a) Wie lautet die zurzeit gültige Definition von „Qualität“ nach DIN EN ISO 9000:2015? Erläutern Sie diese Definition mit ihren eigenen Worten und anhand eines Schaubildes!
Qualität: Grad, in dem ein Satz inhärenter Merkmale eines Objektes Anforderungen erfüllt
Prozessfähigkeit zentrierter Prozess
Prozessfähigkeit nicht-zentrierter Prozess
Vollfaktorielle Versuche
n^k
n=Anzahl der Stufen
k=Anzahl der Faktoren
Was ist unter Anforderungen zu verstehen? Wodurch entstehen Qualitätsanforderungen?
Anforderung: ein Erfordernis oder eine Erwartung, das oder die festgelegt und üblicherweise vorausgesetzt oder verpflichtend ist.
Festgelegt: bspw. In einem Dokument angegeben —> Lastenheft
Üblicherweise vorausgesetzt: deren Erfüllung ist für Organisation/Kunden/andere interessierte Parteien üblich oder allgemein Praxis ist
Verpflichtend: deren Erfüllung für die Organisation behördlich/vertraglich bindend ist
Anforderungen entstehen:
durch Kunden: Wirtschaftlichkeit, Aussehen, Image, Funktionen, Preis, Zuverlässigkeit, Leistungsfähigkeit, Spaß
durch das Unternehmen: Wirtschaftlichkeit, Marktanteile, Kosten, Lagerbestände, Wachstumspotenzial, Ressourcen, Machbarkeit, Rendite
durch die Gesellschaft: Arbeitsplätze, Sicherheit, Gesetze, Energieeinsatz, Soziale Verträglichkeit, Folgekosten, Umweltauflagen
Wie entwickelt sich die Kurve der Fehlerentstehung und Fehlerbehebung im Laufe des Produktlebenszyklus? Welche Ableitungen treffen Sie daraus?
Fehler vermeiden durch Fehlermanagement in der Entwicklungs- und Planungsphase
Frühe Fehlervermeidung
Dieses Diagramm zeigt ein übliches Verhältnis anfallender Fehler und deren Behebung im Bezug auf die Kosten. Die sogenannte 10er-Regel besagt, dass mit jeder Phase, die ein Fehler später im Produktlebenslauf entsteht, die Kosten zur Fehlerbehebung um eine 10er Potenz steigen. Daraus lässt sich ableiten, je eher ein Fehler erkennt und behoben wird, desto weniger Kosten wird dieser verursachen. Mit Hilfe eines funktionierenden Qualitätsmanagementsystems lässt sich dies einfacher bewerkstelligen.
Was ist unter APQP zu verstehen? Warum ist Qualitätsvorausplanung so wichtig?
APQP: Advanced Product Quality Planning à Qualitätsvorausplanung
· Macht komplexe Vorgänge transparent und reproduzierbar
· Hilft redundante Tätigkeiten zu vermeiden
· Bietet eine durchgehende Kontrolle in einem Projekt
· Entlastet bei Produkthaftungen
· Reduziert die Fehlerquote in der Serie durch Anwendung von Q-Methoden
Nennen und erläutern Sie die Prinzipien eines umfassenden Qualitätsmanagements.
Es werden 35.000 Teile produziert, von denen zwei fehlerhaft sind. Wie groß ist der Anteil fehlerhafter Teile (in ppm)?
Rechenweg: 2 defekte Einheiten / 35.000 geprüfte Einheiten * 1.000.000 = 57,14 ppm
Nennen Sie jeweils drei Beispiele für direkte und indirekte Fehlerkosten!
Direkte Fehlerkosten:
· Prüfkosten,
· Garantieleistung,
· Ausschuss,
· Nacharbeit
Indirekte Fehlerkosten:
· lange Durchlaufzeiten,
· verspätete Auslieferung,
· techn. Änderung von Aufträgen,
· hohe Materialbestände,
· Abwanderung von Kunden
Erläutern Sie die Unter- und die Übererfüllung von Qualität anhand der Wertefunktion eines Qualitätsmerkmals!
· 100 % Festigkeit kann unterschiedliches meinen
· Wäscheleine
Nicht fest genug —> hängt durch
Zu fest —> kann reißen
Was versteht man unter der Zehnerregel der Fehlerkosten?
Die rule of-ten oder Zehnerregel der Fehlerkosten (auch 10er Regel der Fehlerkosten) besagt, dass die Kosten der Fehlerbehebung in jeder einzelnen Phase bzw. Stufe der Wertschöpfungskette um den Faktor 10 steigen. Je später der Fehler entdeckt wird, desto höher sind die Kosten diesen zu beheben.
