Entwicklung eines Leitfadens zur Freigabe von Herstellungsprozessen in der Automobilindustrie am Beispiel von Mercedes-Benz Cars

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Symbolverzeichnis

Anlagenverzeichnis

Vorwort

1 Einleitung
1.1 Aufgabenstellung
1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise
1.3 Kurzergebnis

2 Grundlagen des Qualitätsmanagements
2.1 Begriffsbestimmung
2.1.1 Qualität
2.1.2 Qualitätsmanagement
2.1.3 Freigabe
2.2 Prämissen, Aufgaben und Relevanz des Qualitätsmanagements .
2.3 Ziele des Qualitätsmanagements
2.4 Total Quality Management (TQM)
2.4.1 Begriffsbestimmung Total Quality Management
2.4.2 Aspekte des Total Quality Management
2.4.3 Realisierung eines Total Quality Managements
2.5 Normanforderungen an die Freigabe
2.5.1 Geltende Normen
2.5.2 Leitfaden nach ISO 9001:2000
2.5.3 Forderungen nach ISO/TS 16949
2.5.4 Forderungen nach VDA Band 6

3 Methoden des Qualitätsmanagements
3.1 Grundlagen zu den Qualitätsmanagementmethoden
3.1.1 Mathematische Grundlagen
3.1.2 Grundlagen der Mess- und Prüfmittel
3.2 Quality Function Deployment
3.3 Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA)
3.4 Statistische Versuchsplanung (DoE)
3.5 Statistische Prozessregelung (SPC)
3.5.1 Six Sigma
3.5.2 Vorläufige Prozessfähigkeit oder Maschinenfähigkeit
3.5.3 Prozessfähigkeit
3.5.4 Prozessanalyse Andreas Schrauth
3.6 Qualitätsaudit
3.6.1 Auditarten
3.7 Kritische Betrachtung
3.7.1 Beurteilung der Normanforderungen und Grundlagen
3.7.2 Ergänzende Begriffsdefinition

4 Qualitätsmanagement bei Mercedes-Benz Cars
4.1 Das Center Qualitätsmanagement Produktion
4.2 Die Center Qualitätsmanagement der Mercedes-Benz Werke

5 Ist-Analyse des Freigabeprozess bei Mercedes-Benz
5.1 Begriffsdefinitionen
5.2 Ablauf der Vorserienproduktion:
5.3 Q-Freigabe
5.3.1 QM-Freigabe
5.3.2 QM-Freigabe Produkt
5.3.3 QM-Freigabe Prozess
5.4 Analyse des IST- Zustandes

6 Konzept für die Freigabe
6.1 Anforderungen an das neue Konzept
6.2 Q-Freigabe Produktion
6.3 Prozessablauf der QM-Freigabe Prozess
6.4 Messgrößen der QM-Freigabe Prozess
6.4.1 Serienabsicherung
6.4.2 Arbeitsdokumente
6.4.3 Personal
6.4.4 Teilebereitstellung
6.4.5 Prüfmittelfähigkeit
6.4.6 Anlagen und Betriebsmittel
6.4.7 Mehrarbeitsaufwand
6.4.8 Qualitätsfähigkeitsnachweis
6.5 Durchführung des Prozessaudits
6.6 Bewertung des Auditergebnisses
6.7 Zentrale Koordinations- und Lenkungsfunktion

7 Praxiserprobung des neuen Leitfadens

8 Fazit und Schlussfolgerungen

Anhang

Anlage 1: Verfahrensanweisung QM-Freigabe Prozess

Anlage 2: Verfahrensanweisung QM-Freigabe Prozess

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Veränderungsprozesse und daraus abgeleitete Anforderungen an das Qualitätsmanagement

Abbildung 2: Kausalzusammenhänge im TQM-Zielsystem

Abbildung 3: Der Weg zum Total Quality Management

Abbildung 4: Methodes des Qualitätsmanagements im Lebenszyklus

Abbildung 5: Methoden des Qualitätsmanagements

Abbildung 6: Histogramm einer Häufigkeitsverteilung

Abbildung 7: Arbeitsschritte des Quality Function Deployment

Abbildung 8: Six Sigma Begriff

Abbildung 9: DMAIC- Kreislauf

Abbildung 10: Ishikawa- Diagramm

Abbildung 11: Standard QM bei Mercedes-Benz Cars

Abbildung 12: Organisation der Freigaben

Abbildung 13: Quality Gates im MDS Entwicklungsprojekt

Abbildung 14: Zeitablauf der Vorserienproduktion

Abbildung 15: Dokumentenübersicht Mercedes-Benz Cars QM-Freigabe

Abbildung 16: Dokumentenübersicht QM-Freigabe Werk Rastatt

Abbildung 17: Dokumentenübersicht QM-Freigabe Werk Bremen

Abbildung 18: Dokumentenübersicht QM-Freigabe Werk Sindelfingen

Abbildung 19: Prozessbewertung der C-Klasse des Werkes Sindelfingen

Abbildung 20: Prozessbewertung der C-Klasse des Werkes Bremen

Abbildung 21: Matrix der Normanforderungen, Fehlerquellen und Bewertungskriterien

