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| | | | | Beschreibung | | Die Failure Modes, Effects and Ciriticality Analysis (FMECA) - oftmals auch nur als FMEA bezeichnet - wurde seit den sechziger Jahren für die Untersuchung von Flugzeugsicherheit entwickelt und wurde anschließend für Anwendungen in der Raumfahrt, für Anlagen der chemischen Industrie und für die Automobilentwicklung verwendet. FMEA wurde nach dem Störfall in der amerikanischen Anlage Three Mile Island ebenfalls für Nuklearanlagen empfohlen. Viele Standards empfehlen den Einsatz der FMEA, ebenso existieren Richtlinien vom amerikanischen Militär und der IEEE.
Die FMEA ist eine induktive Analysemethode, die eingesetzt wird, um Auswirkungen zu untersuchen, die das Versagen einzelner Komponenten auf ein Gesamtsystem haben können. Die FMEA setzt beim Wissen über Fehlermodi einzelner Komponenten an und berücksichtigt die Auswirkungen jedes einzelnen Fehler auf Subsysteme und das Gesamtsystem. Sie beinhaltet die Untersuchung aller Komponenten eines Systems und wird häufig auch auf höhere Systemebenen oder Anlagenebene verwendet. Sie überprüft, ob vorgeschlagene Komponenten mit ihren bekannten Fehlermodi die Sicherheitsanforderungen der Systemebene erfüllt. Das Ergebnis der FMEA kann beispielsweise die Akzeptanz der vorgeschlagenen Komponenten sein, möglicherweise auch Empfehlungen für Wartungskontrollen oder auch die Forderung, bestimmte Komponenten zu ersetzen.
Im Laufe der Durchführung einer FMEA können die Analysten absichern, dass alle denkbaren Fehlermodi und ihre Auswirkungen auf den Betrieb des Systems berücksichtigt werden, obwohl dies oftmals ein kostenintensiver Prozess ist, der für ein komplexes System möglicherweise nicht praktikabel ist. Im Allgemeinen wird die FMEA verwendet, um zu ermitteln, ob ein Entwurf der Anforderung genügt, dass kein einzeln auftretender Fehler eine Gefahr verursachen kann.
Tabelle 1: Beispiel für das Ergebnis einer klassischen FMEA
Das Ergebnis einer klassischen FMEA ist in Tabelle 1 dargestellt. In der ersten Spalte sind die Basiskomponenten des Systems aufgelistet, während die zweite Spalte die zugehörigen Fehlermodi enthält. Die dritte und vierte Spalte zählen die Auswirkungen auf Subsysteme bzw. das Gesamtsystem auf. Die fünfte Spalte klassifiziert die Auswirkungen entsprechend ihres Schweregrads, die sechste Spalte gibt die zum Fehlermodus gehörende Fehlerwahrscheinlichkeit an und die letzte Spalte ist für Kommentare gedacht.
Demzufolge kann man Tabelle 1 entnehmen, dass der Geschwindigkeitssensor (erste Spalte) in einem Auto in verschiedenen Modi ausfallen kann. In einem dieser Fehlermodi gibt der Sensor kein Signal aus (zweite Spalte), was Auswirkungen auf die Subsystemebene (dritte Spalte) hat. Das Subsystem nimmt an, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt. Das Gesamtsystem ist indirekt von diesem Fehler betroffen, da die Geschwindigkeitsanzeige die Geschwindigkeit Null ausgibt, der Kilometerzähler nicht erhöht wird und die elektronische Schaltung den falschen Gang auswählt (vierte Spalte). Offensichtlich ist der Schweregrad der Gefahr für den ersten und zweiten Fehlermodus weniger schwerwiegend als der dritte, der den Verlust von Menschenleben und des Fahrzeugs verursachen kann.
Die FMEA ist eine qualitative und quantitative Technik, die von bekannten Ursachen auf unbekannte Auswirkungen schließt und ist dementsprechend eine induktive Methode. FMEA benötigt Wissen über das Gesamtsystem und wird daher erst spät im Lebenszyklus eingesetzt.
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