What Is Process Failure Mode and Effects Analysis (PFMEA)?
Die Prozessfehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (PFMEA) ist ein wichtiges Instrument in Branchen, in denen Prozesssicherheit und Produktqualität von entscheidender Bedeutung sind. Sie umfasst eine detaillierte Analyse von Prozessschritten, um potenzielle Fehlerpunkte aufzudecken und ihre Auswirkungen auf den Gesamtprozess zu bewerten. Diese Analyse umfasst:
- Identifizierung von Fehlermodi: Bestimmen Sie, wie ein Prozess bei jedem Schritt fehlschlagen kann.
- Bewertung der Auswirkungen: Bewerten Sie die Auswirkungen jedes Fehlers auf den Prozess und das Endprodukt.
- Priorisierung der Risiken: Vergeben Sie eine Risikoprioritätszahl (RPZ) auf der Grundlage der Schwere, des Auftretens und der Erkennung jedes Fehlermodus.
- Implementing Actions: Develop and implement strategies to reduce or eliminate high-risk failure modes.
While a failure mode and effects analysis (FMEA) identifies equipment failures and potential breakdowns, a PFMEA looks at the manufacturing process as a whole. Portions of the process examined could include purchasing raw materials, storage, manufacturing, assembly, packaging, and shipping.
PFMEA ist ein systematischer Ansatz zur Ermittlung und Bewertung potenzieller Fehler in einem Fertigungs- oder Geschäftsprozess. Das Ziel der PFMEA ist die Verbesserung von Prozessen durch die Identifizierung von Fehlermodi, die Bewertung ihrer Auswirkungen und die Implementierung von Korrekturmaßnahmen zur Risikominderung. Durch die Untersuchung jedes einzelnen Prozessschritts hilft PFMEA Unternehmen, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, die Qualität zu verbessern und Fehler zu vermeiden, bevor sie auftreten.
Der PFMEA-Prozess ist ein gemeinschaftlicher Prozess, an dem funktionsübergreifende Teams beteiligt sind, die verschiedene Perspektiven einbringen, um potenzielle Probleme umfassend zu identifizieren. Diese Zusammenarbeit stellt sicher, dass alle möglichen Fehlermöglichkeiten berücksichtigt und effektiv angegangen werden.
PFMEA vs. FMEA
Obwohl die PFMEA eine spezielle Art der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) ist, ist es wichtig, die Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen PFMEA und FMEA zu verstehen.
FMEA: Die FMEA ist eine breit angelegte Methodik zur Ermittlung potenzieller Fehlermöglichkeiten in Produktdesigns und Prozessen. Sie umfasst verschiedene Arten, einschließlich Design-FMEA (DFMEA) und Prozess-FMEA (PFMEA).
- Anwendung: Sowohl bei der Produktentwicklung als auch bei Fertigungsprozessen zur Verbesserung von Zuverlässigkeit und Qualität.
- Schwerpunkt: Kann für die Analyse von Produktdesigns (DFMEA) und Prozessen (PFMEA) verwendet werden.
PFMEA: PFMEA konzentriert sich speziell auf die Identifizierung und Behebung potenzieller Fehler in Herstellungs- oder Geschäftsprozessen. Sie zielt darauf ab, die Zuverlässigkeit und Effizienz der Prozesse zu verbessern.
- Anwendung: Hauptsächlich in Fertigungs- und Produktionsumgebungen eingesetzt, um sicherzustellen, dass die Prozesse robust und fehlerfrei sind.
- Schwerpunkt: Konzentriert sich auf Prozessschritte und -abläufe und identifiziert Fehlermöglichkeiten, die den Prozessablauf und die Produktqualität beeinträchtigen könnten.
Design FMEA and Process FMEA: Key Differences
- Umfang: Die DFMEA konzentriert sich auf die Konstruktion von Produkten und deren Komponenten, während sich die PFMEA mit den Prozessen beschäftigt, die zur Herstellung von Produkten verwendet werden.
- Zielsetzung: Die DFMEA zielt auf die Verbesserung der Produktgestaltung und -zuverlässigkeit ab, während die PFMEA die Optimierung der Prozesszuverlässigkeit und -effizienz zum Ziel hat.