Abbildung 22: Neuorganisation der Q-Freigaben

Abbildung 23: Zeitplan der QM-Freigabe Prozess

Abbildung 24: Prozessablauf QM-Freigabe Prozess

Abbildung 25: Messgrößen der QM-Freigabe Prozess

Abbildung 26: Messgröße Serienabsicherung

Abbildung 27: Regelkreissystematik

Abbildung 28: Messgröße Arbeitsdokumente

Abbildung 29: Messgröße Personal

Abbildung 30: Messgröße Teilebereitstellung

Abbildung 31: Messgröße Prüfmittelfähigkeit

Abbildung 32: Messgröße Anlagen und Betriebsmittel

Abbildung 33: Messgröße Mehrarbeitsaufwand

Abbildung 34: Messgröße Prozessfähigkeit

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Symbolverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Anlagenverzeichnis

Anlage 1: Verfahrensanweisung QM-Freigabe Prozess

Anlage 2: Messgrößen QMF Prozess

Vorwort

Diese Diplomarbeit entstand während meiner Tätigkeit bei der Daimler AG im Direktionsbereich Mercedes-Benz Cars in der Abteilung Qualitätsmanagement Produktion System- und Prozessqualität. Folgenden Personen möchte ich mich für die geleistete Unterstützung herzlich bedanken:

Meinem Vorgesetzten Herrn Fritz Kreudler und seinem Team für die Schaffung des organisatorischen Rahmens bezüglich des Themas, dem spezifisches Hin- tergrundwissen und die zeitliche Freistellung zur Rücksprache mit meinen Fach- betreuern.

Meiner Fachbetreuerin, seitens der Hamburger Fernhochschule, Frau Elke Sommer für die kreative Unterstützung bei der fundierten wissenschaftlichen Ausarbeitung und Korrektur dieser Arbeit.

Meinem Fachbetreuer, seitens der Daimler AG, Herrn Dr. Gerald Kreiner-Cordes, bei der Beratung von qualitätsinternen Belangen des Konzerns und für die ZweitKorrektur dieser Arbeit.

Meinen Abteilungsleitern Herrn Ulf Krentzel und Andreas Rich danke ich für die Genehmigung der Publikation dieser Arbeit seitens des Konzerns.

Andreas Schrauth

1 Einleitung

1.1 Aufgabenstellung

Die Herstellung von Produkten besonders hoher Qualität ist einer der wichtigsten Wettbewerbsvorteile, die ein Unternehmen innehaben kann. Eine hervorstehende Rolle spielt hier das Qualitätsmanagement, dass mittlerweile in jedem Teilbereich des Unternehmens zum Tragen kommt. In Entwicklung, Einkauf, Arbeitsvorberei- tung, Fertigung bis hin zum Vertrieb wird Qualitätsmanagement betrieben oder durch ein zentrales Qualitätsmanagement unter die Lupe genommen. Dabei darf das Qualitätsmanagement sich nicht darauf beschränken, am Ende des Ferti- gungsprozesses oder nach Erbringung der Dienstleistung das Endergebnis zu prüfen. Es müssen prophylaktische Maßnahmen im Vorfeld ergriffen werden, damit Qualität am Ort der Entstehung von Produkten bzw. Dienstleistungen pro- duziert und geleistet wird. Dann bietet sich die Möglichkeit Fehler, Kosten und Entwicklungs- bzw. Fertigungszeit zu verringern. Der Verband der Automobilin- dustrie und internationale Institute für Normung haben das Thema Qualitätsma- nagement aufgegriffen und Normen sowie Richtlinien publiziert. Die Realisierung in der Praxis ist eine besondere Herausforderung, die sich jeder Automobilkon- zern und dessen Zulieferer stellen müssen, um im Wettbewerb bestehen zu kön- nen. Besonders die Vorgaben der Normen und Richtlinien bezüglich der Audits der internen Herstellprozesse spielen eine immer wichtiger werdende Rolle. Die Aufgabe besteht darin einen übergreifenden Leitfaden für sämtliche Herstellpro- zesse zu entwickeln, der eine einheitliche Vorgehensweise ermöglicht.

1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise

Diese Diplomarbeit hat die Entwicklung eines Leitfadens zur Freigabe von Her- stellprozessen zum Ziel. Sie soll dem Anwender als Nachschlagewerk und Leit- faden zur Durchführung von Prozessfreigaben aus Qualitätssicht bei Mercedes- Benz Cars dienen. Diese Freigaben stellen im Ergebnis eine Beurteilung des Herstellprozesses bezüglich der qualitativen Prozessstabilität dar. Neben den übergeordnet gültigen Normen und Richtlinien werden spezifische unterneh- mensinterne Verfahrensanweisungen und Vorgehensweisen veranschaulicht. Als Ergebnis aller vorgegebenen Dokumente wird eine entsprechende umfassende Vorgehensweise für die Prozessfreigabe entwickelt. Anhand eines beispielhaften Freigabeprozesses wird die neu entwickelte Methode auf ihren Praxisnutzen un- tersucht. Zum Schluss werden mögliche Störfaktoren, die in der Praxis auftreten können, betrachtet und mögliche Lösungen vorgeschlagen.

