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So lösen Sie technische Probleme mit der Ursachenanalyse

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Die Ursachenanalyse ermöglicht es uns, historische Erkenntnisse und frühere Probleme zu nutzen, um unsere Produkte im Innovationskontinuum weiterzuentwickeln.

Es scheint, als ob immer alles versagt. Der schwierigste Teil unserer Arbeit als Ingenieure ist nicht immer der Entwurfsprozess, sondern die endlose Neugestaltung und Behebung von Problemen, die möglicherweise Ihre Schuld waren oder nicht. Wir stehen in unseren Entwürfen und Arbeitsabläufen ständig vor Herausforderungen - die Ermittlung der Grundursache eines Problems kann umständlicher sein als auf den ersten Blick.

Was zuerst als Grundursache erscheinen mag, kann sich folglich als ein weiterer Effekt des Kernproblems herausstellen. Wenn wir weiterhin davon ausgehen, dass ein Problem behoben wird, während die Hauptursache tatsächlich nicht gefunden wurde, können Fehler in unseren Konstruktionen bestehen bleiben und unsere technischen Fähigkeiten in Frage gestellt werden.

Das Verhindern von Fehlern und das Verbessern unserer technischen Fähigkeiten ist ein notwendiger Aspekt unserer Arbeit, und eine ordnungsgemäße Ursachenanalyse kann unsere Fähigkeiten in diesen Bereichen tiefgreifend beeinflussen. Während die Ursachenanalyse (RCA) allgemein als Post-Failure-Tool angesehen wird, schränkt dies ihre Nützlichkeit ein. Wir können RCA-Tools bei der Entwicklung neuer Produkte, beim inkrementellen Aktualisierungsprozess und zur Beschleunigung unseres Überarbeitungsprozesses effektiv einsetzen.

Das Lernen aus der Grundursache gibt uns als Ingenieuren eine gewisse Fähigkeit, die Zukunft zu sehen und mögliche Fehler zu verhindern - und so unsere Innovationsfähigkeiten zu verbessern. Verwendungsszenarien der Ursachenanalyse lassen sich in diese drei Kategorien einteilen:

  1. Beheben von Problemen mit früheren Produkten
  2. Inkrementelle Updates entwerfen
  3. Historische Lektionen nutzen

Theoretisch ist die Ursachenanalyse einfach, in der Praxis erfordert sie jedoch eine geschickte Eignung für ihre Methoden.

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RCA wird praktisch als Toolset zur Problemlösung definiert, mit dem wir Ingenieure die Grundursache eines Fehlers identifizieren können. Wenn Sie noch genauer hinschauen, sind die Hauptursachen diejenigen, die zur vollständigen Beseitigung einer Problem-Fehler-Sequenz führen, nicht nur zur teilweisen Minderung. Um den Prozess besser zu verstehen, müssen wir die Schritte von RCA in einem anwendbaren Engineering-Fehlerszenario durchlaufen.

Was ist mit dem Misserfolg?

Der erste Schritt jedes RCA-Verfahrens besteht darin, das Ereignis oder den Fehler zu identifizieren, das untersucht werden muss. Wir werden den Ausfall einer Fertigungsmaschine untersuchen, die aufgrund einer durchgebrannten Sicherung angehalten hat. Eine zufällige Schadensbegrenzung durch einen Ingenieur würde bedeuten, die Sicherung auszutauschen und die Maschine wieder in Betrieb zu nehmen. Dies löst eine Ursache, kann jedoch die Grundursache nicht identifizieren, was zu einem hohen Potenzial für sich wiederholende Fehler führt. In diesem Fall ist unser letztendlicher Fehler, den wir verhindern möchten, der Maschinenstillstand.

Für jedes Problem können wir den endgültigen Fehler ermitteln und die Grundlage für RCA legen, indem wir Was fragen. Wir erweitern dies weiter und definieren zunächst, welchen Fehler wir verhindern müssen. Als nächstes bestimmen wir die Gesamtsumme der negativen Auswirkungen, die das Ausmaß des endgültigen Problems verdeutlicht, das gelöst werden muss. Schließlich können wir beginnen, Fehlermodi zu entwickeln, um eine Untersuchung zu beginnen. Im Beispiel der defekten Maschine wird dieser erste Fehlermodus durch die durchgebrannte Sicherung dargestellt.

Fragen, warum man die Grundursache findet

Nachdem wir den Fehler und den anfänglichen Ursachenmodus in der Was-Phase vollständig identifiziert haben, wechseln wir in die Warum-Phase. Die Frage nach dem Grund umfasst die Untersuchung der Ursachen für jeden Fehlermodus und die Einrichtung eines Fehlerflusses, um Ursachen und Auswirkungen bis zur Wurzel zurückzuverfolgen. In diesem Schritt müssen wir alles sammeln und organisieren, was wir über ein bestimmtes Ereignis wissen. Wir möchten auch feststellen, ob es andere Faktoren gab, die den Ausfall beeinflusst haben könnten.

Wir würden feststellen wollen, ob die Maschine überhitzt, wenn sie ein ungewöhnliches Geräusch hat. Hat der Bediener aufgepasst? All diese Inquisitionen geben uns weitere Antworten darauf, warum etwas fehlgeschlagen sein könnte. Sie helfen uns auch dabei, unseren Kausalfluss auf einen Weg zu lenken, der uns hilft, die Grundursache zu finden. Wenn wir wissen, ob die Maschine heißer als gewöhnlich war, können wir möglicherweise untersuchen, ob ein Problem mit der Schmierung aufgetreten ist.

