Methoden und Werkzeuge im Qualitätsmanagement: Systematische Herangehensweise zur Fehlerklassifizierung, Ursachenanalyse, Fehlerkorrektur und Prävention

1. Einleitung

Die Methodenvielfalt im Qualitätsmanagement ist groß. Diese Arbeit behandelt jene Methoden, die in der Qualitätssicherung für die Fehlerbehandlung^[1] angewandt werden. Dabei stehen mehrere Methoden als unterstützendes Hilfsmittel in allen Phasen der Fehlerbehandlung zur Auswahl. Es kommen auch Methoden zum Einsatz die eine systematische Herangehensweise für die Fehlerbehandlung, vom Kick-Off bis zum Abschluss, darlegen. Diese Methoden bedienen sich wiederum einer Vielzahl an unterschiedlichen Methoden und werden in dieser Arbeit als Methodik^[2] bezeichnet. Um die wichtigsten und effizientesten Methoden zu erarbeiten werden die wesentlichsten Methodiken in der Qualitätssicherung für die Fehlerbehandlung im Fehlerfall sowie in der Fehlerprävention erklärt. Für die kontinuierliche Verbesserung der Produkt- u. Prozessqualität im Unternehmen wird die Methodik des KVP (Kontinuierlicher Verbesserungsprozess) herangezogen. Für zeitintensive komplexe Verbesserungsprojekte mit großem Verbesserungspotential wird die Methodik SIX SIGMA^[3] und für die Fehlerprävention in der Produkt- und Prozessentwicklung APQP (Advanced Product Quality Planning) behandelt. Die innerhalb den Methodiken vorkommenden Methoden werden, um einen Überblick zu verschaffen, in die Kategorien Fehlerdatenerfassung, Fehleranalyse, Lösungsfindung und Fehlerprävention kategorisiert und beschrieben. Die in dieser Arbeit erarbeiteten Methoden, dienen als Basis für die weiterführende Arbeit.

2. Methodik zur Fehlerbehandlung

2.1 SIX SIGMA

Six Sigma^[4] ist eine Methodik um die Qualität und Effizienz von Unternehmensprozessen zu steigern, indem Fehlerursachen nachhaltig beseitigt und Prozessstreuungen minimiert werden. Es wird überall dort eingesetzt, wo Bedarf an Qualitätssteigerung oder Potential zur Fehlervermeidung und Kostenersparnis besteht. Die Methodik Six Sigma behandelt in der Regel eine zeit- u. kostenintensive Problemstellung, welche im Rahmen eines Projekts (Six Sigma Projekt) abgearbeitet wird. Der Begriff Six Sigma ist ein statistischer Wert mit der Bedeutung, dass von der Gesamtmenge der erzeugten Produkten oder Dienstleistungen 3,4ppm^[5] fehlerhaft sind. Im Kontext zur Methodik wird eine Null-Fehler-Strategie verfolgt.

2.1.1 Grundlagen

Ausrichtung auf Managementebene

Die Implementation von Six Sigma in einem Unternehmen ist eine strategische Entscheidung und bedarf volle Unterstützung des Top-Managements. Die Umsetzung von Six Sigma läuft grundsätzlich auf der Management- und der operativen Ebene. Auf der Managementebene werden Projekte definiert, ausgewählt und genehmigt sowie Ressourcen bereitgestellt. Die Six Sigma Initiative und deren Mitarbeiter werden koordiniert und gesteuert. Die Ausrichtung von Six Sigma sowie die Six Sigma Projekte und die damit zu erreichenden Ziele, müssen der strategischen Zielsetzung des Unternehmens entsprechen.

Rollen und Verantwortlichkeiten

Rollen und Verantwortlichkeiten innerhalb der Six Sigma Organisation (Abb.2.1) müssen klar definiert sein und sind vom Six Sigma Konzept wie folgt vorgegeben:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.1: Six Sigma Organisationspyramide

Deployment Champion

Aufgaben des DC mit Geschäftsführung:

- Durchführung von Reviews
- Auswahl und Genehmigung von Projekten
- Nominierung eines Projekt Sponsors für jeweilige Projekte
- Definition der strategischen Ausrichtung und Zielen von Six Sigma im Unternehmen

Aufgaben des DC:

- Aufrechterhaltung und Steuerung des Six Sigma Prozesses im Unternehmen
- Direkter Vorgesetzter der Master Black Belts
- Standardisierung innerhalb von Six Sigma
- Sicherstellung der Unterstützung des Top- Managements

Projekt- Sponsor

Haben Verantwortung über das Projektergebnis und sind Schnittstelle zu DC und der Geschäftsführung.

