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Die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse Teil 2

• Holzstempel und verschwommener Abdruck zur Veranschaulichung von Präzision, Funktionsdefinition und Qualitätskontrolle im Risikomanagement sowie in der FMEA.
Funktions- und Qualitätsanalyse in der Praxis: Ein unvollständiger Stempelabdruck als Metapher für mangelhafte Anforderungserfüllung und Prozessfehler.

Die FMEA als Fehlerursachen und -folgen Werkzeug in Prozessen.

Prozessdiagramm zum Zusammenspiel der fünf Fokusbereiche von der Initiierung über Planung, Ausführung und Überwachung bis zum Projektabschluss für die PMP-Prüfungsvorbereitung.
Struktur einer Projektphase nach aktuellen PMI-Standards: Die Überführung der klassischen Prozessgruppen in moderne Fokusbereiche.

 

Die FMEA eignet sich nicht nur um Konstruktion, Design oder ein System zu analysieren. Auch Prozesse lassen sich auf Fehlerursachen und Fehlerfolgen, die dann weitere Risiken initiieren könnten, untersuchen.

Der PmBok Guide zeigt fünf Fokusbereiche (früher Prozessgruppen) die insgesamt 40 Prozessen (früher 49 Prozesse) involvieren. Da auch im Projektmanagement viele Fehler unterlaufen, die zu interdependenten Folgen führen, bietet sich die FMEA geradezu an, diese „Fehler Netzwerke“ zu enttarnen.

Die 7 Schritte der FMEA

FMEA Prozess Optimierung bezogen auf den Prozess „Kosten schätzen“: Prozessgrenzen

Da ich Trainer für Projektmanagement und der PMP Zertifizierung bin, möchte ich auch ein Beispiel aus dem Projektmanagement aufzeigen. Es soll um den Projektmanagementprozess „Kosten schätzen“, des PmBok Guides 8.0 Abbildung 2-28 auf Seite 63 gehen. 

Gerade bei den Projektmanagementprozessen kommt es häufig zu Überlappungen oder Lücken von oder zwischen Prozessgrenzen – „Systemgrenzen“ können wir hier durch „Prozessgrenzen“ ersetzen – , die dann zu erheblichen Problemen (Folgefehlern) führen können. Bei Überlappungen kommt es i.d.R. außer zu redundanten Aufwänden und den damit verbundenen Kosten, nicht zu signifikanten Folgen. Lücken dagegen, können ganz erhebliche Folgefehler und damit verbundene Risiken erzeugen.

Der Prozess „Kosten schätzen“ ist einer der interdependentesten Prozesse der insgesamt 40 Prozesse. Von daher sind hier eine Menge Schnittstellen zu beachten, wovon ich hier nur einige frequentieren möchte.

Für PmBok Anfänger könnte diese Aussage verwirrend sein, da die Eingangswerte (Inputs) aus anderen Prozessen auf Seite 63, scheinbar überschaubar sind. Sie finden aber als Eingangswert 1, den Projektmanagementplan (im PMBOK Guide 135 mal genannt) vor, der dann alle Prozesse enthält, die mit dem „Kosten schätzen“ Prozess interagieren. Der Projektmanagementplan ist das zentrale Dokument, das alle zu beachtenden Elemente enthält.

Sie können sich das Schaubild auf der PMIstandard+ Website ansehen: 

https://standardsplus.pmi.org/SharedPosts/Show/pmbok6_1_7_2/8d5d804d-38a0-453f-97a5-1db64fa826b4

Müssen aber Mitglied bei PMI sein um sich dort einloggen zu können.

 

Schritt 1: Scoping / Vorbereitung

·        Projektplanung. Fast jede FMEA ist ein Projekt. Ein Projekt hat immer einen Anfang und ein Ende. Es existiert aber auch eine fortlaufende FMEA im Rahmen von KVP, die nicht als Projekt definiert werden kann.

·        Ziel: Festlegung des Untersuchungsumfangs, des Teams und der Rahmenbedingungen.

       Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • Definition des Systemumfangs/Sytemgrenzen: Untersucht wird der gesamte Schätzprozess von der Anforderungsanalyse bis zur finalen Freigabe der Projekt- oder Herstellkosten.

    • Zusammenstellung des FMEA-Teams: Moderator, Kalkulator/Schätzer, Projektleiter, Einkäufer und Fachexperte aus der Entwicklung/Produktion.