- Anwendungsphase: DFMEA wird in der Regel in der Phase des Produktdesigns und der Produktentwicklung durchgeführt, während PFMEA in der Phase der Prozessentwicklung und -herstellung angewendet wird.
Sowohl die DFMEA als auch die PFMEA sind integraler Bestandteil des Qualitätsmanagementsystems eines Unternehmens. Sie arbeiten zusammen, um sicherzustellen, dass sowohl die Produktentwürfe als auch die Fertigungsprozesse robust und zuverlässig sind und die Erwartungen der Kunden erfüllen.
Importance of PFMEA in Risk Assessment
As a proven process to identify, assess, and mitigate potential process failures, PFMEA is an essential component of your risk mitigation strategy. That’s because it allows you to:
- Uncover potential failure modes that could significantly impact development and production costs, health and safety issues, and more
- Analyze potential failures and rank criticality to prioritize solutions
- Determine production process improvements to reduce failures and enhance productivity
- Implement mitigation strategies, including a blend of corrective actions and preventive actions
- Adopt a continuous improvement approach across processes
This powerful quality risk assessment tool can save time and money while improving safety and customer satisfaction.
Wann ist eine PFMEA durchzuführen?
A PFMEA can be time consuming. Due to its in-depth nature, it often requires a significant number of working hours and involves pulling team members from many departments.
Conducting a PFMEA for every process throughout the company doesn’t usually need to be performed regularly. But in some instances, performing a PFMEA can significantly reduce risks and improve processes. Examples include:
- When there’s a failure: A PFMEA should be completed when there’s a failure, especially when it’s impactful and your company wishes to avoid similar failures in the future.
- Wenn sich die Ausrüstung ändert: Eine PFMEA ist zum Beispiel erforderlich, wenn mehrere Maschinen in der Produktionslinie durch neuere Modelle ersetzt wurden. In diesem Fall muss Ihr Team möglicherweise die Wartungspläne, den Ersatzteilbestand und die Erwartungen an die Produktionszeit anpassen, um den Betrieb mit der neuen Ausrüstung erfolgreich wieder aufzunehmen.
- When there are process changes: A PFMEA should also be completed when new processes are introduced or current processes are significantly changed.
- After quality issues: If a process has experienced quality issues, PFMEA can be used to analyze the root causes and implement corrective actions to prevent recurrence.
- Compliance requirements: In industries with stringent regulatory requirements, PFMEA ensures that processes meet safety and quality standards.
By using PFMEA in these scenarios, organizations can proactively manage risks, enhance process reliability, and maintain high safety and quality standards.
Branchen, die häufig PFMEA verwenden
PFMEA ist in verschiedenen Branchen weit verbreitet, in denen Prozesssicherheit und Produktqualität entscheidend sind. Hier sind einige Branchen, in denen PFMEA häufig eingesetzt wird:
- Automobilindustrie:
- PFMEA wird in großem Umfang eingesetzt, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Fertigungsprozessen in der Automobilindustrie zu gewährleisten. Von der Montagelinie bis zur Komponentenfertigung hilft PFMEA, Risiken zu erkennen und zu mindern, die zu Mängeln oder Ausfällen in Fahrzeugen führen könnten.
- Allgemeine Anwendung: Automobilhersteller nutzen PFMEA zur Analyse von Prozessen wie Motormontage, Lackierung und Schweißen, um eine qualitativ hochwertige und fehlerfreie Produktion zu gewährleisten.
- PFMEA wird in großem Umfang eingesetzt, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Fertigungsprozessen in der Automobilindustrie zu gewährleisten. Von der Montagelinie bis zur Komponentenfertigung hilft PFMEA, Risiken zu erkennen und zu mindern, die zu Mängeln oder Ausfällen in Fahrzeugen führen könnten.
- Luft- und Raumfahrtindustrie:
- Die Luft- und Raumfahrtindustrie verlässt sich auf PFMEA, um strenge Qualitäts- und Sicherheitsstandards bei der Herstellung von Flugzeugkomponenten und -systemen einzuhalten. PFMEA hilft dabei, potenzielle Prozessfehler zu erkennen, die die Leistung und Sicherheit von Flugzeugen beeinträchtigen könnten.
