Ein Leitfaden zur Ursachenanalyse - Beispiele, Tools und mehr

Eine Grundursache ist definiert als ein Ereignis oder ein Faktor, der zu Nichtkonformität in einer Produktionsumgebung führt. Sobald eine Grundursache identifiziert ist, sollten Hersteller Schritte unternehmen, um die Ursache durch kontinuierliche Prozessverbesserung dauerhaft zu beseitigen.

Letzten Endes ist eine Ursache nicht einfach irgendein Faktor, der dazu beiträgt. Die Grundursache muss eine zugrundeliegende Ursache sein, damit die Person, die die Quelle des Problems identifiziert, es in Zukunft verhindern kann. Außerdem muss die Grundursache identifizierbar sein.

Identifizierung der Ursache von Nichtkonformitäten durch eine Ursachenanalyse (Root Cause Analysis)

Eine Ursachenanalyse (Root Cause Analysis, RCA) ist eines der wichtigsten Instrumente, die von Herstellern eingesetzt werden, um die Faktoren zu identifizieren, die zu Qualitätsproblemen in ihrem Betrieb beitragen.

Ursachenanalysen werden häufig von Prozessingenieuren in der Fertigung durchgeführt, um herauszufinden, was, wie oder warum ein auslösendes Ereignis eingetreten ist.

Dieser Problemlösungsansatz wird in der Regel angewendet, wenn die Folgen "Auswirkungen auf die Sicherheit, Gesundheit, Umwelt, Qualität, Zuverlässigkeit oder Produktion" haben.

Die Identifizierung der dem Problem zugrundeliegenden Ursache gibt dem Analysten die Möglichkeit, eine potenzielle Lösung für das Problem zu finden und umzusetzen. Diese Lösungen sind unterschiedlich und können Prozessänderungen oder andere Abhilfemaßnahmen umfassen. Anders als die auf Frühindikatoren basierende Analyse ist die Ursachenanalyse eine Reaktion auf ein bestehendes oder historisches Problem. Das Ziel ist es, zu verhindern, dass das Problem in Zukunft wieder auftritt.

Wenn eine Ursachenanalyse keine wirkliche Ursache für das Problem aufzeigt, sollte der Analytiker in Erwägung ziehen, ein anderes Analysetool zur Lösung des Problems einzusetzen.

Die Grundursache muss auch in der Kontrolle des Managements liegen, um sie zu beheben. Wenn zum Beispiel eine Änderung der Handelspolitik zu einem Rückgang der einzigen Bezugsquelle für ein bestimmtes Material geführt hat, liegt das außerhalb der Kontrolle des Managements. Sie legen die Regierungspolitik nicht fest! Und schließlich muss das Problem eine Lösung haben, die verhindert, dass es immer wieder auftritt, damit es eine Ursache ist. Wenn dies nicht der Fall ist, gibt es wahrscheinlich eher ein ursächliches Problem als eine zu lösende Grundursache.

Bevor Sie eine Ursachenanalyse durchführen können, müssen Sie so viele Daten wie möglich über die Ereignisse und Personen sammeln, die an der Entstehung des Problems beteiligt waren.

Wenn Sie sich bei Ihrer Analyse in erster Linie auf die Aussagen von Mitarbeitern stützen, ist es wichtig, dass Sie so bald wie möglich einen Rahmen für die Erhebung harter Daten schaffen. Menschen können unzuverlässig sein und ihre Erinnerungen sind anfällig für Suggestionen, vor allem, wenn einige Zeit vergangen ist.

Die nächsten Schritte, die Sie zur Durchführung einer Ursachenanalyse unternehmen sollten, hängen von Ihrem Ansatz ab. Im Allgemeinen gibt es 5 gängige Ansätze für die Ursachenanalyse:

• Ereignisse und kausale Faktorenanalyse
• Analyse ändern
• Analyse der Barriere
• Risikobaum-Analyse
• Kepner-Tregoe Problemlösung

In unserer nächsten Sitzung werden wir uns mit den 5 verschiedenen Ansätzen befassen, die Hersteller zur Durchführung einer Ursachenanalyse wählen können.

Was ist eine Kausalfaktorenanalyse?