    • EXKURS Stempelbeispiel:

           Die Systemgrenzen: Bei unserem „Stempelbeispiel“ besteht das innere System aus „Stempelkappe, Stempelfuß und Gummiplatte“. Altgriechisch beurteilt, handelt es sich um ein System. FMEA bezogen, kann man die systemische Sicht hier vernachlässigen, insbesondere wenn Stempelkappe und Stempelfuß aus einem Stück gegossen sind. Aber auch sonst existieren zwischen den drei Komponenten keine Interaktionen, die in irgendeiner Weise den Dreiklang Fehlerart, Fehlerursache und Fehlerfolgen befruchten könnten. Ausnahme wäre eine nicht sachgemäße Verbindung zwischen Stempelkappe und Stempelfuß oder Stempelfuß und Gummiplatte. Das Thema wäre schnell erledigt. Ein Stempelkissen mit Farbe gehört ebenfalls zum inneren System. Ohne Farbe, kann der Stempel seine Funktion nicht erfüllen.

Im Falle des Stempels sind des Weiteren die Umgebungsfaktoren wichtig, die das Gesamtsystem ausmachen. Stempel, Stempelkissen und die Hand des Benutzers ergeben zusammen das System.

Eine Hand jedoch, die die Richtung vorgibt und Druck auf den Stempel ausübt, gehört zur Umgebung oder zu einem äußeren System, da es nicht unbedingt eine Hand sein muss. Es könnte auch eine mechanische Vorrichtung als „Druckgeber“ dienen, die bspw. durch eine Lichtschranke ausgelöst wird.

Das innere und äußere System (Umgebung) sollte durch ein Boundary Diagramm dargestellt werden.

Didaktisches FMEA Boundary Diagramm von TRAINERKNOWLEDGE AI am Stempelbeispiel mit Systemgrenze, den Komponenten Stempelkappe, Stempelfuß, Gummiplatte und den Schnittstellen Menschliche Hand sowie Automatischer Druckgeber.
Vereinfachtes FMEA Boundary Diagramm (Systemgrenzen-Diagramm): Wie Bauteile, Schnittstellen und äußere Einflüsse für Einsteiger verständlich strukturiert werden.
Schnittstellenrisiken im Qualitätsmanagement im Vergleich zwischen kognitiver Mensch-Maschine-Interaktion und technischer System-FMEA-Schnittstelle.
Schnittstellenanalyse in der FMEA: Warum Mensch-Maschine-Interaktionen eine hohe Komplexität aufweisen, während rein maschinelle Schnittstellen meist trivial und hochgradig vorhersehbar sind..

Ein Roboter jedoch, der menschliche Arbeit in einer produktionellen Infrastruktur ersetzen soll – seine Systemgrenzen sind elementar für den weiteren Verlauf des Projekts. 

Schon allein aus Sicherheitsgründen müssen die Systemgrenzen genauestens festgelegt werden, da sich Menschen im Umfeld bewegen können. Ein PMP zertifizierter Projektmanager würde in jedem Fall mit seinem Team die Systemgrenzen vor Ort begutachten und festlegen.

Auch wird es Schnittstellen geben, Mensch – Maschine und Maschine-Maschine Schnittstellen, die genauestens beschrieben werden müssen.

Wobei aus der FMEA Perspektive die Mensch-Maschine Schnittstellen, genau wie es in den Prozessen der Fall ist, in denen Menschen agieren, als „nicht trivial“ bezeichnet werden. Menschen erweitern in der Regel den Komplexitätsgrad. Maschinen dagegen, können zwar kompliziert sein, Kompliziertheit lässt sich aber eher beherrschen als Komplexität. Von daher werden Prozesse, die einzig und allein durch Maschinen oder Software besetzt werden, als trivial bezeichnet.

 

Schritt 2: Strukturanalyse

  • Ziel: Visualisierung und Zerlegung des Prozesses in seine Prozessschritte und Elemente.

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • 1. Prozess-Element (Ebene 1): Gesamter Schätzprozess.

    • 2. Prozessschritt (Ebene 2):

      • 2.1 Anforderungs- und Scope-Analyse

      • 2.2 Datenerhebung & Historien-Abruf

      • 2.3 Annahmebildung & Parameterfestlegung

      • 2.4 Berechnungs- und Modellierungsphase

      • 2.5 Review & Freigabe

    • 3. Prozessarbeitselement (Ebene 3): Mensch (Schätzer), Tool (Excel/Software), Information (Spezifikation/Preistabellen).

Schritt 3: Funktionsanalyse

  • Ziel: Zuordnung der Soll-Funktionen und Anforderungen zu den jeweiligen Struktur-Elementen.