1.3 Kurzergebnis

Als Ergebnis dieser Diplomarbeit wird eine standardisierte Vorgehensweise bei der Bewertung und Freigabe der Herstellprozesse in allen Mercedes-Benz Werken verbindlich festgelegt.

Zusätzlich werden anhand eines werksübergreifenden Workshops die Bewertungskriterien zur Sicherstellung der Prozessstabilität und Prozessqualität erarbeitet und dokumentiert. Diese Kriterien basieren auf den für die Automobilindustrie geltenden Normen und den firmeninternen Richtlinien und Verfahrensanweisungen. Zusätzlich werden auch die Zeitpunkte für die Bewertungsmessgrößen in Abhängigkeit der jeweiligen Projektphase des Entwicklungsprojektes und der dazugehörigen Produktionsphasen berücksichtigt.

Die Berichterstattung des Bewertungsergebnisses und die Maßnahmenliste werden ebenso werksübergreifend vereinheitlicht.

Damit der Einsatz der neuen Freigabemethode interner Herstellprozesse auch wirklich werksübergreifend sichergestellt wird, wurde organisatorisch ein zentra- les Team gebildet, das hier eine Kooperations- und Unterstützungsfunktion wahrnimmt. Dessen Aufgabe ist es, bei eventuellen personellen Engpässen oder bei mangelnden Kenntnissen das lokal vor Ort eingesetzte Personal zu unterstüt- zen sowie das Wissen über die gemachten Erfahrungen bei den Freigaben sämt- licher neuer Modelle und Modellpflegen und den daraus resultierenden Modifika- tionen bezüglich der Methode bzw. der Bewertungskriterien mit einzubringen und weiterzuentwickeln.

Somit wird die Methode der Freigabe der Herstellprozesse zu einem zentral ge- regelten und immer sich weiterentwickelnden Prozess standardisiert, der bei Mercedes-Benz zur kontinuierlichen Verbesserung der Qualität der Herstellpro- zesse eingesetzt wird.

2 Grundlagen des Qualitätsmanagements

2.1 Begriffsbestimmung

2.1.1 Qualität

Laut DIN 55350 / ISO 8402 und der European Organisation for Quality Control (EOQC) sowie der American Society for Quality Control (ASQC) ist Qualität:

„Die Gesamtheit der Merkmale und Merkmalswerte eines Produkts oder einer Dienstleistung bezüglich ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen.“

Diese Erfordernisse oder auch Erwartungen werden vom Kunden bzw. vom Markt vorgegeben. Qualität bedeutet, diese Kundenerwartungen möglichst optimal zu erfüllen. Folgende Punkte können betroffen sein:

- Funktion
- Sicherheit und Zuverlässigkeit
- Umweltverträglichkeit
- Lieferzeiten
- Preise
- Beratung und Betreuung (Service) (HERING 2003: 1).

Für das Produkt sind Produktmerkmale wie Wertbeständigkeit, Haltbarkeit, Funktionalität und Leistungsfähigkeit bestimmend für den Kaufentscheid des Kunden und damit für den wirtschaftlichen Erfolg des Produkts und des Unternehmens. Durch die fortschreitende Globalisierung der Märkte tritt ein Qualitätswettbewerb immer stärker in den Vordergrund (PFEIFER 2001: XXV).

2.1.2 Qualitätsmanagement

Der Begriff Qualitätsmanagement beschreibt nach DIN EN ISO 9000 ff. die Gesamtheit aller qualitätsbezogenen Tätigkeiten und Zielsetzungen und ist nachfolgend definiert als:

Qualitätsmanagement (QM) (quality management) umfasst sowohl die Arbeitsmittel zur Erfüllung der Qualitätsanforderungen (quality control) als auch die Qualitätssicherung (QS) im Sinne der QM-Darlegung (quality assurance), ebenso die Qualitätspolitik, Qualitätsplanung und Qualitätsverbesserung.

Wobei sich die Begriffe Qualitätssicherung und QM-Darlegung dem Oberbegriff Qualitätsmanagement unterordnen.

Durch die Verknüpfung von Qualität und Management wird die Relevanz für alle Personen, alle Organisationseinheiten und Unternehmensprozesse hervorgehoben, die letztendlich in die neue Qualitätsphilosophie nach DIN EN ISO 8402 des Total Quality Management (TQM) mündet.

Total Quality Management ist eine Erweiterung der langfristigen und umfassenden Managementstrategie unter Beteiligung aller Mitglieder der Organisation zum Nutzen der Unternehmung selbst, ihrer Mitarbeiter, ihrer Kunden, und der Gesellschaft als Ganzes (HERING 2003: 2-4).

2.1.3 Freigabe

Sucht man im Internet unter dem Begriff „Freigabe“ findet man unter (http://www.quality.de/lexikon/freigabe.htm) folgende Erklärung:

„Freigabe ist die Erlaubnis, zur nächsten Stufe eines Prozesses überzugehen.“

Nach der Freigabe der internen Herstellprozesse erfolgt die nächste Stufe des Gesamtprozesses. In diesem Fall handelt es sich um den generellen Prozess der Produktentwicklung und der Markteinführung eines Produktes.

Die nächste Stufe ist folgerichtig der Start der Serienproduktion, bevor die Markteinführung letztendlich stattfindet.