- Allgemeine Anwendung: Hersteller in der Luft- und Raumfahrt nutzen PFMEA zur Analyse von Prozessen wie der Herstellung von Turbinenschaufeln, der Fertigung von Verbundwerkstoffen und der Montage von Avionikprodukten, um sicherzustellen, dass jeder Prozessschritt den höchsten Standards entspricht.
- Die Luft- und Raumfahrtindustrie verlässt sich auf PFMEA, um strenge Qualitäts- und Sicherheitsstandards bei der Herstellung von Flugzeugkomponenten und -systemen einzuhalten. PFMEA hilft dabei, potenzielle Prozessfehler zu erkennen, die die Leistung und Sicherheit von Flugzeugen beeinträchtigen könnten.
- Pharmazeutische Industrie:
- Die PFMEA ist in der pharmazeutischen Industrie von entscheidender Bedeutung, um die Konsistenz und Qualität von Arzneimittelherstellungsprozessen zu gewährleisten. Sie hilft bei der Identifizierung und Kontrolle von Risiken, die die Wirksamkeit und Sicherheit von Arzneimitteln beeinträchtigen könnten.
- Allgemeine Anwendung: Pharmaunternehmen nutzen PFMEA zur Analyse von Prozessen wie der Tablettenkompression, der sterilen Abfüllung und der Verpackung, um sicherzustellen, dass jeder Schritt den strengen gesetzlichen Anforderungen und Qualitätsstandards entspricht.
- Die PFMEA ist in der pharmazeutischen Industrie von entscheidender Bedeutung, um die Konsistenz und Qualität von Arzneimittelherstellungsprozessen zu gewährleisten. Sie hilft bei der Identifizierung und Kontrolle von Risiken, die die Wirksamkeit und Sicherheit von Arzneimitteln beeinträchtigen könnten.
- Elektronikindustrie:
- Die Elektronikindustrie setzt PFMEA ein, um die Zuverlässigkeit und Qualität der Fertigungsprozesse für elektronische Komponenten und Geräte zu verbessern. PFMEA hilft bei der Identifizierung potenzieller Prozessfehler, die die Produktleistung und -lebensdauer beeinträchtigen könnten.
- Allgemeine Anwendung: Elektronikhersteller nutzen PFMEA zur Analyse von Prozessen wie Leiterplattenbestückung, Löten und Testen, um qualitativ hochwertige und zuverlässige Elektronikprodukte zu gewährleisten.
- Die Elektronikindustrie setzt PFMEA ein, um die Zuverlässigkeit und Qualität der Fertigungsprozesse für elektronische Komponenten und Geräte zu verbessern. PFMEA hilft bei der Identifizierung potenzieller Prozessfehler, die die Produktleistung und -lebensdauer beeinträchtigen könnten.
- Lebensmittel- und Getränkeindustrie:
- Die PFMEA wird in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt, um die Sicherheit und Qualität der Produktionsprozesse zu gewährleisten. Sie hilft bei der Identifizierung potenzieller Gefahren und der Implementierung von Kontrollen, um Kontaminationen zu verhindern und die Produktkonsistenz zu gewährleisten.
- Allgemeine Anwendung: Lebensmittel- und Getränkehersteller nutzen PFMEA, um Prozesse wie Mischen, Kochen und Verpacken zu analysieren und sicherzustellen, dass jeder Schritt die Standards für Lebensmittelsicherheit und Qualitätsanforderungen erfüllt.
- Die PFMEA wird in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt, um die Sicherheit und Qualität der Produktionsprozesse zu gewährleisten. Sie hilft bei der Identifizierung potenzieller Gefahren und der Implementierung von Kontrollen, um Kontaminationen zu verhindern und die Produktkonsistenz zu gewährleisten.