Wie ist das die Ursache?

Mit den Schritten Was und Warum wird ein Framework erstellt, das mit Informationen gefüllt ist, mit denen wir die Grundursache für die defekte Maschine ermitteln können. Fragen Wie bringt unser Wissen zusammen, um die wahrscheinliche Grundursache zu bestimmen.

In diesem Schritt müssen wir unsere Fehler in der Maschine vollständig sequenzieren, bis wir keine Ursache für unser am weitesten entferntes Problem finden können. Im Zusammenhang mit unserer defekten Maschine würden wir die Fehler durch die durchgebrannte Sicherung auf unzureichende Schmierung und dann auf eine defekte Pumpe auf eine verschlissene Welle zurückführen und schließlich zu dem Schluss kommen, dass Altmetallteile in die Pumpe gelangt sind und die Welle verschlissen haben .

Das Festigen der endgültigen Grundursache würde bedeuten, dass ein unzureichender Schutz vor Schrott am Pumpengehäuse dazu führt, dass Schrott die Welle beschädigt und so weiter. Die Hauptursache für unseren Maschinenausfall ist dann nur der unzureichende Schutz vor Altmetall im Pumpengehäuse.

Am Ende dieses Schritts sollte eine vermutete Grundursache verbleiben, die im letzten Schritt unserer Analyse überprüft wird.

Validierung der Grundursache

An diesem Punkt fühlen wir uns großartig und denken, dass das Problem behoben ist. Bevor wir uns jedoch mit dem Problem befassen und Lösungen entwickeln, müssen wir unser Verständnis der Grundursache erweitern, um alle Faktoren zu berücksichtigen. Die Hauptursache kann sein, dass Schrott in die Pumpe gelangt. Wir müssen jedoch untersuchen, ob dies ein natürliches Phänomen ist oder ob es sich um menschliches Versagen, Konstruktionsfehler oder Organisationsfehler handelt.

Möglicherweise wird eine andere Maschine zu nahe an der ausgefallenen Maschine betrieben, oder der menschliche Bediener wendet falsche Herstellungstechniken an. Dieser Schritt überprüft unsere „Grundursache“, um herauszufinden, wie wir sie beheben können. Wenn wir feststellen, dass eine andere Maschine zu nahe arbeitet, können wir die Maschine einfach bewegen und vermeiden, dass ein neues Pumpengehäuse neu konstruiert werden muss. Der Cause-Schritt soll die ursprüngliche Analyse überprüfen und uns ein Verständnis dafür vermitteln, wie das Problem behoben werden kann.

Systematische Verbesserung und kontinuierliche Innovation

Das Verständnis und die Fähigkeit, die Schritte der Ursachenanalyse anzuwenden, ist wichtig, um unsere Designs zu verbessern und uns als Ingenieure zu verbessern. Wenn wir mehrere Ursachenanalysen in einem Entwurf zusammenfassen, steigern wir schrittweise seine Wirksamkeit, um möglichst optimale Entwurfseigenschaften zu erreichen.

Es gibt andere Methoden, die wir in den Entwurfsprozess implementieren können, um Fehler zu verhindern, anstatt RCA verwenden zu müssen, um Fehler zu beheben und neu zu entwerfen. Methoden wie Abstraction Laddering ermöglichen es uns als Ingenieuren, unsere Konstruktionsziele vollständig zu definieren und Produkte zu entwickeln, die das beabsichtigte Ergebnis erreichen, ohne dass Komplexitäten auftreten, die zum Scheitern führen können.

Wir können auch so etwas wie einen agilen Ansatz für die Produktentwicklung verwenden, der es uns ermöglicht, effektiv in einem Team zu arbeiten und unsere kollektiven Ergebnisse effektiver zu gestalten. Selbst mit diesen Techniken können nicht alle Fehler verhindert werden, und daher ist Cinch immer noch ein wesentlicher Aspekt des Toolset des Ingenieurs.

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Abgesehen von Techniken, die zum Auffinden der Grundursache verwendet werden, gibt es auch sehr reale Technologien, die uns mehr Daten liefern und unser Wissen erweitern können. Tools wie das Internet der Dinge, einschließlich Sensoren, KI-Systeme und Datenverwaltungstools, liefern uns mehr Informationen, die das Auffinden der Grundursache erheblich erleichtern.

Indem wir Experten für RCA werden und Fehler verstehen, werden unsere aktuellen Konstruktionsfehler genutzt, um dem zukünftigen Erfolg sowohl in Bezug auf die Konstruktion als auch in Bezug auf die technischen Fähigkeiten gleichzusetzen. Anstatt sich bei der Lösung eines Problems nur auf Ihre „Intuition“ zu verlassen, nutzt diese Analysemethode Ihre Intuition zu einer bewährten Methode, mit der wir unsere Fähigkeit zur Problemlösung maximieren können.

Schließlich kann eine ordnungsgemäße Verfolgung früherer RCA-Schlussfolgerungen unser Wissen über Fehler verstärken und somit unsere Fähigkeit stärken, dem entgegenzuwirken. Wenn wir jemals hoffen, die mühsame Behebung und Suche nach Problemen zu beenden, müssen wir aus dem Scheitern lernen. Andernfalls müssen wir immer wieder dieselben Probleme lösen.


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