Dies setzt natürlich die Erfüllung mehrerer Rahmenbedingungen voraus, bevor mit der Serienproduktion begonnen werden kann. Die Rahmenbedingungen ergeben sich aus Gesetzen, Normen, Richtlinien und Unternehmensvorgaben, die berücksichtigt werden müssen.

2.2 Prämissen, Aufgaben und Relevanz des Qualitätsmanagements

Für die Implementierung des Qualitätsmanagements als einheitliche Managementstrategie im gesamten Unternehmen können folgende daraus resultierende Prämissen bzw. Voraussetzungen und Aufgaben erschlossen werden:

Die Qualität der Produkte und Dienstleistungen steht im Mittelpunkt aller Mitarbei- ter.

Die oberste Führungsebene des Unternehmens als auch des obersten Qualitätsmanagements führen nachhaltig und überzeugend entsprechend der Unternehmensziele und der daraus resultierenden Qualitätspolitik:

- Zufriedenheit des Kunden ist oberstes Ziel
- Qualitätsmanagement muss unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten betrieben werden, um einen langfristigen Erfolg zu gewährleisten
- Qualitätsmanagement zum Nutzen der Gesellschaft bedeutet Erfüllung der an die Unternehmung gestellten Forderungen der Gesellschaft
- Sicherstellung der adäquaten Schulung und Ausbildung der Mitarbeiter im Hinblick auf das Qualitätsmanagement
- Managen bedeutet die umfassende qualitätsbezogene Ausrichtung allen Han- delns
- Festlegung von Qualitätszielen und Qualitätskriterien
- Sicherstellung qualitätssicherer Arbeitsprozesse und nicht Organisation von Qualitätsprüfungen

Qualitätsmanagement ist zunehmend von entscheidender Bedeutung, da sich die Märkte und Produkte stark gewandelt haben. Im Einzelnen sind folgende Veränderungen eingetreten (s. Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Veränderungsprozesse und daraus abgeleitete Anforderungen an das Qualitätsmanagement. - Quelle: Hering 2003: 6.

Durch die wachsenden Anforderungen hinsichtlich der Produktsicherheit, Umweltverträglichkeit und Entsorgung sind eine Steigerung der Qualität und Flexibilität sowie die Reduktion von Kosten und Zeit, Ziele des TQM-Prozesses. Diese Anforderungen resultieren aus folgenden Veränderungen.

Marktveränderungen:

- Turbulenzen, d.h. sich schnell verändernde Kundenanforderungen
- Verschärfte Sicherheitsbestimmungen (Produkthaftung)
- Zunehmende Nachweisanforderungen des Qualitätsmanagements
- Umweltverträglichkeit und Entsorgung sowie die damit verbundene Relevanz für die Lebensqualität
- Steigende Kundenerwartungen bezüglich Zuverlässigkeit, Haltbarkeit, leichter Bedienbarkeit und fehlerfreier und leicht verständlicher Gebrauchsanweisun- gen
- Internationale Kooperationen von Unternehmen (globale Märkte)
- Neue Vertriebswege

Produktveränderungen:

- Kürzere Innovationszeiten und schnellere Marktreife
- Komplexerer Produktaufbau

Das Qualitätsmanagement schafft den Rahmen, damit die zahlreichen Erforder- nisse für die Freigabe, die vorwiegend durch Gesetze und Normen geprägt sind, von Entwicklung, Produktionsplanung und Produktion eingehalten werden (HERING 2003: 7).

2.3 Ziele des Qualitätsmanagements

Aus diesen Aufgaben und Veränderungen erschließen sich bestimmte Ziele für eine moderne Qualitätsmanagement-Strategie. Damit auf die Veränderungen reagiert und die Aufgaben, wie Kostensenkung und Qualitätserhöhung, durchgeführt werden können müssen folgende Maßnahmen ergriffen werden:

- Präventives Qualitätsmanagement:

Die Sicherung der Qualität muss bereits in den frühen Entwicklungsstadien des Produkts erfolgen. Somit treten Fehler erst gar nicht auf bzw. können kos- tengünstig beseitigt werden. Fehlervermeidung geht vor Fehlerbehebung.

- Ganzheitliches Qualitätsdenken:

Qualitätsbewusstsein setzt ein funktionsübergreifendes und in allen Phasen des Produktlebenszyklus aktives Qualitätsmanagement-Verhalten voraus.

- Motivation der Mitarbeiter für die qualitätsorientierte Arbeit

Die richtige aktive intrinsische (von innen kommende) Motivation zur Arbeit erzeugt Qualität.

- Verbesserte Kommunikation:

Von besonderer Wichtigkeit ist die optimale Kommunikation aller am Produktentstehungsprozess beteiligter Bereiche zur Sicherstellung der Qualität.

- Schlanke Produktion (lean production)

Kernthema der schlanken Produktion ist die Übertragung der Qualitätsverantwortung auf die ausführenden Bereiche.

Um diese Ziele zu erreichen, hat sich der Ansatz des Total Quality Managements bewährt (HERING 2003: 8).