Aufgaben des PS:

- Sicherstellung der Ressourcenverfügbarkeit
- Zusammenstellen des Projektteams
- Berichterstattung an DC und Geschäftsführung
- Durchführung regelmäßiger Reviews mit BB und GB

Masterblackbelt

Ist Vollzeitmitarbeiter der Six Sigma Initiative und ist bestimmten Kernprozessen^[6] zugeordnet sowie direkter Ansprechpartner des Projekt- Sponsors.

Aufgaben MBB:

- Koordination der Projekte und Projektvorschläge
- Durchführung regelmäßiger Reviews zu den Projektphasen
- Ermittlung Trainingsbedarf und Durchführung von Weiterbildungs-maßnahmen
- Coaching der BB und GB

Black Belt

Ist Vollzeitmitarbeiter der Six Sigma Initiative und Schnittstelle zu Projekt- Sponsor.

Aufgaben BB:

- Leitung von Six Sigma Projekten als Projektmanager
- Einbringung von Methodenkompetenz in der Durchführung
- Organisation der Reviews
- Operative Tätigkeit innerhalb des Projekts (Durchführung von Arbeitspaketen)

Green Belt

Ist Teilzeitmitarbeiter der Six Sigma Initiative und Schnittstelle zu Projekt- Sponsor. Sind meist in einem Bereich des Unternehmens tätig und verfügen über diesen Bereich spezifisches Wissen.

Aufgaben GB:

- Leitung von kleineren Six Sigma Projekten im eigenen Bereich
- Einbringung von Methodenkompetenz in der Durchführung
- Operative Tätigkeit innerhalb des Projekts (Durchführung von Arbeitspaketen)
- Verantwortlich für das Projektmanagement zusammen mit BB

Fokus auf Kundenbedürfnis und Kundenwunsch

Grundlage für die Prozessanalyse und -verbesserung sind Kundenanforderungen. Um unternehmerische Erfolge zu erzielen, müssen Kundenbedürfnisse und Kundenwünsche vollständig und wirtschaftlich erfüllt werden. Die Prozesse sind nach den Kundenanforderungen und der Strategie des Unternehmens ausgerichtet. Wenn sichergestellt ist wer die Kunden des Unternehmens sind und welche Anforderungen und Wünsche bestehen, ist es möglich, wertschöpfende und administrative Prozesse entsprechend zu optimieren.

Projektarbeit

Six Sigma behandelt Probleme mit hohem Potential zur Kostenersparnis und Erhöhung der Kundenzufriedenheit. In der Regel werden operative und administrative Prozesse bis zu 70% verbessert. Es behandelt komplexe Problemstellungen die entsprechende Ressourcen (Personal, Material, Zeit und Geld) benötigten und daher in Rahmen von Projekten abgearbeitet werden müssen.

DMAIC- Regelkreis als Basis der Optimierung

Als Basis zur systematischen Abarbeitung der Problemstellung und Optimierung bestehender Prozesse und Produkte dient der DMAIC- Regelkreis (Abb.2.2). Die Phasen einzelnen Phasen des Regelkreises werden im Kapitel 2.1.3 näher erläutert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.2: DMAIC- Regelkreis

Anwendung statistischer Methoden und Werkzeuge

In jeder Phase des DMAIC- Regelkreises kommen ausgewählte Methoden und Werkzeuge des Qualitätsmanagements, die sich in der Praxis bewährt haben, zum Einsatz. Die Methoden der jeweiligen Phasen werden im Kapitel 2.4 gelistet und beschrieben.

Klare, messbare Ziele

Die Six Sigma Projekte haben klare und messbare Ziele anhand derer der Erfolg des Projekts eindeutig festgestellt werden kann. Die Ziele sind den strategischen Unternehmenszielen abgeleitet und sorgen für Akzeptanz und Qualität der Six Sigma Initiative.

2.1.2 Ziele

Steigerung der Qualität

Minimierung der Varianzen^[7] der Unternehmensprozesse und präventive Fehlervermeidung steigert die Qualität der Prozesse und Produkte.

Kostenersparnis

Optimierte Prozesse reduzieren die Kosten für schlechte Qualität (Reduktion COPQ^[8] ) und generieren somit höheren Gewinn und Wettbewerbspotentiale. (Abb.2.3)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.3: Kostenersparnis

Kundenzufriedenheit & Kundenbindung

Erhöhte Produktqualität steigert die Kundenzufriedenheit und bindet den Kunden ans Unternehmen. Der Erfolg des Kunden ist zu einem gewissen Grad abhängig vom Erfolg seines Lieferanten. Schlechte Qualität der Zulieferprodukte schlägt sich negativ in den Produkten und Lieferzeiten des Kunden nieder. Jeder Kunde wird bestrebt sein, qualitative und zuverlässige Lieferanten zu haben mit denen eine langjährige Partnerschaft aufgebaut wird.