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • Funktion 2.1 (Scope): Vollständige und fehlerfreie Identifikation aller Arbeitspakete und Schnittstellen.

    • Funktion 2.2 (Daten): Bereitstellung aktueller, verifizierter Stundensätze und Materialpreise.

    • Funktion 2.3 (Annahmen): Realistische Bewertung von Risikozuschlägen, Währungs- und Inflationsfaktoren.

    • Funktion 2.4 (Kalkulation): Korrekte mathematische Verknüpfung aller Kostenelemente ohne Formelfehler.

    • Funktion 2.5 (Freigabe): Plausible Prüfung und formale Bestätigung durch das Management nach dem Vier-Augen-Prinzip.

Schritt 4: Fehleranalyse

  • Ziel: Identifikation der Fehlerkette: Fehlerfolge (FE)  Fehlermöglichkeit (FM)  Fehlerursache (FC).

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • Fehlerfolge (FE – Failure Effect): Massive Budgetüberschreitung im Projekt, Nachforderungen beim Kunden oder Verlust der geplanten Produktmarge.

    • Fehlermöglichkeit (FM – Failure Mode):

      • Zu FM 2.1: Wesentliche Arbeitspakete oder Schnittstellen wurden im Angebot nicht kalkuliert.

      • Zu FM 2.4: Die Gesamtsumme der Schätzung ist durch fehlerhafte Formeln zu niedrig ausgewiesen.

    • Fehlerursache (FC – Failure Cause):

      • Zu FC 2.1: Unvollständiges Lastenheft oder fehlende Rücksprache mit Fachexperten.

      • Zu FC 2.4: Manuelle Eingabe in ungeschützte Tabellenblätter ohne automatische Prüfroutinen.

Schritt 5: Risikoanalyse

  • Ziel: Bewertung des bestehenden Risikos anhand von S (Schweregrad der Folge), O (Auftreten der Ursache) und D (Entdeckung des Fehlers/der Ursache) sowie Ermittlung der Aufgabenpriorität (AP / Action Priority: Hoch, Mittel, Niedrig).

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • S (Severity): Hoch (8–10), da eine Fehlkalkulation das gesamte Projekt unrentabel machen kann.

    • O (Occurrence): Mittel bis Hoch (6–8), wenn Schätzungen manuell in dezentralen Excel-Dateien ohne Standard durchgeführt werden.

    • D (Detection): Hoch (7–9), wenn vor der Freigabe kein strukturierter Plausibilitätscheck (Top-down vs. Bottom-up) stattfindet.

    • Ergebnis: Aufgabenpriorität (AP) = HOCH $\rightarrow$ Dringender Handlungsbedarf.

Schritt 6: Optimierung

  • Ziel: Definition, Zuordnung und Umsetzung von präventiven (Vermeidung) und aufdeckenden (Entdeckung) Maßnahmen zur Risikoreduzierung.

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • Vermeidungsmaßnahmen (Prevention):

      • Einführung schreibgeschützter, zentrallogischer Schätz-Templates mit automatischen Abfragen.

      • Verpflichtende Nutzung des 3-Punkt-Schätzverfahrens (PERT) zur Vermeidung von Optimismus-Bias.

      • Automatische Anbindung des Schätztools an die zentrale ERP-Stammdatenbank für tagesaktuelle Preissätze.

    • Entdeckungsmaßnahmen (Detection):

      • Verpflichtendes Peer-Review (Vier-Augen-Prinzip) vor Freigabe.

      • Plausibilitätsabgleich: Automatische Warnmeldung, wenn die Bottom-up-Schätzung um mehr als 10 % von historischen Kennzahlen abweicht.

Schritt 7: Ergebnisdokumentation

  • Ziel: Zusammenfassung der Ergebnisse, Kommunikation des Restrisikos und Nachweis der Wirksamkeit der getroffenen Maßnahmen.

  • Anwendung auf „Kosten schätzen“:

    • Erstellung des FMEA-Prozessberichts für die Geschäftsführung und das Qualitätsmanagement.

    • Neubewertung von O und D nach Umsetzung der Templates und Review-Prozesse (Absenkung der Aufgabenpriorität auf Niedrig).

    • Verankerung der optimierten Schätzstandards in den Prozess-Gatelines des Unternehmens.

 

*Der PmBok Guide ist die zentrale Unterlage zur Zertifizierung zum Project Management Professional (PMP) des PMI.


Auch die Total Cost of Ownerships frequentieren des Projektlebenszyklus.
Renee Ossowski ist einer der erfahrensten PMP Trainer Deutschlands