Welches Qualitätsverständnis galt zurzeit der Industrialisierung bei der Einführung des sog. Taylorismus und welche Konsequenzen hatte dies?
Qualität ist, wenn der Kunde zurückkommt und nicht das Produkt
Monotonie und Entfremdung führen zu mehr Fehlern und Ausschuss
Normen und Prozesse werden als Grund für Verlust der Verantwortung für die eigene Arbeit angesehen
Herstellung und Qualitätskontrolle werden von unterschiedlichen Personen durchgeführt
Keine direkte Rückkopplung, wenn etwas falsch montiert wird
Keine in sich geschlossene ständige Verbesserungsregelkreise
Der Taylorismus definiert Arbeitsnormen und Prozesse. Die Produktion und die Qualitätskontrolle sind getrennte Arbeitsbereiche. Fehler sind durch Monotonie entstanden.
—> Keine direkte Rückkopplung der Fehler
Beschreiben Sie kurz, wie sich das Qualitätsverständnis von der Zeit der Industrialisierung bis heute gewandelt hat?
Wie wird das Qualitätsmanagement heute gegliedert?
Nennen Sie die sieben statistischen Werkzeuge des Qualitätsmanagements und ordnen Sie diese den beiden Kategorien „Fehlererfassung“ und „Fehleranalyse“ zu!
Skizzieren Sie beispielhaft den Aufbau einer Fehlersammelkarte! Listen Sie beispielhaft Fehlerarten auf, die bei der Montage eines Kugelschreibers entstehen könnten!
defekte Feder
ausgelaufene Mine
fehlendes Bauteil
Kratzer am Gehäuse
falsche Montage
Sonstiges
Skizzieren Sie eine Qualitätsregelkarte!
Skizzieren Sie ein Flussdiagramm!
Bei der optischen Prüfung einer Flachbaugruppe nach dem SMD Fertigungsprozess ist folgende Fehlersammelliste erstellt worden:
Erstellen Sie ein Pareto-Diagramm! Stellen Sie auch die Summenhäufigkeit dar!
Vorgehensweise Pareto-Diagramm
Wie viele Fehler sind insgesamt aufgetreten? —> Summe einzelner Fehler berechnen
Fehlerart ihrer Häufigkeit absteigend sortieren
relative Häufigkeit berechnen —> p1=(Anzahl des Fehlers/Summe aller Fehler)*100%
Summenhäufigkeit berechnen —> Addition der einzelnen relativen Häufigkeiten
Wert bei dem die Summenhäufigkeit den Wert 80 übersteigt makieren
Diagramm zeichnen —> y-Achse= relative Häufigkeit [%] & Summenhäufigkeit [%] (0-100) —> x-Achse= Fehler (1-Anzahl Fehlerarten)
relative Häufigekeit als Säule eintragen
Summenhäufigkeit als Liniendiagramm eintragen
Werte an die einzelnen Punkte schreiben
f) Ein Professor vermutet, dass die Anwesenheit der Studierenden in seinen Vorlesungen positiv mit dem Klausurergebnis korreliert. Zu diesem Zweck erfasst er die Anzahl der Vorlesungsbesuche (maximal 13) und stellt diese den Klausurergebnissen (maximal erreichbare Punkteanzahl = 60) gegenüber (siehe nachfolgende Seite).
· Stellen Sie den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Vorlesungsbesuche und den Klausurergebnissen grafisch dar!
· Ermitteln Sie den Korrelationskoeffizienten und interpretieren Sie das Ergebnis!
Erläutern Sie den Begriff „Qualitätsmanagementsystem“!
Aus welchen drei Teilen besteht die Normenreihe DIN EN ISO 9000 und was ist der grobe Inhalt der einzelnen Teile?
Nennen und erläutern Sie kurz die sieben Grundsätze des Qualitätsmanagementsystems nach DIN EN ISO 9000.
Beschreiben Sie die Struktur und das Prozessmodell der DIN EN ISO 9001:2015!
Erläutern Sie den PDCA-Zyklus!
Warum entstand die IATF 16949? Was ist die Grundlage der IATF 16949? Wofür steht das Kürzel IATF?
Was bedeutet Six Sigma?
Stellen Sie am Beispiel eines Qualitätsmerkmals „Wellendurchmesser“ mit einem Nennmaß von 50 mm und einer vorgegebenen Toleranz +/- 30 µm einen zentrierten Fertigungsprozess, der den Six-Sigma-Level erfüllt, graphisch dar! Nehmen Sie an, dass die Messwerte für den Wellendurchmesser normalverteilt sind.
c) Zeichnen Sie nun in das Diagramm aus Aufgabenteil die Verteilung der Merkmalswerte ein, wenn der Prozess um die 1,5-fache Standardabweichung in Richtung der oberen Toleranzgrenze verschoben ist!
