Design Review Based on Failure Mode

DRBFM - Design Review Based on Failure Mode Definition 1

DRBFM Workshop

Die Diskussion steht im Vordergrund, die Dokumentation findet detailliert im Hintergrund statt.

Design Review Based on Failure Mode – Definition

Design Review Based on Failure Mode wurde von Toyota entwickelt und wird dort erfolgreich angewendet. Sie ist aus der Erkenntnis entstanden, dass √Ąnderungen das h√∂chste Fehlerpotential enthalten, und wurde zu gro√üen Teilen aus der FMEA (Fehlerm√∂glichkeits- und Einflussanalyse) hergeleitet

DRBFM РBegriffserklärung

Das Akronym DRBFM steht f√ľr “Design Review Based on Failure Mode” und zeigt die wesentlichen Elemente im Vorgehen auf:

  • DR = Design Review: √úberpr√ľfung der Entwicklung durch interne und externe Experten (Kunden, Zulieferer), die selbst nicht am Projekt beteiligt sind.
  • BFM = Based on Failure Mode: Bedeutet einerseits, dass zum Zeitpunkt eines DRBFM Meetings eine FMEA erstellt wurde. Des Weiteren bedeutet Based on Failure Mode auch, dass der Ursprung der DRBFM in der FMEA zu suchen ist. Der Erfinder der Methode, Prof. Dr. Tatsuhiko Yoshimura, versuchte zun√§chst die Ingenieure zu einem kreativen Design Review mittels eines FMEA Formblattes zu √ľberzeugen, musste aber feststellen, dass die Kreativit√§t im Design Review durch den formellen Aufbau des FMEA Formblattes nicht gegeben war.

DRBFM – Vorgehen

Bei DRBFM wird im Gegensatz zur FMEA √ľblicherweise nicht mit Moderatoren gearbeitet. Es sind aber technische Fachleute, die eine entsprechende Denkweise haben, erforderlich. Die Methode DRBFM stellt kein weiteres Managementtool dar, sondern ist ein Werkzeug zur Erzeugung eines robusten Designs schon in der Entwicklung. Dies bedeutet, dass DRBFM eine Methode ist, die von den Entwicklern und Ingenieuren angewendet wird, um schon in den fr√ľhen Phasen der Produktentstehung ein robustes Design zu erzielen.

Die Umsetzung erfolgt auf einem im vorzugsweise DIN A0 ausgedruckten Arbeitsblatt, um in einer aktiven Diskussion eine Kollaboration mit hohem Informationsgehalt zu erstellen.

Gedankenprozess bei DRBFM

DRBFM - Design Review Based on Failure Mode Definition 2

DRBFM – Methodik

Die DRBFM fokussiert bei der Herleitung auf √Ąnderungen (hier im erweiterten Sinne zu sehen: Auch eine neue Plattform oder Applikation ist eine √Ąnderung). Sie stellt die detaillierten √Ąnderungen den Funktionen der Bauteilelemente gegen√ľber. Die √Ąnderungen sind dabei vollst√§ndig quantifiziert (z.B. “Wandst√§rke der Druckkammer vorher 1.2¬†mm, Wandst√§rke nachher 0.75¬†mm. Grund: Erreichen eines um 29¬†% geringeren Bauteilgewichts” anstelle von “geringere Wandst√§rke”. Oder “Vorher: 20Mantisse-Bits, Nachher 56Mantisse-Bits. Grund: Reduktion des Signalrauschens am Ausgang um 14¬†dB” anstelle von “h√∂here Rechengenauigkeit”).

In dieser Matrix werden die sogenannten “Concerns” gesucht. Ein “Concern” ist ein verbal oder schriftlich formulierter Einwand, der ein √§nderungsbedingtes potenzielles Problem im betrachteten Design darlegt. Diese (und nur diese) √Ąnderungen werden dann in das “Arbeitsblatt” (oder auch “Worksheet”) √ľbernommen und bearbeitet. Ein “Concern” wird technisch exakt und nachvollziehbar beschrieben. So dass mittels “5 x Why” – Analyse die Grundursache f√ľr das bef√ľrchtete Problem ermittelt werden kann. Bzw. dass sich quantitativ zeigen l√§sst, dass der “Concern” keinen, oder keinen relevanten Einfluss hat (das Design erf√ľllt nach der √Ąnderung immer noch die Spezifikation).

Fiktives Beispiel: “Durch die Verringerung der Wandst√§rke der Druckkammer auf 0.75¬†mm besteht die Gefahr, dass beim Fertigungsschritt “Gie√üen” aufgrund der Fertigungsschwankungen unzul√§ssige Wandverd√ľnnungen oder L√∂cher entstehen. So dass das Bauteil nicht mehr wie spezifiziert Luftdicht bei 1.2¬†bar Innendruck (absolut) ist”. Anhand der 5xWhy-Analyse wird die Grundlegende Ursache (“Root cause”) ermittelt. Beispiel: “1. Warum kann dies passieren? Weil zur Aufrechterhaltung des Innendrucks eine Mindestwandst√§rke von 0.5¬†mm notwendig ist, aber maximale Fertigungsschwankungen von 0.3¬†mm bei 2¬†% der bisher gefertigten Teile gemessen werden. Dies f√ľhrt nach der √Ąnderung zu einer Unterschreitung um 0.05¬†mm. 2. Warum treten Fertigungsschwankungen von 0.3¬†mm auf? Weil …”. Als Ergebnis k√∂nnte sich in diesem fiktiven Beispiel zeigen, dass der “Root-Cause”, der zum “Concern” f√ľhren wird, ein um 15¬†% zu geringer Arbeitsdruck der Gie√üvorrichtung ist. Wobei der Arbeitsdruck nachweislich ohne relevante Folgen 25¬†% h√∂her sein k√∂nnte. Dieser h√∂here Druck w√ľrde anhand einer plausiblen Auslegungsvorschrift zu einer Verringerung der maximalen Schwankung auf 0.1¬†mm f√ľhren.

Im Review wird der Fokus auf zus√§tzliche Ma√ünahmen bei der Konstruktion, der Erprobung oder Fertigung gelegt. F√ľr das fiktive Beispiel w√§re also denkbar, als Ma√ünahme zum Beseitigen des Problems den Arbeitsdruck der Gie√üvorrichtung um 25¬†% zu erh√∂hen, und ein Vorgehen zu definieren, welches die Wirksamkeit der erfolgten Ma√ünahme quantitativ nachweist.

DRBFM – FMEA

DRBFM - Design Review Based on Failure Mode Definition 3

Bild: Andre Kapust: Eingrenzung und Zuordnung des Analyseumfangs einer FMEA durch Bestimmung des Neuigkeitskrad im Produkt / Engineering und Prozess / Fertigungsplanung

Statt einer Varianten FMEA, kann man auch die Methode DRBFM daf√ľr einsetzen und die Methode nutzen, die √Ąnderungen vollumf√§nglich zu analysieren.

Seminare

Seminare zum Thema

DRBFM ‚Äď Design Review Based on Failure Mode (Kreative FMEA von Toyota)

FMEA Basiswissen (Fehler Möglichkeits- und -Einfluss Analyse) 
FMEA Basiswissen Kompaktseminar/FMEA f√ľr F√ľhrungskr√§fte¬†
FMEA Automotive nach VDA / AIAG 

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