Bei der Analyse der Ursachenfaktoren müssen alle Ereignisse, die zu dem Problem beigetragen haben, identifiziert werden. Vermeiden Sie den Fallstrick, sich auf die offensichtlichsten, letzten Ursachen zu konzentrieren. Eine Möglichkeit, allen Ursachen auf den Grund zu gehen, ist der Einsatz der "5 Whys". Die 5 Whys sind "eine iterative Fragetechnik, die dazu dient, die einem bestimmten Problem zugrunde liegenden Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu erforschen."

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, dass Ihre Kosten für Schrott im letzten Quartal gestiegen sind. Wenn Sie eine Analyse der ursächlichen Faktoren für den Anstieg erstellen würden, könnten Sie sich auf die offensichtlichste Ursache konzentrieren. Was hat sich in dieser Zeitspanne geändert? Die Antwort könnte sein, dass eine bestimmte Linie mehr Ausschuss produziert. Wenn Sie noch einmal fragen, warum diese Linie mehr Schrott produziert, könnten Sie herausfinden, dass es in der letzten Zeit eine erhebliche Fluktuation der Mitarbeiter gegeben hat. Wenn Sie noch einmal nach dem Grund fragen, könnten Sie erfahren, dass einige Ihrer erfahrenen Bediener in den Ruhestand gegangen sind.

Wenn Sie diesen Prozess lange genug fortsetzen, erfahren Sie eine Menge weiterer Faktoren, die zum Anstieg des Ausschusses beitragen und mehr Details liefern als "es gab einen Anstieg des Ausschusses". Diese Art der logischen Befragung wird als "5 Whys" bezeichnet, denn 5 ist die Zahl, an der man seine Fragen messen kann. Die Verwendung der 5 Whys kann Ihnen helfen, die kausalen Faktoren zu identifizieren, die zu dem Problem beigetragen haben, das Sie in Zukunft vermeiden möchten.

Bei grundlegenden Herausforderungen können die 5 Gründe selbst ausreichen, um der Ursache des Problems auf die Spur zu kommen. In dem nicht-technischen Beispiel oben wäre eine klare Lösung des Problems, den Riegel auszutauschen, so dass sich das Tor schließt, ohne dass ein Ziegelstein es geschlossen halten muss.

Bei komplizierteren Problemen reichen die 5 Whys möglicherweise nicht aus, um die Ursache des Problems zu lösen. Lassen Sie uns dem obigen Beispiel etwas mehr Farbe verleihen. Was passiert, wenn Sie berücksichtigen, dass das Werk mit der Einstellung neuer Teammitglieder bis eine Woche vor der Pensionierung der erfahrenen Bediener gewartet hat? Was wäre, wenn neue Mitarbeiter in der Regel einige Monate lang geschult werden, bevor sie die gleiche Verantwortung erhalten?

Es sind nicht nur die Betreiber, die das Problem verursacht haben. Es gab eine Reihe von ursächlichen Faktoren, die die schlechte Leistung beeinflusst haben.

Was ist eine Änderungsanalyse?

Die Änderungsanalyse ist eine Technik der Ursachenanalyse, die sich auf ein bestimmtes Problem oder ein problematisches Ereignis konzentriert. Bei dieser Art von Analyse wird versucht herauszufinden, welche Abweichung vom regulären Verfahren bzw. welche Änderung das ungünstige Ereignis verursacht hat. Dies ist die Art von Analyse, an die man in der Fertigung typischerweise denkt, wenn man von Änderungsanalyse spricht.

Die Veränderungsanalyse ist einfach zu erlernen und anzuwenden. Die Suche nach einer Abweichung von einer Norm führt auch zu klaren Korrekturmaßnahmen. Dies liefert konkrete nächste Schritte für jeden, der die Analyse durchführt. Außerdem lassen sich so ungewöhnliche Ursachen leichter erkennen.

Ziehen Sie die Anwendung einer anderen Art von Ursachenanalyse in Betracht, wenn Ihr Standardprozess nicht gut genug definiert ist, um eine gute Vergleichsbasis zu bieten. Je nachdem, wie variabel Ihre Prozesse sind, kann auch die Anzahl der beweglichen Teile den Umfang dieser Art von Analyse deutlich erhöhen.