PFMEA-Beispiel
Um den PFMEA-Prozess zu verstehen, betrachten Sie das folgende Beispiel einer PFMEA in einer Produktionsanlage:
Ein Fertigungsteam führt eine gründliche Überprüfung eines bestimmten Prozesses an der Produktionslinie durch. Dabei wird ein potenzieller Fehler entdeckt: Es besteht das Risiko, dass eine bestimmte Chemikalie, die für die Produktion benötigt wird, zur Neige geht. In diesem Fall würde die Produktion zum Stillstand kommen.
The importance of having the required amount of this chemical is very high, so the team decides to rank its severity as a 10. Due to the short shelf life of the chemical, this shortage has occurred several times over the past few years, so the team ranks the occurrence at a 5. Detection can be challenging because having the chemical on hand doesn’t necessarily mean that it’s usable, so the team ranks that at a 6, resulting in an RPN of 300.
Gemeinsam analysiert das Team den Bedarf des Unternehmens, die Haltbarkeit der Chemikalie und die Schwierigkeiten bei der Beschaffung und stellt fest, dass es die wöchentlich zu bestellende Menge an Chemikalien erfolgreich vorhersagen kann. Anschließend kann das Team automatische Bestellvorgänge, eine bessere Bestandsverwaltung oder andere Verfahren einrichten, um sicherzustellen, dass es nie zu einem Mangel an dieser wichtigen Chemikalie kommen wird.
Potential Failure Modes in Processes
Failure modes refer to the ways in which an asset or material could malfunction, break down, or otherwise fall short of achieving its intended purpose.
In order to take the right corrective actions, you need to know what type of failure you’re experiencing, what caused it, and the impact to your operation.
Types of Failure Modes and Their Causes
Process failure modes may be inherent in your materials or equipment (such as a manufacturing defect), develop over time, or result from process or operator issues. No matter the type, cause, or effect, you’ll lose time, money, and energy to any of these failure modes.
Raw Material Failure Modes
Issues with your production materials can cause failure at any point during production may result from:
- Contamination and impurities
- Poor composition
- Inconsistent quality
- Incompatibility with other raw materials or equipment on your production line
Design Failure Modes
Even with the best materials, processes, and employees, design flaws like these can ruin your final product:
- Incorrect measurements
- Failure to account for variations in production
- Missed steps during design
- Improper documentation
- Poor quality control measures
Environmental Failure Modes
The environment inside and outside of your facility has serious implications for production. Environmental factors that can lead to failure include:
- Pests
- Chemikalien
- Inconsistent or extreme temperatures
- Inconsistent or extreme humidity
Asset Management Failure Modes
Improper equipment maintenance and asset management problems can lead to failure and breakdowns caused by:
- New or unusual vibrations
- Overheating
- Parts failure
- Infrequent inspections
- Insufficient preventive maintenance
- Overreliance on corrective maintenance
Operator Failure Modes
Human errors are a major contributor to manufacturing failures. Causes of operator failure include:
- Inadequate training
- Insufficient or absent retraining
- Failure to document and/or follow proper procedures
- Carelessness
- Insufficient quality control measures
Effects of Common Failure Modes
Across types and causes, failure modes have similar potential effects for internal and external customers, employees, business operations, and even the environment. Potential effects include:
- Products with incorrect sizing, deformities, inadequate packaging, durability issues, or limited functionality
- Unexpected downtime and production delays
- Potential damage to assets and equipment on the production line
- Possible health and safety risks for employees and/or external customers
- Environmental impacts, including wasted materials, unsustainable practices, and pollution
Vorteile von PFMEA
By performing a PFMEA, manufacturers can identify current or potential process issues. The benefits of performing a PFMEA can include reduced downtime, increased outputs, increased reliability, improved customer satisfaction, and improved employee safety. A PFMEA is most successful when failures are identified and then prevented or reduced through new procedures, policies, or other steps that reduce the likelihood of occurrence. A PFMEA should be continually used and improved (or updated) as needed. As your team continues making process improvements, you should see a reduced impact from failures across the manufacturing floor, including decreased downtime and quality improvements.