2.4 Total Quality Management (TQM)

2.4.1 Begriffsbestimmung Total Quality Management

Total Quality Management bedeutet übersetzt: Umfassendes Qualitätsmanagement und ist eine auf die Mitwirkung aller Mitarbeiter gestützte Managementmethode eines Unternehmens, das die Qualität in den Mittelpunkt stellt. Dabei stehen Aspekte wie Kundenzufriedenheit, langfristigen unternehmerischen Erfolg und den Nutzen für die Mitarbeiter und der Gesellschaft im Mittelpunkt. Der genaue Wortlaut der Definition findet sich in der DIN ISO 8402.

2.4.2 Aspekte des Total Quality Management

Diese oben genannten Ziele sind die wichtigsten Faktoren der TQM-Strategie, die sich auf alle Bereiche des Unternehmens auswirken. Die TQM-Strategie lässt sich nicht auf einzelne Bereiche oder Mitarbeiter beschränken, um einen einheit- lichen Erfolg zu erreichen. TQM funktioniert deshalb nur unter folgenden Voraus- setzungen:

- Unternehmensweite Einführung
- Beteiligung aller Mitarbeiter
- Optimierung der Unternehmensprozesse
- Partnerschaftliches Verhältnis zwischen Kunden und Lieferanten
- Orientierung des Unternehmens nach öffentlichen Interessen.

Die Verwirklichung der TQM-Strategie erfordert eine überzeugende und nachhaltige Führung durch das Top-Management. Die TQM-Strategie ist aber keine Methode, die sich rein auf das Management beschränkt. Das Top-Management muss die Rahmenbedingungen für TQM setzen und die fortwährende Verfolgung der Strategie auf allen Unternehmensebenen fördern.

Die kausalen Zusammenhänge veranschaulicht Abbildung 2:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Kausalzusammenhänge im TQM-Zielsystem. - Quelle: Pfeifer 2001: 9.

Die Abbildung zeigt die Wechselwirkungen der einzelnen Ziele, die zur Errei- chung des höheren Ziels verwirklicht werden müssen. Überlegene Produkte kön- nen nur durch fähige Prozesse hergestellt werden. Dabei sind motivierte Mitar- beiter als Eingangsvoraussetzung zur Schaffung und Erhaltung fähiger Prozesse notwendig. Es handelt sich um eine Forderungs-Leistungs-Beziehung, wie sie auch zwischen Unternehmen und Geldgebern bzw. Kunden besteht. Eine ange- messene Abwägung der Einzelziele ist essentiell zur Erreichung des Gesamtzie- les und des unternehmerischen Erfolges. Daraus resultiert die nachhaltige und überzeugende Führungsaufgabe des Top-Managements.

Die TQM-Strategie verlangt eine starke Prozessorientierung, die eine Steigerung der Effizienz beinhaltet, sobald sämtliche unternehmensinternen Aktivitäten und deren Verknüpfung verstanden werden. Aufgrund dieses Wissens bietet sich die Chance die Prozesse systematisch zu managen und die Prozessergebnisse aus- zuwerten. Darauf basierend können qualifizierte Entscheidungen, über die durch- zuführenden Aktivitäten und Verbesserungsmaßnahmen, getroffen werden.

Die TQM-Strategie betrachtet vor allem jene Prozesse, die wesentlich für die kritischen Erfolgsfaktoren der Unternehmung sind. Sie lassen sich als „Schlüsselprozesse“ im Vergleich zu anderen Prozessen (Supportprozesse), die diese unterstützen, differenzieren.

Da der Gesamtprozess zielorientiert ist, müssen auch die Teilprozesse die aus dem Gesamtziel ableitbaren Unterziele verfolgen.

Aus der Prozessorientierung ergeben sich folgende Aufgaben:

- Identifikation der entscheidenden Unternehmensprozesse:
- Mithilfe der entscheidenden Erfolgsfaktoren lassen sich die Schlüsselprozesse eingrenzen, für die Kennzahlen zur Prozesssteuerung ermittelt werden müs- sen.
- Entwicklung von Verfahren zur Prozesssteuerung:
- Es müssen präventive Verfahren entwickelt werden, um ein stabiles Prozess- ergebnis zu gewährleisten.
- Überprüfung der Prozesse:
- Verbesserungspotenziale definieren und quantifizieren basierend auf Pro- zessergebnissen und Kunden- bzw. Mitarbeiterinformationen.
- Anregung der Mitarbeiter zur Ideen der Prozessverbesserung
- Wirtschaftliche Bewertung von Prozessverbesserungen (PFEIFER 2001: 13).

2.4.3 Realisierung eines Total Quality Managements

Die Realisierung des TQM beginnt beim Top-Management. Es muss als erstes davon überzeugt sein, TQM einzuführen. Es empfiehlt sich ein TQM-Projekt zu starten und auch organisatorisch im Top-Management anzusiedeln. Über einen Lenkungsausschuss kann ein erfolgreicher Verlauf des Projektes garantiert werden bzw. bei Problemen kann er unterstützend eingreifen.

Eine weitere Aufgabe des Lenkungsausschusses ist es die Vision und Strategie des Unternehmens bezüglich TQM zu definieren. Die daraus resultierenden stra- tegischen Ziele müssen in konkrete und messbare Ziele der operativen Ebene differenziert werden. Diese operativen Ziele werden dann Abteilungen bzw. Mit- arbeitern zugeordnet. Sie stellen die Pläne und Prioritäten der Realisierung von Qualitätsprogrammen und -initiativen dar. Die Ausrichtung aller Teilziele und Aktivitäten am TQM-Gesamtkonzept des Unternehmens ist von entscheidender Bedeutung, um die strategischen Ziele vollkommen zu erreichen.