Unabhängig davon, ob Sie sich für diese Art der Analyse oder eine andere Form der Ursachenanalyse entscheiden, stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Annahmen überprüfen. Im schlimmsten Fall werden Sie feststellen, dass Ihre Hypothese nicht schlüssig ist oder dass Sie keine tatsächliche Ursache finden. Dieses Ergebnis ist zwar unangenehm, aber besser, als eine falsche Schlussfolgerung zu ziehen, die in der Zukunft weitere Probleme verursacht.

Was ist eine Barriereanalyse?

Die Analyse von Barrieren ist ein systematischer Prozess, der dazu dient, das Versagen von physischen, administrativen und verfahrenstechnischen Barrieren zu identifizieren, die das unerwünschte Ereignis hätten verhindern sollen. Bei dieser Analyse wird ermittelt, warum die Barrieren versagt haben, und es wird bestimmt, welche Arten von Korrekturmaßnahmen erforderlich sind, um ein erneutes Versagen in der Zukunft zu verhindern.

Beginnen Sie Ihre Barriereanalyse mit der Identifizierung aller Barrieren, die vor dem Auftreten des Zwischenfalls vorhanden waren. Überprüfen Sie jede Barriere, um festzustellen, ob sie unter normalen Betriebsbedingungen funktioniert hat. Wenn es eine Abweichung bei den Betriebsbedingungen gab, hat sie unter diesen Bedingungen ihre beabsichtigte Funktion erfüllt? Hat die Barriere dazu beigetragen, die Gesamtkosten des unerwünschten Ereignisses zu verringern? War die Konstruktion der Barriere stark genug, um den beabsichtigten Zweck zu erfüllen? Überprüfen Sie schließlich, ob die Barriere im Vorfeld des Ereignisses ordnungsgemäß gebaut, gewartet und inspiziert wurde.

Verwenden Sie diese Fragen bei jeder Barriere, um zu ermitteln, wie die Barrieren das Ereignis nicht verhindern konnten. Beachten Sie, dass dies möglicherweise nicht die beste Art der Ursachenanalyse ist, je nachdem, was Sie untersuchen und wie der bestehende Prozess oder die Einrichtung vor dem Ereignis aussah.

Was ist eine Risikobaumanalyse?

Die Risikobaumanalyse wird, wie die beiden vorhergehenden Analysen, die wir besprochen haben, verwendet, um die Auswirkungen eines ausgefallenen Systems zu analysieren, nachdem ein unerwünschtes Ereignis eingetreten ist. Ereignisbäume wurden im Rahmen der Sicherheitsstudie für das Kernkraftwerk WASH-1400 im Jahr 1974 entwickelt. Eine Fehlerbaumanalyse wird unter bestimmten Umständen groß und unübersichtlich. Der Ereignisbaum wurde entwickelt, um herauszufinden, welcher Pfad das größte Risiko für einen Ausfall in einem System darstellt, ohne dass jeder Pfad im Baum abgebildet werden muss.

Die Risikobaumanalyse hat einige Vorteile. Erstens hilft sie Ihnen, mehrere nebeneinander existierende Faktoren zu identifizieren, die zum Scheitern beitragen. Dadurch erhalten Sie mehrere Ebenen von Details. Auf der anderen Seite kann die Menge an Details, die bei dieser Analyse zur Verfügung steht, dazu führen, dass subtile Unterschiede zwischen den Zweigen leicht übersehen werden. Außerdem ist dies eine komplexere Form der Ursachenanalyse. Die Person, die die Analyse durchführt, muss geschult sein und über eine gewisse Erfahrung verfügen, um den Erfolg zu gewährleisten.

Was ist die Kepner-Tregoe-Methode?

Die Kepner-Tregoe-Methode der Ursachenanalyse wurde berühmt, als die NASA sie einsetzte, um das Apollo-13-Team nach Hause zu bringen. Es handelt sich dabei um eine strukturierte Methode zum Sammeln, Priorisieren und Auswerten von Informationen. Wie andere Formen der Ursachenanalyse ist auch die Kepner-Tregoe-Methode ein systematischer Ansatz zur Lösung eines Problems und zur Analyse von Risiken.