Schauen wir uns die wichtigsten Vorteile einer Prozess-Fehlermöglichkeits-Effekt-Analyse genauer an:
Enhanced Process Reliability: PFMEA helps identify and address potential process failures, reducing the likelihood of unexpected breakdowns and disruptions. Running PFMEA ensures smooth and consistent operations, minimizing downtime and production delays.
Improved Product Quality: By identifying failure modes that could impact product quality, PFMEA helps implement corrective actions to prevent defects. PFMEA leads to high-quality products that meet customer expectations and regulatory standards.
Cost Savings: Proactively addressing potential failures through PFMEA can prevent costly rework, scrap, and warranty claims, reducing overall production costs and increasing profitability.
Risk Mitigation: PFMEA systematically identifies and prioritizes risks, allowing organizations to implement effective controls and mitigation strategies. This minimizes the impact of process failures on operations and product quality.
Compliance With Standards: PFMEA helps ensure compliance with industry standards and regulatory requirements by identifying and addressing potential process risks — avoiding fines, legal issues, and reputational damage associated with non-compliance.
Improved Communication and Collaboration: PFMEA involves cross-functional teams, fostering collaboration and communication across different departments. This enhances problem-solving capabilities and ensures that all perspectives are considered in the analysis.
Continuous Improvement: PFMEA promotes a culture of continuous improvement by regularly reviewing and updating the analysis based on process changes and new information, which keeps processes optimized and responsive to evolving business needs.
Customer Satisfaction: By ensuring high-quality products and reliable processes, PFMEA contributes to increased customer satisfaction and loyalty. A strong reputation for quality and reliability leads to repeat business and positive word-of-mouth.
A computerized maintenance management system, or CMMS, can help your team manage these improvements by providing maintenance scheduling, inventory management, and workflows, and giving your team the tools they need to improve processes across your plant. To learn more about CMMS solutions, read our blog post or try a free demo of the award-winning eMaint CMMS.
Drawbacks of PFMEA
Maintenance teams sometimes overlook PFMEA or dismiss it as an administrative process. That’s a misunderstanding of the PFMEA meaning. Done right, PFMEA is one of the most valuable maintenance metrics around. However, getting it right means overcoming its built-in challenges. Here are some of the typical drawbacks of PFMEA.
Time and Resource Intensive: PFMEA requires in-depth analysis and documentation. Ideally, it should be performed at regular intervals; this can feel like a considerable burden, especially for lean maintenance teams.
Requires Significant Data: PFMEA assessments need high-quality data to be accurate. The PFMEA example worksheet asks for historical data, asset failure modes, maintenance records, and more. Depending on your maintenance program, you may not have access to all that data.
Potentially Subjective: Depending on how you implement it, PFMEA can be subjective — heavily based on the hunches and theories of your maintenance crew. That subjectivity might lead to inaccurate results and missed failure modes, and it might be why some teams prefer FMEA vs PFMEA.
Establishing a strong single source of maintenance data will correct most of the above challenges. With the right data, PFMEA is a reliable and valuable maintenance metric — and your CMMS can help.
Your CMMS acts as a central repository for work order histories, condition monitoring data, and other key information necessary to calculate PFMEA correctly. Beyond that, a CMMS makes it easier to calculate a range of maintenance metrics, so you have a full picture of facility-wide asset health.
How To Run PFMEA: A Step-by-Step Guide
PFMEA works by analyzing at each process and determining how it could go wrong. Those working on the PFMEA will name all the effects that could occur if that failure happens. For each process, the failures are ranked on:
- Severity – The impact of the failure, with 1 being least impactful and 10 being most impactful
- Occurrence – The likelihood of the failure happening, with 1 being very unlikely and 10 being highly likely or certain
- Detection – The chance that the failure will be detected, with 1 being easily detected and 10 being extremely difficult to detect
Usually, the PFMEA is completed in a spreadsheet. Then, the three numbers are multiplied together to produce a risk priority number (RPN):
RPZ = Schweregrad x Auftreten x Erkennung
Once the potential failures have been discovered and their severity ranked, the process of failure mitigation can begin. Often, it makes the most sense to try to avoid or reduce the risks for the higher RPN numbers first. In a PFMEA for manufacturing companies, the effects can include anything from inability to manufacture, slowed manufacturing, inability to meet production goals, end-user dissatisfaction, and everything in between.
