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WIR ANALYSIEREN
DIE RISIKEN, ROBUSTHEIT UND ZUVERLÄSSIGKEIT
VON PRODUKTEN UND PROZESSEN


   FMEDA   
   FEHLERBAUMANALYSE (FTA)   
   FMEA-MODERATION   
   FUNKTIONALE SICHERHEIT (ISO 26262)   
   SIX SIGMA   


IHR ANSPRECHPARTNER

TIMO LANG
Prokurist
Bereichsleiter Analysieren

☎ (0 71 21) 8 20 17 43
✉ analysieren@myibh.de


UNSERE THEMENSCHWERPUNKTE


FMEDA
Als FMEDA (Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis) wird eine quantitative induktive Sicherheitsanalyse bezeichnet, mit der das Sicherheitskonzept eines Fahrzeugsystems bewertbar und vergleichbar wird. Ergebnisse einer FMEDA sind Kennzahlen zum Diagonosedeckungsgrad (Diagnose Coverage DC), zum Anteil sicherer Fehler (Safe Failure Fraction SFF), zu Hardwarearchitekturmetriken (Single-Point Fault Metric SPFM, Latent Fault Metric LFM) und zur Fehlerwahrscheinlichkeit, dass ein Sicherheitsziel verletzt wird (Probabilistic Metric for random Hardware Failure PMHF).

Eine FMEDA erweitert die Struktur-, Funktions- und Fehleranalyse der FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) um Angaben zur Zuverlässigkeit von Hardwareelementen (u.a. Ausfallraten für Ausfallarten) und macht damit die Auswirkungen von zufälligen Ausfällen quantifizierbar.

Für Gefahren in Fahrzeugsystemen, die in die ASIL-Klassen B, C und D eingestuft wurden, müssen gemäß ISO 26262 Band 4 (System) und Band 5 (Hardware) induktive und deduktiven Sicherheitsanalysen (in der Regel FMEA und Fehlerbaumanalyse FTA) durchgeführt und die Hardware-Architekturmetriken SPFM, LFM und PMHF (über eine FMEDA) berechnet werden.

Unsere Ingenieur-Dienstleistung einer FMEDA umfasst:

• Durchführung einer Gefahrenanalyse und Risikobewertung,
• Klassifizierung der sicherheitsrelevanten Hardwareelemente,
• Ermittlung der Ausfallraten und Ausfallarten,
• Berechnung Diagnose Coverage (DC),
• Berechnung Safe Failure Fraction (SFF),
• Berechnung Single-Point Fault Metric (SPFM),
• Berechnung Latent Fault Metric (LFM) und
• Berechnung PMHF (Top-Fehlermetrik).

Der Ablauf einer FMEDA ist nachfolgend anhand einer einfachen Schaltung erläutert.

→ Beispiel einer FMEDA (Failure Mode Effect and Diagnostic Analysis).

"Die IBH" verfügt über Elektrotechnik-Ingenieure mit Erfahrungen in der Schaltplanentwicklung und mit SGS TüV-Saar Automotive Functional Safety Experts (AFSP) Zertifizierung. Als Software zur Erstellung einer FMEDA verwenden wir "SOX" der Firma EnCo Software.


FEHLERBAUMANALYSE (FTA)
Die Fehlerbaumanalyse (Fault Tree Analysis FTA) ist im Band 4 des VDA (Verband der Automobilindustrie e.V.) ausführlich beschrieben. Die FTA ist eine deduktive Ausfallratenanalyse. Deduktiv bedeutet "Schluss vom Allgemeinen auf das Besondere". Mit einer FTA werden Ausfälle, die zu einem unerwünschten Ereignis (dem Top Event) führen, logisch miteinander verknüpft und grafisch dargestellt.

Die Ergebnisse einer Fehlerbaumanalyse (FTA) sind:

• identifizierte Ausfälle, Ausfallkombinationen und Ursachen die zu einem Top Event führen,
• dargestellte besonders kritische Ereignisse,
• Zuverlässigkeitsgrößen, z.B. Eintrittswahrscheinlichkeit des Top Events,
• eine objektive Beurteilung von Systemkonzepten und
• klare Dokumentation von Ausfallmechanismen.

Eine FTA stellt das Ursachen-Wirkungsgefüge dar, ermittelt die Zuverlässigkeitskenngrößen der Basisereignisse und berechnet die Zuverlässigkeitskenngrößen gemäß DIN 25424 Teil 2.

