstellungsprozesse Fehler aufweisen. Die Untersuchungen basieren auf Funktionsnetzen. Die Produkte sowie deren Bauteile werden dabei unter anderem auf Sicherheit, Zuverlässigkeit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften hin analysiert, die Produktionsprozesse zusätzlich auf ihre Eignung und Stabilität beim jeweiligen Herstellungsverfahren.

Die FMEA-Anwendung muss nicht die komplette Struktur eines Produktes, etwa eines Sechs-Gang-Getriebes, abbilden, sondern kann sich nach dem Baukastenprinzip auf die kritischen Baugruppen oder Komponenten fokussieren. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass standardisierte Einzelbauteile, die auch in anderen Produkten wie einem Fünf-Gang-Getriebe zu finden sind, nur einmal erfasst werden müssen.

Risiken exakt analysieren

Für die Fehlerbeschreibung und die Festlegung der Prüfkriterien können hinterlegte Kataloge und Prüfmerkmale genutzt werden. Darin sind den Beschreibungen Codes zugeordnet, so dass eine einheitliche und auswertbare Definition der Mängel möglich ist. Die Prüfmerkmale legen die Prüfkriterien für Materialien, Teile und Erzeugnisse fest. Es gibt qualitative Prüfmerkmale, beispielsweise die „Produktfarbe“, und quantitative, etwa die „Materialdichte“.

Die FMEA-Anwendung ermöglicht zudem Risiko-Analysen von Produkten. Dabei werden die Wahrscheinlichkeit des Auftretens und des Entdeckens sowie die Bedeutung der Folgen eines Fehlers auf einer Skala von 1 (= kein Risiko) bis 10 (= hohes Risiko) beurteilt. Die Ergebnisse werden dann zu einer Risikoprioritätszahl (RPZ) multipliziert – ihr Maximalwert liegt bei 1.000. Die Fehler können beispielsweise abhängig von der RPZ sortiert werden. Zur Reduzierung der RPZ werden Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen aufgelegt und entsprechend abgearbeitet.

Alle Funktionen im Cockpit

Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse wird innerhalb der Anwendung in Form einer Baumstruktur dargestellt. Die einzelnen Elemente einer FMEA – wie der FMEA-Kopf, der Fehler oder die Maßnahmen – bilden die Knoten in dieser Baumstruktur. Wichtig ist, dass der FMEA-Kopf mit allen Business-Objekten von SAP ERP, zum Beispiel „Material“, „Projekt“ oder auch „Arbeitsplatz“, verknüpft werden kann, wobei auch Mehrfachzuordnungen möglich sind. Die FMEA-Struktur baut somit zwar auf der Produktstruktur sowie den Arbeits- und Prozessschritten auf, ist aber nicht mit konkreten Stücklisten oder Arbeitsplänen verbunden.

Zur Bearbeitung von FMEAs und Maßnahmen gelangen Anwender sowohl über das FMEA-Cockpit als auch über den FMEA-Monitor. Das FMEA-Cockpit bietet einen zentralen, einfachen und übersichtlichen Zugriff auf die Anwendung. Im Navigationsbereich wird die Baumstruktur einer FMEA dargestellt. Zu jedem Strukturelement stehen im Arbeitsbereich die jeweiligen Detailinformationen zur Verfügung. Der FMEA-Monitor wiederum bietet Such- und Auswertungsfunktionen, etwa um festzustellen, welche Entdeckungs- oder Vermeidungsmaßnahmen gerade bearbeitet werden.

Durchgängige Prüfung in allen Produktionsphasen

Der Produktionslenkungsplan (PLP) umfasst Funktionen, um alle qualitätssichernden Maßnahmen während der gesamten Wertschöpfungskette durchgängig zu planen, lückenlos zu überwachen und zu dokumentieren. Produktionslenkungspläne kommen in drei Phasen des Produktenstehungsprozesses zum Einsatz: Prototyp, Vorserie und Serie.

Für die einzelnen Phasen stellt die Anwendung vordefinierte PLP-Strukturen zur Verfügung, die sich individuell anpassen lassen. Da während der Prototyp-Phase oft noch keine Stückliste und damit auch keine Materialnummern zur Verfügung stehen, erfolgt der Aufbau des PLP weitgehend manuell. Anders dagegen bei der Vorserien- und insbesondere bei der Serienproduktion: Durch die Verwendung der in SAP ERP vorhandenen Stammdaten – wie Stücklisten, Materialstämme, Arbeits- und Prüfpläne – lassen sich die Produktionslenkungspläne hier dynamisch und weitgehend automatisiert erstellen. Der Produktionslenkungsplan ist dann eine spezielle Sicht auf die bereits vorhandenen Stammdaten.

Direkter Zugriff auf PLP und FMEA

Die PLP-Anwendung ist vollständig mit der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), den Arbeitsplänen (PP-BD-RTG) und Prüfplänen (QM-PT-IP) sowie den Qualitätsmeldungen aus dem Reklamationswesen integriert. So lässt sich ermitteln, ob für ein Produkt in SAP ERP auch Prüf- und Arbeitspläne vorhanden sind. Diese werden dann übernommen und in den PLP eingebunden. Über die Strukturanzeige des PLP lassen sich überdies eigene Arbeits- oder Prüfpläne anlegen und bearbeiten.

Kritische Merkmale aus einer Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse können die Qualitätsprüfer einfach per Drag & Drop in den Produktionslenkungsplan beziehungsweise in die Prüf- und Arbeitspläne übernehmen. Per Konsistenzprüfung ermitteln sie, ob die Merkmale in den Plänen enthalten sind.

Enthält eine aktuelle Reklamation innerhalb einer Qualitätsmeldung eine Fehlerbeschreibung, etwa zu einem Materialfehler, kann die Qualitätsprüfung aus der Qualitätsmeldung heraus direkt die zum Material gehörigen PLP oder die FMEA aufrufen. So lässt sich sofort ermitteln, ob der aktuelle Fehler in der FMEA berücksichtigt wurde. Falls nicht, kann er hinzugefügt oder neu bewertet werden.

Anwenderunternehmen können FMEA und PLP mithilfe von Business Add-Ins (BAdIs) erweitern und damit rasch und flexibel an ihre Anforderungen anpassen. Zum Beispiel gibt es in der FMEA BAdIs, mit denen sich Maßnahmenarten definieren oder Fragenlisten anlegen, ändern und löschen lassen. BAdIs im PLP erlauben unter anderem die Erweiterung und Anpassung von Benutzeroberflächen und stellen Methoden für Konsistenzchecks bereit.

Qualitätsmanagement im Paket

SAP liefert die neuen FMEA- und PLP-Anwendungen für das Qualitätsmanagement im Enhancement Package 3 in der Enterprise Business Function „OPS_QM_EXTENSION“ aus. Zu deren Funktionsumfang gehören auch Erweiterungen für bereits vorhandene Prozesse im Qualitätsmanagement, zum Beispiel der Anschluss der digitalen Signatur an die Qualitätsmeldung. Die Business Function wird über die Erweiterungstechnologien des SAP Enhancement Framework implementiert und über die Schaltertechnik des SAP Switch Framework aktiviert. Mit diesem Verfahren wird die neue Funktionalität kostenoptimiert, bedarfsgerecht und modifikationsfrei bereitgestellt. Somit bleibt die ERP-Plattform stabil, und Anwenderunternehmen können sie evolutionär weiterentwickeln.

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