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Prof. Ursula Stephan  -  Prof. Ulrich Hauptmanns  -  Dr. Jürgen Herrmann

Wissen / Informationen

Anlagen(-sicherheit) und Technik

Ausfalleffektanalyse

- FMEA (Failure mode and effects analysis)

- FMECA (Failure modes, effects, and criticality analysis)

(Verkürzter Auszug aus: Hauptmanns U., Prozess- und Anlagensicherheit, Springer  Vieweg, 2013)

Die Ausfalleffektanalyse („Failure mode and effects analysis, FMEA“) /1/ ist eine induktive Methode, die üblicherweise qualitativ verwendet wird, aber auch zur Quantifizierung herangezogen werden kann.

Die Methode dient der systematischen Identifizierung der Ausfallarten der Komponenten in Systemen oder Teilsystemen und der damit verbundenen Folgen.

Zu ihrer Anwendung benötigt man die nachfolgend aufgeführten Informationen:

• Beschreibung des zu untersuchenden Systems.
• Beschreibung der Funktion des Systems.
• Übersicht über mögliche Ausfallarten technischer Komponenten und mögliche menschliche Fehler.
• Beschreibung der Umgebungsbedingungen in der Anlage.

Das System wird in einzelne Komponenten aufgeteilt, beispielsweise Pumpen, Armaturen und Messfühler. Für jede dieser Komponenten ist ein Formblatt auszufüllen, in dem folgende Punkte aufgeführt sind:

• Art der Komponente,
• Funktion der Komponente,
• Ausfallart (ein Ventil kann beispielsweise in geöffneter oder geschlossener Stellung ausfallen, über den Sitz undicht werden oder eine Leckage nach außen haben),
• Ausfallmechanismus,
• Auswirkungen des Ausfalls auf das System,
• Art der Ausfallentdeckung,
• mögliche Gegenmaßnahmen,
• Bemerkungen.

Wie bereits erwähnt, kann man die Ausfälle quantifizieren, indem man erwartete Eintrittshäufigkeiten für die einzelnen Ausfallarten und die Schwere der mit dem Ausfall verbundenen Folgen angibt. Man spricht dann von “Failure modes, effects, and criticality analysis” (FMECA).

Charakteristisch für die Methode ist, dass alle Komponenten des Systems erfasst werden und dass alle Auswirkungen des Ausfalles einer einzelnen Komponente auf das System behandelt werden. Somit ist sie geeignet, die Erfüllung des sogenannten Einzelfehlerkriteriums, d.h. dass der Ausfall einer einzelnen Komponente nicht zu einem gefährlichen Systemzustand führen darf, zu überprüfen.

Andererseits ist die Methode nicht gut geeignet, Gefährdungen aufzudecken, die sich als Folge des gleichzeitigen Ausfalls mehrere Komponenten ergeben können. Sie wird deshalb häufig als Vorbereitung des Einsatzes anderer Methoden, beispielsweise der Ereignisablaufanalyse oder der Fehlerbaummethode angewandt. Dabei dient sie vor allem, störfallauslösende Ereignisse aufzuspüren, d.h. solche Ausfälle, die beim Versagen der Sicherheitseinrichtungen eines Systems, zum Störfall führen können.

     FMEA/FMECA

Zum Thema FMEA/FMECA und Gefahrenanalysen bietet Ihnen ExpertenNetzwerk Chemikalien-Anlagen-Arbeit Sicherheit Seminare oder auch die Durchführung und Moderation von Gefahrenanalysen vor Ort an.

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