Der erste Schritt bei dieser Methode besteht darin, Probleme zu identifizieren und sie nach ihrer Wichtigkeit zu klassifizieren. Legen Sie dann die Prioritätsstufe nach potenziellen Auswirkungen, Dringlichkeit und Wachstum fest. Als Nächstes entscheiden Sie, welche Maßnahmen zu ergreifen sind oder welcher Schritt als nächster getan werden soll. Erstellen Sie schließlich einen Plan, wer beteiligt sein wird, was sie tun werden, wo sie beteiligt sind und wann sie beteiligt sein werden. Achten Sie darauf, dass Sie den Umfang der Beteiligung jeder Person festlegen.

Der nächste Schritt bei der Anwendung dieser Analyse besteht darin, festzustellen, welche Ziele erreicht werden müssen und welche Ziele Sie erreichen möchten, die nicht unbedingt notwendig sind. Dies wird Ihnen helfen, Ihre Optionen anhand Ihrer Ziele zu bewerten, damit Sie die bestmögliche Wahl der Maßnahmen treffen können.

Der größte Vorteil der Kepner-Tregoe-Analyse ist die Möglichkeit, Prioritäten zu setzen und die Analyse zu fokussieren. Durch das Abwägen und Festlegen von Zielen bietet diese Art der Analyse eine direktere Überprüfung eines Problems.

Kausale Faktoren vs. eine Grundursache

Eine Herausforderung bei der Durchführung einer Ursachenanalyse besteht darin, sicherzustellen, dass Sie die Grundursachen und nicht die kausalen Faktoren identifizieren. Ein ursächlicher Faktor ist ein Verhalten, eine Unterlassung oder ein Mangel, der, wenn er korrigiert, beseitigt oder vermieden würde, das Ereignis wahrscheinlich verhindert hätte. Eine Grundursache ist ein Faktor, dessen Beseitigung eine Wiederholung des Ereignisses definitiv verhindern würde.

Puristen der Ursachenanalyse konzentrieren sich auf die Identifizierung einer Grundursache und nicht auf einen kausalen Faktor. Viele der Prozesse, bei denen die Ursachenanalyse angewendet wird, führen jedoch zu unerwünschten Ereignissen, die auf menschliches Versagen zurückzuführen sind. Die Beseitigung einer bestimmten Ausprägung des Fehlers macht nicht unbedingt deutlich, wie sich diese Art von Fehler wiederholen kann. Letztlich kann dieser spezifische Fokus einen systematischen Fehler ignorieren.

Datenintegrität

Die wichtigste Voraussetzung für eine Ursachenanalyse sind Daten. Wenn Sie während des gesamten zu untersuchenden Prozesses so viele Daten wie möglich sammeln, verbessern Sie die Qualität und Effizienz der Ursachenanalyse. Dies ist jedoch ein weiterer Schwerpunkt für Kritiker der Ursachenanalyse. Oftmals beginnt die Datensammlung über das auslösende Ereignis erst nach dem Ereignis. Sie erfordert außerdem mehrere Zeugenaussagen und Interviews. Diese qualitative Datenerhebung kann unzuverlässig sein, insbesondere wenn diese Interviews Tage, Wochen oder sogar Monate nach dem Ereignis stattfinden müssen.

Einfache vs. dauerhafte Lösungen

Leider können die Lösungen für diese Ereignisse sehr komplex sein. Anstatt einen Teil eines bestehenden Prozesses zu entfernen, kann die beste Lösung eine komplette Umgestaltung, die Implementierung neuer Technologien oder andere groß angelegte Anpassungen sein. Selbst wenn dies notwendig ist, neigen Administratoren, Manager und Führungskräfte dazu, nach schnellen und einfachen Lösungen zu suchen.

Einer Lösung den Vorrang zu geben, die das Problem langfristig nicht löst, ist zwar einfacher, kann aber dazu führen, dass sich die Ereignisse wiederholen.

Vermeiden von Schuldzuweisungen

Wenn die Ursachenanalyse als eine Suche nach Schuldigen angesehen wird, könnten Sie in Schwierigkeiten geraten. Der Prozess der Datenerfassung könnte beeinträchtigt werden, wenn die Ursachenanalyse wie ein Versuch aussieht, einen Schuldigen für das Ereignis zu finden. Bringen Sie die Identifizierung des Schuldigen mit dem System in Einklang, das das unbeabsichtigte Ergebnis hervorgebracht hat. Es ist unwahrscheinlich, dass eine einzelne Person das Problem in böser Absicht verursacht hat. Sollte dies jedoch der Fall sein, müssten die Person und das Unternehmen zur Rechenschaft gezogen werden.