2.1.3 Vorgehensweise

D - Define

- Beschreibung der Problemstellung, Projektziele und Projektgrenzen.
- Identifizierung der Kunden, Interessensvertreter und Meinungsbildner des Prozesses und deren Anforderungen.
- Definition von Leistungsmerkmalen bzw. qualitätskritischen Anforderungen

M - Measure

- Erfassen von Daten zur Darstellung der aktuellen Ausprägungen der Leistungsmerkmale
- Sicherstellung der Messgenauigkeit^[9] der zur Datenerfassung notwendigen Messgeräte
- Statistische Auswertung und graphische Darstellung der Daten
- Ermittlung der Prozessfähigkeiten^[10]
- Quantifizierung der Problemstellung anhand Zahlen, Daten und Fakten

A - Analyze

- Sammeln und Verifizieren möglicher Ursachen des Problems
- Ermittlung von Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen Prozess, Input und Output
- Ableitung der Hauptursachen des Problems

I - Improve

- Erarbeitung von Lösungen zu den in der Analysephase abgeleiteten Hauptursachen
- Bewertung und Wahl von Lösungen unter Berücksichtigung von Nutzen, Aufwand und Kosten
- Sicherstellung der Implementierung der Lösungen

C - Control

- Implementierung eines Systems zur Überwachung und Steuerung des optimierten Prozesses
- Standardisierung neuer Prozessabläufe und Verfahren zur Sicherstellung des nachhaltigen Projekterfolgs
- Definition von geeigneten Korrekturmaßnahmen für zu erwartende Prozessabweichungen
- Übergabe der Verantwortung des Prozesses an den Prozesseigentümer^[11]

2.2 KVP – Kontinuierlicher Verbesserungsprozess

2.2.1 Grundlagen

Stetige Verbesserung in kleinen Schritten

Der kontinuierliche Verbesserungsprozess^[12] läuft permanent innerhalb eines Unternehmens zur ständigen schrittweise Verbesserung. Mit der Einführung von KVP im Unternehmen gibt es einen Anfang von kontinuierlicher Verbesserung, jedoch kein Ende. Six- Sigma Projekte oder andere Optimierungsprojekte bringen große, sprunghafte und radikale Verbesserungen, beanspruchen jedoch viel Zeit und Geld. Der KVP hingegen, ist ein kontinuierlicher Prozess der konsequent in kleinen Schritten mit möglichst geringem Aufwand auf langfristigen, dauerhaften und nachhaltigen Erfolg zielt.

Kundenorientierung

Der Kunde definiert die Qualität der Produkte und somit die der Prozesse. Daher müssen alle Prozesse im Unternehmen auf die Bedürfnisse der Kunden ausgerichtet sein. Jenes Unternehmen das die Bedürfnisse des Kunden genau kennt, kann klare Ziele darauf ausrichten und sich von der Konkurrenz abheben.

KVP bezieht sich beim Begriff ‚Kundenorientierung‘ nicht ausschließlich auf die Nutzer der Produkte (externe Kunden), sondern auch auf interne Kunden- u. Lieferantenbeziehungen^[13]. Jeder Prozessschritt im Unternehmen hat somit mindestens einen internen Lieferanten der den Prozessinput liefert und einen internen Kunden an dem der Output geliefert wird (Abb.2.4). Dadurch werden die internen Schnittstellen klar durch die internen Kundenerwartungen spezifiziert und es ergibt sich ein eindeutiges Anforderungsprofil der zu erfüllenden Aufgaben. Wenn Kundenorientierung von innen gelebt wird, funktioniert sie auch nach außen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.4: Int./Ext. Kunden-Lieferanten Beziehung (vgl. [KK08])

Einbeziehung aller Mitarbeiter

KVP kann nur funktionieren, wenn das gesamte Mitarbeiterpotential mit eingebunden wird. Engagement und Disziplin aller Mitarbeiter, von der Geschäftsführung bis zur Teilzeitkraft, ermöglicht eine erfolgreiche Umsetzung von KVP im Unternehmen. Vor allem die Vorbildwirkung der Führungskräfte, welche die KVP- Prinzipien vorleben müssen, spielt eine wichtige Rolle. Die Mitarbeiter sind meist in kleinen Teams innerhalb ihres Arbeitsbereichs für die kontinuierliche Verbesserung zuständig. Sie werden zu selbst­verantwortlichen Handeln innerhalb Ihres Tätigkeitsbereich ermutigt und aufgebaut und bei Entscheidungs­­prozessen und Zielvereinbarungen mit eingebunden.

