Failure Modes and Effect Analysis - Qualitätssicherung in der Softwareentwicklung und im Softwaretest

Die Fehler Möglichkeits und Einfluss Analyse (engl. Failure Modes and Effects Analysis) ist eine präventive Methode zur Darstellung von systematischen Fehlern die innerhalb eines Systems auftreten können.

Sie wird meist von einem Team mehrerer unterschiedlicher, fachlicher Mitarbeiter erarbeitet und soll Risiken und mögliche Gegenmaßnahmen in Prozess, Planung, Entwicklung, Konstruktion oder Produkt bewerten. In einer frühen Phase eines Projektes können so bereits wichtige Anforderungen erkannt, Fehler reduziert und die Produktqualität entscheidend verbessert werden. Nachteilig ist allerdings der hohe Aufwand zur Durchführung, so dass nur eine konsequente Anwendung und Umsetzung in Design und Implementierung erfolg verspricht. Positive  Auswirkungen machen sich leider erst viel später bemerkbar.

Durchführung:
1. Planungstermin zur Einführung und um Ziele und Umfang festzulegen
2. Zerlegung der Struktur und Identifikation aller Komponenten bis auf eine sinnvolle Ebenen
3. Identifikation von Funktionen und Zuordnung zu den Komponenten.
4. Verlinkung von möglichen Fehlern und Fehlerfolgen zu betroffenen Funktionen.
5. Bewertung von aktueller Auftrittswahrscheinlichkeit (A), Bedeutung (B) für den Kunden, der Entdeckungswahrscheinlichkeit (E) des Fehlers.
6. Prüfung und Definition von Gegenmaßnahmen. Erneute Bewertung.
7. Risikokommunikation und Kontrolle der Umsetzung.

Die Risikoprioritätszahl (RPZ) wird als A x B x E ermittelt. Sie dient der reinen Rangordnung der möglichen Fehler, sagt jedoch wenig über das Risiko selbst aus! Eine Begrenzung auf eine maximale RPZ ist also wenig schlüssig. Bspw. wird eine Hohe Auftrittswahrscheinlichkeit verbunden mit hoher Bedeutung (Personenschaden?) bei geringer Entdeckungswahrscheinlichkeit weniger gewünscht sein, als ein geringe Auftrittswahrscheinlichkeit verbunden mit geringer Bedeutung (Sachschaden) bei hoher Entdeckungswahrscheinlichkeit. Soll eine Risikopriorisierung erfolgen, wäre eine FMECA (Failure Mode and Effects and Criticality Analysis) sinnvoller.

Die Bestimmung der Zahlenskalen kann projektspezifisch angepasst werden. Z.B.:
Hoch     1000
Mittel     125
keine Priorität     1

Wobei die Auftrittswahrscheinlichkeit:
unwahrscheinlich     1
Sehr gering     2-3
Gering     4-6
Mäßig     7-8
Hoch     9-10

die Bedeutung:
Kaum wahrnehmbar    1
Unbedeutend     2-3
Mäßig schwer     4-6
Verärgerung Kunde     7-8
Äußerst schwere Auswirkung     9-10

die Entdeckungswahrscheinlichkeit:
Hoch     1
Mäßig     2-3
Gering     4-6
Sehr gering     7-8
Unwahrscheinlich     9-10

In der Automobilindustrie und in weiteren sicherheitskritischen Bereichen ist die Durchführung einer FMEA fast schon Pflicht. Die FMEDA (Failure Mode Effects and Diagnostic Analysis) untersucht elektronische Bauteile auf ihre Zuverlässigkeit hin, dabei werden insbesondere auch zufällig auftretende Fehler berücksichtigt.

Weitere Infos:
http://en.wikipedia.org/wiki/Failure_mode_and_effects_analysis
https://vda-qmc.de/publikationen/