Gruppendenken

Befürworter der Ursachenanalyse ermutigen Gruppen oft zur Zusammenarbeit und zum Brainstorming während des Prozesses. Einige Kritiker argumentieren jedoch, dass dies das Gruppendenken fördert und kreative Ansätze und Analysen im Keim erstickt. Wenn Sie ein RCA-Team zusammenstellen, sollten Sie Teammitglieder aus verschiedenen Gruppen und Funktionsbereichen einbeziehen, um eine fruchtbare Zusammenarbeit zu fördern.

Werkzeuge zur Überwindung von Herausforderungen & Anwendung der Ursachenanalyse

Unternehmen nutzen Tools wie Tulip , um Daten von ihren Mitarbeitern, Prozessen und Maschinen in Echtzeit zu sammeln. Dies ermöglicht ihnen die Durchführung von Ursachenanalysen nach kleineren Ereignissen und eine schnellere und effizientere Verbesserung dieser Prozesse. Darüber hinaus lassen sich mit präzisen Daten über Bediener, Maschinen und Änderungen an Verfahren die oben genannten Herausforderungen bei der Ursachenanalyse leichter vermeiden.

Es gibt eine Reihe von verschiedenen Tools und Techniken, die bei der Durchführung einer Ursachenanalyse eingesetzt werden können. Wir haben bereits in der Vergangenheit ausführlich über die für die Ursachenanalyse verwendeten Tools geschrieben, daher fassen wir sie hier nur kurz zusammen.

Pareto-Diagramme - Mit Pareto-Diagrammen lassen sich große Mengen von Produktionsdaten auf einen Blick analysieren. Durch die Anzeige der häufigsten Fehlerursachen in absteigender Reihenfolge können Pareto-Diagramme Teams dabei helfen, Verbesserungen zu priorisieren, um eine maximale Wirkung zu erzielen.

Die 5 Whys - Wir haben in diesem Leitfaden bereits ausführlich über die 5 Whys als Untersuchungstechnik gesprochen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die 5 Whys Prozessingenieuren helfen können, eine Ursachenanalyse durchzuführen, indem sie den Hauptgrund für das Auftreten eines Ereignisses herausfinden. Die 5 Whys-Technik ist am effektivsten, wenn Sie ein rudimentäres Problem untersuchen, das keine quantitative Analyse erfordert.

Fishbone-Diagramme - Fishbone-Diagramme, auch bekannt als Ursache-Wirkungs-Diagramme, sind nützlich, wenn es eine Reihe von potenziellen Ursachen für ein Problem gibt, die in verschiedene Kategorien eingeteilt werden können. Dieses Werkzeug ist besonders effektiv, wenn die Ursache eines Problems völlig unbekannt ist.

Streudiagramme - Streudiagramme oder Streudiagramme sind visuelle Darstellungen der Beziehung zwischen zwei Datensätzen. Um ein Streudiagramm als Hilfsmittel für die Ursachenanalyse zu verwenden, trägt man eine unabhängige Variable (die vermutete Ursache) auf der x-Achse und die abhängige Variable (das daraus resultierende Problem) auf der y-Achse ein. Wenn nach dem Auftragen dieser beiden Variablen ein klares und deutliches Muster zu erkennen ist, können Sie vermuten, dass die Variablen miteinander korreliert sein könnten.

Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA) - Eine Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse ist ein Werkzeug, das in jeder Phase der Produktion eingesetzt werden kann und bei dem alle potenziellen Fehlerpunkte innerhalb eines Designs, eines Prozesses oder eines Produkts sowie die potenziellen Auswirkungen, die der Fehler verursachen könnte, identifiziert und untersucht werden. An der FMEA ist häufig eine funktionsübergreifende Gruppe von Interessenvertretern beteiligt, die mit dem Design, dem Prozess oder dem Produkt vertraut sind und dazu beitragen können, mögliche Ursachen zu dokumentieren, bevor sie tatsächlich auftreten.