Die Phasen der Realisierung sind in Abbildung 3 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Der Weg zum Total Quality Management. - Quelle: Pfeifer 2001: 18.

Nach der Initiierung von TQM durch das Top-Management werden in iterativen Schritten die Phasen der kontinuierlichen Verbesserung durchschritten. Dadurch können die strategischen Ziele schrittweise erreicht werden (PFEIFER 2001: 19).

2.5 Normanforderungen an die Freigabe

2.5.1 Geltende Normen

Jedes Unternehmen, das über ein Qualitätsmanagement verfügt oder einführt, richtet sich nach der Norm DIN ISO 9001:2000. Basierend auf dieser Norm gibt es für die Automobilindustrie zusätzliche Anforderungen, die sich in der Norm ISO/TS 16949 wieder finden. Nach ihr richten sich alle Automobilkonzerne von Amerika und Europa, u.a. natürlich auch Mercedes-Benz Cars.

Zusätzlich zu diesen international geltenden Normen hat in Deutschland der Verband der Deutschen Automobilindustrie (VDA) eine Veröffentlichung herausgegeben - den VDA Band 6, der mittels seiner Teile bestimmte Bereiche des Qualitätsmanagements explizit beschreibt.

2.5.2 Leitfaden nach ISO 9001:2000

Im Bezug auf die Produktionsprozessfreigabe gibt es keine exakt formulierten Anforderungen. Die ISO 9001:2000 legt jedoch die Art und Weise für die Durchführung von Prozessaudits konkret fest, die von der Norm ISO/TS 16949 für die Prozessfreigabe gefordert wird. Die genaue Methode des Prozessaudits wird in Kapitel 3.6.1 genauer beschrieben (GIETL 2004: 17).

2.5.3 Forderungen nach ISO/TS 16949

In der Norm ISO/TS 16949 sind Verfahren zur Produktionsprozess und Produkt- freigabe gefordert. Dabei gilt es vom Kunden anerkannte Verfahren zu verwen- den und diese auch auf die Lieferanten zu übertragen. Eines dieser Verfahren ist das Prozessaudit, dass in der Norm ISO 9001:2000 beschrieben ist und in der Praxis eines der gängigsten Verfahren bei Automobilherstellern und Zulieferern darstellt.

Mercedes-Benz Cars führt Prozessaudits im Betrieb und bei seinen Zulieferern durch.

Die Norm fordert, dass bei neuen Produkten sowie bei:

- Neuem technischen Änderungsstand
- Neuem Fertigungsort
- Neuem Materiallieferanten
- Jeder beliebigen Umstellung der Fertigung
- Prozessfreigaben durchzuführen sind.

Im Rahmen des Freigabeverfahrens ist die vorläufige Prozessfähigkeit nachzu- weisen ggf. in Verbindung mit einem Prozessaudit bzw. einer Prozessanalyse bei neuen Produktionsprozessen. Die vorläufigen Prozessfähigkeitsuntersuchungen werden bei der Durchführung der verschiedenen Herstellungsphasen der Proto- typen vor dem Beginn der Serienproduktion ermittelt. In Abhängigkeit von der Prozessstabilität müssen zusätzliche Prüf- oder Korrekturmaßnahmen ergriffen werden.

Vorraussetzungen für die interne Freigabe der Serienfertigung sind:

- Nachweis der vorläufigen Prozessfähigkeit
- Freigegebene Materialien / Zulieferprodukte
- Freigegebene Lieferanten
- Freigegebene maschinelle Einrichtungen, Sonderbetriebsmittel und Prüfmittel
- Freigegebene Produktionsanlagen
- Qualifiziertes Personal
- Festlegung des Produktionsstandorts.

Bei Serienstart können zusätzliche Prozessüberwachungsmaßnahmen sinnvoll sein, um auf Anlaufprobleme schneller und effektiver reagieren zu können (CASSEL 2007: 162-165).

2.5.4 Forderungen nach VDA Band 6

Zusätzlich zu den bereits bestehenden Normen fordert der VDA nach Band 6 Teil 1 bei neuen und überholten Maschinen, Anlagen oder Werkzeugen Maschinenfähigkeitsuntersuchungen durch den Hersteller oder den Abnehmer. Für die Praxis ist diese Methode sehr zu empfehlen. In der entsprechenden Bestellung gilt es die Maschinenfähigkeit mit dem entsprechend gefordertem Index als Teil der Betriebsmittelabnahme schriftlich zu dokumentieren. Diese Untersuchung ist nach VDA unter folgenden Bedingungen zu wiederholen:

- Neuteileauftrag
- Neues Werkzeug, Einrichtungen
- Einengung der Toleranz
- Änderung des Fertigungsprozesses oder Ausgangszustands
- Instandsetzungen
- Maschinenverlagerung
- Längerer Produktionsunterbrechung.