Unsere Ingenieur-Dienstleistung einer FTA umfasst:

• Systemanalyse,
• Definition unerwünschtes Ereignis und Ausfallkriterien,
• Bestimmung Zuverlässigkeitskenngrößen und Zeitintervalle,
• Bestimmung der Ausfallarten der Komponenten,
• Erstellung des Fehlerbaums und
• qualitative oder quantitative Auswertung des Fehlerbaums.

Bei einer qualitativen Auswertung sind alle Ereigniskombinationen, die zu einem Top Event führen sind gefunden. Der kritische Pfad, also der Ast in dem die Ausfälle nicht durch systemeigene Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen belegt sind, ist gefunden. Jedes offene Ereignis ist kategorisiert und abgeklärt. Die minimalen Schnittmengen von Systemkomponenten, die zu einem Ausfall führen, sind ermittelt und führen zu einer Aussage der "schwächsten Äste".

Bei einer quantitativen Auswertung wird die erwartete Eintrittshäufigkeit des Top Events gemäß DIN 25424 Teil 2 berechnet. Die Basisereignisse sind quantifiziert. Der handlungsbedarf ist fesgelegt. Entscheidungen können anhand von Zahlen, Daten und Fakten getroffen werden.

"Die IBH" verfügt über Elektrotechnik-Ingenieure mit Erfahrungen in der Schaltplanentwicklung mit SGS TüV-Saar Automotive Functional Safety Experts (AFSP) Zertifizierung. Als Software zur Erstellung einer FTA verwenden wir "Reliability Workbench Fault Tree Analysis" der Firma isograph.


FMEA-MODERATION
Die FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) ist eine teamorientierte, systematische, qualitative und analytische Methode zur vorbeugenden Fehlervermeidung und Erhöhung der technischen Zuverlässigkeit von Prozessen und Produkten. Für den Erhalt einer IATF 16949 Zertifizierung ist in der Entwicklung von Produkten und Prozessen die Erstellung einer FMEA zur Risikoanalyse gefordert. Die Erstellung der FMEA soll durch einen multidisziplinären Ansatz verfolgen, was eine FMEA-Moderation notwendig macht.

Unsere Ingenieur-Dienstleistung einer FMEA-Moderation umfasst die 7 Schritte:

• Planung und Vorbereitung mit Festlegung des Analyseumfangs,
• Strukturanalyse zur Identifizierung und Aufgliederung,
• Funktionsanalyse,
• Fehleranalyse,
• Risikoanalyse durch Bewertung von Bedeutung, Auftreten und Entdeckung,
• Optimierung durch Bestimmung von Maßnahmen zur Reduzierung von Risiken und
• Ergebnisdokumentation inkl. Schlussfolgerungen der Analyse.

Neben der Moderation von Design-FMEAs und Prozess-FMEAs haben wir uns auf die FMEA-MSR für Monitoring und Systemreaktionen spezialisiert. In einer FMEA-MSR werden mögliche Fehler, die im Kundenbetrieb auftreten können, im Hinblick auf ihre Auswirkung auf das System oder das Fahrzeug analysiert.

Als FMEA-Moderator koordinieren und organisieren wir Arbeitsabläufe, lösen Konflikte, betreiben Teambildung, vermitteln Methodenkompetenz und FMEA-Wissen, verfügen über Kompetenz im Umgang mit FMEA-Software und leiten die Umsetzung der sechs Schritte der FMEA-Methode.

"Die IBH" verfügt über BOSCH-zertifizierte FMEA-Moderatoren mit wissenschaftlich-technischem Studium und SGS TüV-Saar Automotive Functional Safety Experts (AFSP) Zertifizierung. Als Software zur Erstellung einer FMEA verwenden wir "IQ-FMEA" und "SCIO-FMEA" der Firmen APIS und PLATO.


FUNKTIONALE SICHERHEIT
Gemäß Produkthaftungsgesetz (ProdHaftG) §1 Absatz 1 ist der Hersteller eines Produktes dazu verpflichtet, einem Geschädigten den Schaden zu ersetzen und gemäß §4 ProdHaftG auch dann in die Mithaftung genommen werden kann, wenn der Verursacher des Schadens ausschließlich sein Lieferant ist. Zur Minimierung seiner Produkthaftung forderen darum Kraftfahrzeughersteller von ihren Lieferanten die Darlegung der Produktsicherheit aller gelieferten und verbauten Komponenten u.a. in Form von Funktionaler Sicherheit.