PFMEA follows a structured methodology to systematically identify and address potential failures in a process. Here’s how to conduct a PFMEA in eight stages:

Step 1: Choose a Process and Assemble a Cross-Functional Team
Select a process to analyze, and with it, a cross-functional team of people involved in that process. The team members should be knowledgeable enough to give insightful input. They should have access to historical data and hands-on experience that can assist with completing the PFMEA.
Step 2: Map Out the Process in Question
As a team, perform a process review. Start by mapping out the entire process, breaking it down into individual steps or operations. This provides a clear understanding of the process flow and highlights critical points where failures could occur.
Step 3: Identify Potential Failure Modes
For each process step, identify all possible ways the process could fail to meet specifications or performance criteria.
- Beispiel: Bei einem Lackierprozess könnte eine Fehlermöglichkeit eine unzureichende Lackhaftung aufgrund von Oberflächenverschmutzung sein.
Step 4: Assess the Effects of Failures
Bestimmen Sie die potenziellen Auswirkungen der einzelnen Fehlermodi auf den Prozess und das Endprodukt. Berücksichtigen Sie die Auswirkungen auf Qualität, Sicherheit, Leistung und Kundenzufriedenheit.
- Beispiel: Schlechte Lackhaftung kann zur Ablehnung des Produkts, zu erhöhten Nachbearbeitungskosten und zur Unzufriedenheit des Kunden führen.
Step 5: Assign Severity, Occurrence, and Detection Rankings
Rate each failure mode based on its severity (impact), occurrence (likelihood), and detection (ability to detect before it reaches the customer).
- Beispiel: Ein Fehlermodus mit hohem Schweregrad, hohem Auftreten und geringer Entdeckung würde für Korrekturmaßnahmen priorisiert werden.
Step 6: Calculate Risk Priority Number (RPN)
Calculate the RPN by multiplying the severity, occurrence, and detection ratings. Calculate the RPN by multiplying the severity, occurrence, and detection rankings. This numerical value helps prioritize which failure modes need the most attention.
- Beispiel: Wenn ein Fehlermodus einen Schweregrad von 8, einen Auftretensgrad von 6 und einen Entdeckungsgrad von 3 hat, würde die RPZ 144 (8 x 6 x 3) betragen.
Step 7: Develop and Implement Corrective Actions
Together, identify changes in processes, employee education, maintenance, or other areas that help address and reduce the likelihood and/or impact of the high-risk failure modes discovered. These actions could involve process redesign, additional controls, or enhanced testing procedures.
- Beispiel: Um eine schlechte Lackhaftung zu beheben, könnten Maßnahmen zur Verbesserung der Oberflächenreinigungsverfahren oder zur Einführung eines robusteren Qualitätsprüfungsverfahrens ergriffen werden.
Step 8: Review and Monitor
Kontinuierliche Überprüfung der PFMEA-Ergebnisse und Überwachung der Wirksamkeit der durchgeführten Maßnahmen. Aktualisieren Sie die PFMEA bei Bedarf, um Änderungen im Prozess oder neue Fehlerarten zu berücksichtigen.
- Nutzen: Es wird sichergestellt, dass die PFMEA im Laufe der Zeit relevant und wirksam bei der Fehlervermeidung bleibt.
Indem sie diese Schritte befolgen, können Unternehmen PFMEA effektiv einsetzen, um Risiken in ihren Prozessen zu identifizieren und zu mindern und so die allgemeine Zuverlässigkeit und Qualität zu verbessern.
PFMEA Risk Evaluation and Mitigation Strategies
What strategies and techniques can you use during the PFMEA process? Learn more about effective ways to carry out each stage of the PFMEA process.
Process Mapping Techniques: Process Flow Diagrams and PFMEA Worksheets
To illustrate each stage of your manufacturing processes, you can use a process flow diagram (PFD). It shows all inputs (raw materials, efforts, funds), outputs (end products), and stages (what your team and assets do) in detail.
PFDs are helpful because they make it easy to see every component of your process at a glance. And that’s critical when identifying risks in the next stages of the PFMEA process.