Ziel der Maschinenfähigkeitsuntersuchungen ist die Absicherung der Prozessfä- higkeiten und zur Absicherung gegenüber dem Hersteller (Cassel 2007 165-166).

Zusätzlich zur ISO 9001:2000 wird im Teil 3 des VDA Bands 6 die Methode des Prozessaudits beschrieben, die, wie in Kapitel 2.5.1 erwähnt wurde, in Kapitel 3.6.1 genauer erklärt wird. Alle in diesem Kapitel aufgeführten Normen und Richtlinien gelten für Mercedes-Benz Cars und werden dort auch entsprechend in allen Bereichen umgesetzt.

3 Methoden des Qualitätsmanagements

Im Qualitätsmanagement kommen viele verschiedene Methoden zum Einsatz. Die Anwendung der einzelnen Methoden bezieht sich auf die Phase des Produkt- lebenszyklus des Produkts. So kann der Einsatz einer Methode, die sich auf die Produkt- oder Produktionsplanungsphase bezieht, beim Auslauf des Produkts nicht sinnvoll sein. Aus diesem Grunde werden die genannten Methoden kurz angesprochen und die Relevanz hinsichtlich der Herstellprozesse und der zu erfolgenden Freigabe dargestellt und bewertet. Die Abbildung 4 zeigt die Metho- den im Lebenszyklus sowie einen Überblick über die Ziele, Kennzeichen und den Aufwand dar.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Methoden des Qualitätsmanagements im Lebenszyklus. - Quelle: Hering 2003: 108.

Die Abbildung 5 veranschaulicht den Aufwand und den Einfluss auf die Qualität des Produktes, sowie das Ziel der Methode.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Methoden des Qualitätsmanagement. - Quelle: Hering 2003: 109.

Zum besseren Verständnis der Methoden statistischen Versuchsplanung (DoE) und der statistischen Prozessregelung (SPC) werden die notwendigen statistischen Kenntnisse und Berechnungsmethoden sowie die Anforderungen an Mess- und Prüfmittel kurz dargestellt.

3.1 Grundlagen zu den Qualitätsmanagementmethoden

3.1.1 Mathematische Grundlagen

Ziel des Fertigungsprozesses ist, die von der Konstruktion vorgegebenen Maße und Eigenschaften mit statistischer Sicherheit zu erreichen. Damit die Beurteilung und somit die Freigabe des Herstellprozesses hinsichtlich dieses Zieles erfolgen kann, bedarf es einiger statistischer Grundlagen. Deshalb werden nun ausge- wählte Größen und Formeln behandelt, die eine Beurteilung des Prozesses er- lauben.

Dabei wird zum einen zwischen quantitativen und qualitativen und zum anderen zwischen stetigen und diskreten Merkmalen unterschieden:

- Quantitative Merkmale lassen sich mittels einer physikalisch messbaren Grö- ßeleicht ermitteln, z.B. Temperatur, Größen, Zeitdauer
- Qualitative Merkmale sind nur durch eine Eigenschaft beschreibbar, z.B. Ei- genschaften wie Farbe, Geschlecht
- Stetige Merkmale sind kontinuierlich veränderbar und können als reelle Zah- len auftreten, z.B. Zeitdauer, Größen
- Diskrete Merkmale sind abzählbar und sind meistens als ganze oder natürli- che Zahlen beobachtbar, z.B. Stückzahlen, Steuerklasse.

Die Grundgesamtheit N könnte die Tagesproduktion eines Produkts sein. Die Grundgesamtheit N sind also alle an diesem Tag produzierten Teile, z.B. 100 000 Stück.

Aus dieser Grundgesamtheit N wird eine Stichprobe vom Umfang i entnommen, z.B. 200 Stück.

Ein bestimmtes Merkmal wird festgelegt, nach dem die entnommenen Teile beurteilt werden, z.B. die gemessene Länge x.

Weiterhin bestimmt man einen Sollwert den die Länge x haben soll, z.B. 5 mm. Die obere Toleranz- bzw. Spezifikationsgrenze (OSG) beträgt 6 mm und die untere Toleranz- bzw. Spezifikationsgrenze (USG) beträgt 4 mm.

Als Ergebnis erhält man Beobachtungswerte xi zu dem Merkmal, x1 bis x20, da der Stichprobenumfang i = 200 Stück umfasst.

Bei diesen 200 Werten treten nun verschiedene Längen für x auf. Die Häufigkeiten der unterschiedlichen Längen werden gezählt.

Mittels eines Histogramms (s. Abb. 6) wird die Häufigkeitsverteilung der Stichprobe grafisch deutlich, links ist die relative Häufigkeit in Prozent und rechts die absolute Häufigkeit der Stichprobe eingetragen:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Histogramm einer Häufigkeitsverteilung. - Quelle: selbstgestaltet mit QS- Stat

Der arithmetische Mittelwert oder Mittelwert μ ist der Durchschnittswert xd aller beobachteten Werte xi.

Die Streuung der Werte um den Durchschnittswert xd nennt man empirische Standardabweichung s, das Quadrat heißt Varianz.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Diese Berechnungsformel geht auf Gauß zurück, damit wird der mittlere Fehler angegeben, wenn xi durch xd ersetzt wird (TIMISCHL 2002: 34- 37)

3.1.2 Grundlagen der Mess- und Prüfmittel

In der Technik hängt die Produktqualität in besonderem Maße von der Einhaltung der Toleranzen und damit von der Messtechnik ab. Keine Ersatzteilfertigung, keine Großserienproduktion wären möglich, wenn nicht reproduzierbar produziert werden könnte.