Funktionale Sicherheit dient der Vermeidung systematischer Fehler, der Erkennung zufälliger Fehler und der Beherrschung erkannter Fehler in elektronischen und programmierbaren Systemen. Die Forderungen an eine Funktionale Sicherheit sind in der Sicherheitsgrundnorm IEC 61508 definiert. Speziell für sicherheitsrelevante Systeme in Kraftfahrzeuge wurde daraus die ISO 26262 abgeleitet.

Funktionale Sicherheit ist als Managementsystem definiert, bei dem mit definierten Prozessen sogenannte "Work products" als Nachweise entstehen.

Unsere Ingenieur-Dienstleistung der Funktionalen Sicherheit umfasst:

• Aufbau eines IEC 61508 / ISO 26262 basierenden Handbuchs,
• Definition der kundenspezifischen Prozesse der funktionalen Sicherheit und
• Erbringung aller von der IEC 61508 / ISO 26262 geforderten Nachweise ("Work products").



Von der IEC 61508 / ISO 26262 sind als u.a. als Nachweise ("Work products") gefordert:

• Sicherheitsplan (Safety plan),
• Sicherheitsangelegenheiten (Safety cases)
• Definiertes sicherheitsrelvantes System (Item definition)
• Auswirkungsanalyse (Impact analysis)
• Gefährungsanalyse und Risikoabschätzung (Hazard analysis and risk assessment)
• Sicherheitsziele
• Funktionales Sicherheitskonzept und
• Design, Verifizierung und Validierung von System, Hardware und Software.

Die induktiven (FMEA, FMEDA) und deduktiven (FTA) Sicherheitsanalysen sind Teil des Designs, der Verifizierung und der Validierung von System, Hardware und Software.

Unsere Mitarbeiter sind Elektrotechnik-Ingenieure mit Erfahrungen in der Schaltplanentwicklung mit SGS TüV-Saar Automotive Functional Safety Experts (AFSP) Zertifizierung.


SIX SIGMA
Six Sigma ist eine Methode des Qualitätsmanagements zur Beschreibung, Messung, Analyse, Verbesserung und Überwachung von Prozessen mit statistischen Mitteln. Six Sigma Verbesserungsprojekte werden von speziell ausgebildeten Mitarbeitern (z.B. Master Black Belt, Black Belt oder Green Belt) geleitet und unterliegt den Schritten Definie, Measure, Analyze, Improve und Control (DMAIC).

Unsere Six Sigma Ingenieur-Dienstleistung umfasst:

• Define: Wer ist der Kunde ? Was sagt der Kunde ? Wie hoch sind die Kosten des Problems ?
• Measure: Wie sieht die aktuelle Prozessfähigkeit aus ? Welche Einflussgrößen gibt es ?
• Analyze: Welche Wirkungen haben die Einflüsse ? Wurde von den Besten gelernt ?
• Improve: Was sind die Best Settings ? Welche Maßnahmen wurden umgesetzt ?
• Control: Wie wurde für dauerhafte Verbesserung gesorgt ? Wie hoch ist die Prozessfähigkeit ?

Im Six Sigma DMAIC zum Einsatz kommen u.a. folgende Werkzeuge und Methoden: Quality Function Deployment (QFD), TRIZ, FMEA, Fehlerbaumanalyse, Ishikawa-Diagramm, Statistische Versuchsplanung (DoE), Prozessfähigkeitsuntersuchung, Regressionsanalyse, statistische Testverfahren (F-Test, ANOVA) und Messsystemanalyse (MSA).

"Die IBH" verfügt über einen Master Black Belt, einen Black Belt und vier Green Belts. Alle Belts sind vom TÜV Süd und SigmaPro ausgebildet und verfügen über langjährige Erfahrungen im Einsatz der Methodik.


REFERENZEN AUS MEHR ALS 500 PROJEKTEN



UNSERE KOMPETENZEN



BOSCH-zertifizierte FMEA-Moderatoren
Ingenieure wissenschaftlich-technischer Fachrichtungen
Six Sigma Master Black Belt, Black Belt und Green Belts
SGS TÜV-Saar zertifizierte Automotive Functional Safety Experts (AFSP)




INGENIEURBÜRO BERND HÖLLE GMBH

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