Erläutern Sie den Begriff der „Prozessfähigkeit“! Wie wird die Prozessfähigkeit berechnet?
Wofür steht DMAIC? Erläutern Sie die einzelnen Phasen des DMAIC-Prozesses?
Was ist unter statistischer Versuchsplanung zu verstehen und wann wird diese Methode eingesetzt?
Design of Experiments: Statistische Methode zur strukturierten Versuchsplanung; zur Ermittlung von Auswirkungen von Prozessparametern auf ein Produktmerkmal. Ziel ist es, mit einem möglichst geringen aufwand so viel wie möglich über den Zusammenhang der Einflussgrößen (Input) auf das Ergebnis (Output) zu erfahren.
Was ist der Unterschied zwischen der Einfaktor‐Methode und vollfaktoriellen Versuchen?
Einfaktor-Methode (One factor at Time):
es wird immer nur eine Einflussgröße variiert, während die anderen konstant gehalten werden.
Bei konstanter optimierter Einflussgröße werden die Parameter variiert.
Wechselwirkungen untereinander werden so nicht analysiert.
Voll- und teilfaktorielle Versuche:
Analyse der Haupteffekte und aller Wechselwirkungen.
Teilfaktorielle Versuchsplanung: durch Beschränkungen z.B. auf 2-fach Wechselwirkungen kann der Versuchsumfang verringert werden
Wie viele Versuche (Annahme: vollfaktorielle Versuchsplanung) sind durchzuführen, wenn Sie den Einfluss von sieben Faktoren auf die Zielgröße Y untersuchen wollen, und dabei jede Einflussgröße auf drei Faktorstufen variieren.
Sie wollen mithilfe der statistischen Versuchsplanung den Einfluss von drei Einflussgrößen (A, B, C) auf die Zielgröße Y untersuchen. Zur ersten Analyse wird jede der drei Einflussgrößen in zwei Stufen (+/‐) variiert:
· Wie viele Versuche sind durchzuführen, wenn vollfaktorielle Versuche durchgeführt werden sollen?
· Stellen Sie den vollfaktoriellen Versuchsplan auf!
· Schreiben Sie die Formel auf, mit der Sie den Effekt der Einflussgröße A, den Wechselwirkungseffekt zwischen den Einflussgrößen A und B und den Wechselwirkungseffekt zwischen den Einflussgrößen A, B und C berechnen (Hinweis: Das Ergebnis des Versuche 1, 2, …, n kennzeichnen Sie bitte mit Y1, Y2, …, Yn.
Was ist unter der Methode FMEA zu verstehen und wann bzw. warum wird diese Methode eingesetzt?
FMEA = Fehlermöglichkeits- und einflussanalyse o. Failure Mode and Effects Analysis
eine formalisierte, analystische Methode
Zur möglichst frühen systematischen Erfassung und Vermeidung potenzieller Fehler in einem Design oder der Konstruktion eines Produktes, eines Systems oder eines Prozesses
Grundgedanke: Fehler, die nicht gemacht werden, müssen nicht behoben werden!
Was ist der Unterschied zwischen einer Produkt‐ und einer Prozess‐FMEA?
Produkt-FMEA (System-FMEA-Produkt):
betrachtet die geforderten Funktionen von Produkten und Systemen bis auf die Auslegung der Eigenschaften und Merkmale
möglichen Abweichungen werden betrachtet
Maßnahmen zur Sicherstellung der Forderungen definiert
Prozess-FMEA (System-FMEA-Prozess):
betrachtet alle Abläufe zur Herstellung von Produkten und Systemen bis zu den Anforderungen an die Prozesseinflussfaktoren
Maßnahmen zur Sicherstellung der Abläufe und der Produktmerkmale definiert.
Woraus setzt sich die Risikoprioritätszahl zusammen? Welche Werte kann die Risikoprioritätszahl annehmen?
—> RPZ-Werte: 1-1000
Risikoprioritätszahl:
RPZ= BxExA
· B: Auswirkung (Schwere/Bedeutung)
· E: Fehler (Entdeckungswahrscheinlichkeit)
· A: Ursache (Auftretenswahrscheinlichkeit)
Was sagen mittlere (2 bis 125) und hohe Werte (> 125) bei der Risikoprioritätszahl aus und was würden Sie als Qualitätsmanager in diesem Fall vorschlagen? Was waren die Gründe, warum die RPZ durch die Aufgabenpriorität abgelöst wurde?