Das Messen ist ein experimenteller Prozess, indem ein Vergleich der Messgröße des zu messenden Objektes mit der Bezugsgröße stattfindet. Die Bezugsgröße muss ein genauer eindeutig definierter und möglichst international anerkannter Standard sein.

Die Messtechnik beschäftigt sich mit der Technik und Anwendung der Messmit- tel. Der Messwert wird aus der Angabe des Zahlenwertes und der Einheit ange- geben.

Das Prüfen geht über das Messen hinaus. Gemäß DIN 1319-4 bedeutet Prüfen: Feststellen, ob der Prüfgegenstand eine oder mehrere vereinbarte vorgeschrie- bene oder erwartete Bedingungen erfüllt. Prüfen umfasst wie das Messen eben- falls einen Vergleich des festgestellten Istwertes mit dem Soll- bzw. Grenzwert.

Die bei beiden Prozessen anzugebenden Einheiten liegen dem SI-System, das die Standards für physikalische Größen festlegt, zugrunde.

Die Genauigkeit ist nach DIN EN 60051, definiert als:

„Grad der Übereinstimmung zwischen angezeigtem und richtigem Wert. Die Genauigkeit ... ist durch die Grenzen der Eigenabweichung und die Grenzen der Einflusseffekte bestimmt.“

Die Genauigkeit der Mess- und Prüfmittel sind hinsichtlich der Freigabe relevant für die genaue Bestimmung der von der Entwicklung bzw. vom Kunden geforder- ten Qualitätsmerkmale. Ein ungenaues Mess- oder Prüfmittel suggeriert eine Mehrzahl an einwandfreien Produkten und somit auch Prozessen, die in der Rea- lität so nicht erreicht wird bzw. zu unrecht eine Freigabe erhalten haben (HERING 2003: 52).

Die genauen Verfahren zur Feststellung der Messmittelfähigkeit sind in einem Mercedes-Benz Cars internem Leitfaden beschrieben.

3.2 Quality Function Deployment

Das Quality Function Deployment (QFD) ist eine systematische und allumfassende Methode der Qualitäts- und Produktplanung. Sie hat das Ziel, Produkte dahingehend so gestalten und zu entwickeln, damit die größtmögliche Zahl an Kundenwünschen erfüllt werden.

Aus den Kundenwünschen wird ein Pflichtenheft des Produkts generiert, um die relevanten Kundenwünsche für das Unternehmen festzulegen. Alle Abteilungen des Unternehmens sind damit verpflichtet, zur Realisierung der Kundenwünsche beizutragen. Das QFD zählt wegen der zielorientierten und auf zukünftig ausge- richteten Vorgehensweise zu den strategischen Planungsmethoden. Die Bezie- hungen aus Kundenwünschen und den daraus resultierenden abteilungsspezifi- schen Aufgaben werden in einer Matrix dem so genannten „Qualitätshaus“ be- schrieben. Die 16 Arbeitsschritte sind in der Abbildung 7 chronologisch darge- stellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7: Arbeitsschritte des Quality Function Deployment. - Quelle: Hering 2003, 114.

Es ist erkennbar, dass QFD bereits in der Entwicklungsphase startet und mit der Herstellung der ersten Prototypen abgeschlossen ist. Somit ist diese Methode maßgeblich dafür verantwortlich wenn es um die Festlegung der Herstellprozes- se geht, aber für die qualitative Freigabe der Herstellprozesse ist sie nicht von Bedeutung. Die Produktrealisierung und der dazu notwendigen Prozesse werden nicht betrachtet und fließen nicht als 17. Arbeitsschritt in das „Qualitätshaus“ mit ein (HERING 2003: 102-130).

3.3 Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA)

Die Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) gehört zu den vorbeugen- den Methoden des Qualitätsmanagements, um eine frühzeitige Fehlervermei- dung in der planerischen Phase des Produktentstehungsprozesses durchzufüh- ren. Dabei sollen potentielle Produktfehler und Mängel bei neuen Fertigungsver- fahren bereits während der Planung aufgedeckt und durch Ableiten geeigneter Maßnahmen vermieden werden.

Zusätzlich ist mittels der FMEA einem Unternehmen möglich, vorliegendes Erfahrungswissen hinsichtlich Fehlerzusammenhänge und Qualitätseinflussfaktoren systematisch zu sammeln und verfügbar zu machen.

Gerade die Nutzung des Erfahrungswissens ist für eine prozesssichere Fertigung von entscheidender Bedeutung.

Je nach Schwerpunkt, Zielsetzung und Zeitpunkt der Durchführung werden verschiedene Arten der FMEA unterschieden:

- die Konstruktions- FMEA
- die System FMEA Produkt
- die System FMEA Prozess

Der Begriff der Konstruktions- FMEA wird seit 1996 vom VDA nicht mehr verwendet und formell wird nur noch zwischen System FMEA Produkt und System FMEA Prozess unterschieden.

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