Ziel- u. Ergebnisorientierung

Damit Ziele effizient erreicht werden können, müssen diese klar formuliert sein. Die Mitarbeiter werden in der Entwicklung ihres Aufgabengebietes und in der Zielvereinbarung mit eingebunden. Dadurch können sie sich mit den Unternehmenszielen verstärkt identifizieren, nebenbei wird das Vertrauen zur Führungskraft gestärkt. Die Beteiligung der Mitarbeiter an Entscheidungsprozessen betreffend ihres Aufgabenbereichs, erhöht die Identifikation mit der eigenen Arbeit und erschließt Kreativitäts- u. Problemlösungspotenziale.

Prozess- u. Qualitätsorientierung

Die Qualität des Produkts ist nur so gut wie die Qualität des Prozesses. Auf Grund dieses Grundsatzes müssen Verbesserungen nicht nur auf das Produkt abzielen, sondern auch auf den Prozess. Um für die Mitarbeiter die notwendige Transparenz der Prozesse zu erzeugen, müssen diese von ihnen selbst analysiert und visualisiert werden. Es muss klar sein, dass das Ziel des Prozesses ausgehend von den Kunden­anforderungen definiert ist, sowie die Qualitätskriterien an das Produkt.

Transparenz- u. Faktenorientierung

Die Ziele eines Unternehmens richten sich nach den Kundenbedürfnissen. Der Erfolg (die Erfüllung der Kundenbedürfnisse) wird gemessen an Kennzahlen die an Geschäftsprozesse^[14] gekoppelt sind. Die Geschäftsprozesse und die Mitarbeiter mit ihren Handeln, Wissen und Fähigkeiten erarbeiten den Erfolg. Die Kommunikation, Informations­fluss und Dokumentation findet innerhalb den Prozessen statt. Um Verschwendung zu identifizieren, Leistungen jedes Einzelnen zu erfassen und Verbesserungen zielgerichtet umzusetzen, ist es notwendig, Transparenz über alle Geschäftsprozesse zu schaffen. Wenn von den Mitarbeitern selbst Transparenz geschaffen wird, so erkennen sie Verbesserungspotentiale und sind motiviert, sie zu erschließen. Durch Zahlen, Daten und Fakten bzw. Messgrößen und Kennzahlen können identifizierte Probleme eindeutig bestimmt und dargestellt werden. Daraus lassen sich konkrete Ziele ableiten und macht den Erfolg messbar der durch die Umsetzung der Verbesserungs­maßnahmen entsteht.

Verbesserung und Nachhaltigkeit

KVP beinhaltet das Evolutionäre Grundprinzip der Erhaltung und Verbesserung von Bewährtem (Abb.2.5). Beispielsweise, muss eine drastische Verbesserung der Produktivität infolge einer Innovation mit kontinuierlicher Verbesserung, zum Schutz der Nachhaltigkeit, stabilisiert und weiteroptimiert werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.5: KVP vs. Konventionell (vgl. [KK08])

„Bereits zur Erhaltung des Status quo bedarf es beständiger Anstrengungen. Wenn diese nicht unternommen werden, ist der Niedergang unvermeidlich.“ [Ima01]

PDCA- Regelkreis als Basis der Optimierung

Die Vorgehensweise der kontinuierlichen Verbesserung beruht auf dem Prinzip des PDCA- Zyklus. Der PDCA- Zyklus steht für eine immer wiederkehrende Abfolge der vier Teilphasen: Planen (Plan), Durchführen (Do), Überprüfen (Check), Agieren bzw. Verbessern (Act) (Abb. 2.6).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.6: PDCA- Zyklus

[...]

^[1] Fehleridentifikation, -analyse, - korrektur

^[2] Gesamtheit der wissenschaftlichen Methoden; Methode die sich anderer Methoden bedient

^[3] Siehe Kapitel 2.2

^[4] (vgl. [Roe97], [TU09], [SS09], [WIK09])

^[5] Parts per million; 1 ppm = 10 − 6 = 0,000001; 1 Millionstel

^[6] wertschöpfende Prozess eines Unternehmens

^[7] Streuung von Merkmalen

^[8] Cost of poor Quality (zu deutsch: Kosten aufgrund schlechter Qualität)

^[9] Exaktheit relativ zum richtigen Wert oder einem akzeptierten Referenzwert

^[10] Fähigkeit eines Prozesses die Anforderungen an das Produkt (Kundenanforderungen) zu erfüllen

^[11] trägt Verantwortung über den Prozess

^[12] (vgl. [KK08], [WW07], [ACO09], [MAT09], [TQM09])

^[13] Einzelne Prozesse eines Unternehmens agieren untereinander als Kunden und Lieferanten

^[14] Alle Prozesse eines Unternehmens