2 bis 125: Maßnahmen möglich
>125: eine Maßnahme ist erforderlich
Definition von Verbesserungsmaßnahmen und Einführungsplan für die priorisierten Maßnahmen, sowie Verfolgung vereinbarter Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen; anschließend erneute Risikoabschätzung
Skizzieren Sie das FMEA‐Formblatt!
Erläutern Sie die Vorgehensweise (einzelne Schritte) zur Erstellung einer FMEA!
Woraus setzt sich ein FMEA‐Team idealerweise zusammen?
Wie gliedern sich die Qualitätskosten?
Warum ergibt sich trotz des Aufwandes für die Methode ein Kostensenkungspotenzial?
Durch höhere Kosten für Fehlerprävention können mehrere Fehlerkostenfaktoren verkleinert werden. Dadurch senken sich die allgemeinen Kosten. (reine Vermutung)
—> Kostensenkung durch Fehlerprävention
Was ist unter Zuverlässigkeit zu verstehen?
DIN 40041: (technische) Zuverlässigkeit ist die Beschaffenheit einer Einheit bezüglich ihrer Eignung, während oder nach vorgegebenen Zeitspannen bei vorgegebenen Anwendungsbedingungen die Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen.
Zuverlässigkeit:
Teileigenschaft eines Produktes oder einer Dienstleistung
Umfasst Funktionsfähigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit
Anwendungsbestimmung:
weist darauf hin, dass es für die Beurteilung der Zuverlässigkeit entscheidend ist, unter welchen Umwelt- und Nutzungsbedingungen ein Produkt betrieben wird (Umweltbedingungen: Umgebungstemperatur, Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit, mechanische Erschütterung)
Welches Verhalten wird bei Bauteilen vorausgesetzt, wenn zur Beschreibung der Zuverlässigkeit die Exponentialverteilung eingesetzt wird?
Skizzieren Sie die sogenannte „Badewannenkurve“!
Welchen Wert nimmt der Parameter b in den einzelnen Lebensphasen gemäß der Badewannenkurve an, wenn die Ausfallwahrscheinlichkeit mit der nachfolgenden Weibull‐ Verteilung beschrieben wird?
Was ist QFD?
Quality Function Deployment (QFD) = Merkmal-Funktions-Darstellung
Verfahren zur systematischen und stufenweisen Umsetzung der Kundenerwartungen in Vorgaben für Produkt und Prozesse
Kundenanforderung (externe Größen) werden in einer Beziehungs- oder Korrelationsmatrix in technische Spezifikationen (Produkt und Prozessmerkmale als unternehmensinterne Größen) umgesetzt
Zusammen mit weiteren Elementen werden diese Zusammenhänge grafisch im „House of Quality (HoQ)“ dargestellt
Ziel: Konstruktionsänderung nur vor Produktionsbeginn
Skizzieren Sie das Kano‐Modell!
Erläutern Sie den Unterschied zwischen Grundforderungen, Leistungsforderungen und Begeisterungseigenschaften!
Grundforderungen:
Werden vom Kunden als selbstverständlich angenommen
Bei Nicht-Erfüllung ist der Kunde überdurchschnittlich unzufrieden
Bei Erfüllung wird dies nicht weiter honoriert
Müssen auf jeden Fall erfüllt werden
Bsp: Airbag im Auto
Leistungsforderungen:
Merkmale sind nicht selbstverständlich, werden allerdings erwartet und auch formuliert
Kunde ist unzufrieden, wenn seine Erwartungen nicht erfüllt werden
Produkt wird als austauschbar wahrgenommen, wenn diese Merkmale lediglich erfüllt werden, d.h. der Kunde verhält sich indifferent
Kundenzufriedenheit steigt, wenn die Erwartungen übertroffen werden
Bsp: Adaptives Fahrlicht
Begeisterungseigenschaften:
Kunde erwartet und fordert diese Merkmale eines Produktes nicht explizit
Sollten sie vorhanden sein, hat das Produkt für den Kunden einen besonderen Wert
Kundenzufriedenheit steigt überdurchschnittlich an
Bsp: Autonomes Fahren
Skizzieren Sie das House of Quality! Schreiben Sie in die einzelnen Bereiche des House of Quality die groben Schritte der Methode!
House of Quality
Stellen Sie beispielhaft für vier Kundenanforderungen und zwei Konkurrenzprodukte die Wettbewerbsanalyse in Bezug auf die Kundenanforderungen im House of Quality dar!
Wettbewerbsanalyse
Was wird im „Dach“ des House of Quality untersucht und dargestellt (rot markierter Bereich)?
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