Next, PFMEA worksheets guide you through the remaining steps of the process. For each process step, you’ll assess potential failure modes, effects, causes and contributing factors, current actions, RPN, and recommended actions. The more comprehensive your worksheet, the more strategic your solutions can be.
Root Cause Analysis: Techniques To Identify Failure Modes
Root cause analysis (RCA) is the overarching process of exploring failures by defining the problem, gathering data, identifying contributing factors, identifying the cause, implementing the right corrective actions, and monitoring for improvements. Here are some popular techniques to perform RCA.
Fault Tree Analysis
Fault tree analysis is a visual tree-inspired map of the relationships that can lead to potential system failure. Start with your failure event at the top of the tree and add branches for each potential cause and contributing factor. Create sub-branches for related factors and new branches for unrelated ones. This in-depth failure analysis is helpful for complex and high-risk failures.
Cause-and-Effect Diagrams
Cause-and-effect diagrams such as fishbone diagrams, also known as Ishikawa diagrams, are another visual representation of potential failure modes. Similar to fault-tree analysis, these diagrams place potential failures at one end of the diagram as a fish head, then build out a skeleton of fish bones for related causes.
The Five Whys
The Five Whys or 5Y method lets teams get to the root of potential failure modes through inquisitive questioning. Start with the most obvious layer, then continue to ask, “Why?” For example:
The machine failed unexpectedly.
Why? The bearings on the asset wore out prematurely.
Why? There wasn’t enough lubrication.
Why? Lubricant in the pump ran out.
Why? We missed the previous inspection and preventive actions.
Why? Emergency maintenance takes precedent, removing resources from preventive maintenance.
By continuing to ask “Why,” you’ll reach the root of the problem. That way, you’ll strategically implement the right solution.
Techniques To Interpret RPN Values
Once you’ve calculated RPNs, you must decide on your thresholds for prioritization. This essential step lets you assess the importance of resolving each potential failure mode relative to other potential failures.
Higher RPNs represent higher potential risk, but what is “high”? This depends on several factors, including:
- Industrie
- Risk tolerance
- Key performance indicators (KPIs)
- Budgets
- Ressourcen
Use your collective RPN data to design the right thresholds. You’ll typically categorize RPNs as high risk, moderate risk, and low risk. But, as you might imagine, categorizing 90% of your failure modes as “high risk” doesn’t help you prioritize. So, choose RPN thresholds that prioritize the most critical failure modes while leaving room to deprioritize lower-risk issues.
Techniques To Determine the Right Corrective Actions
Next, you must assign the appropriate corrective actions for each failure. Weigh possible actions with respect to feasibility, efficiency, cost, and effectiveness.
In other words, the right solution is one that you can implement realistically, quickly, and at a reasonable cost relative to the potential cost of failure. Finally, it should also resolve the issue as completely as possible, without additional measures.
5 Common Mistakes in PFMEA Analysis
Done right, PFMEA can save organizations substantial time, money, and effort. But to reap the benefits, you must avoid these common mistakes:
- Oversimplification. Simply going through the motions isn’t enough to gain substantial insights or drive noticeable change. Your entire team must be on board and committed to the process.
- Lack of communication. Cross-functional collaboration is particularly essential to identify causes and select appropriate corrective actions. Equipment operators don’t have the same insights that engineers do, and vice-versa. To understand problems and implement effective solutions, teams must communicate and work together.
- Outdated or siloed documentation. Paper records make interdepartmental communication more difficult. It’s also much more challenging to adopt a continuous improvement approach to PFMEA without dynamic records and trending data analysis. Use the right tools, such as CMMS, to improve documentation and communication.
- Poor risk assessment and prioritization. Improperly ranking or prioritizing potential failures invalidates everything you could stand to gain from PFMEA. Full team buy-in, dedication, and cross-functional collaboration can prevent you from making this mistake.
- Ineffective monitoring and improvement strategies. PFMEA isn’t a one-time process. To properly eliminate failure modes that cost you time and money, it’s essential to develop robust plans, carefully monitor your updates, and adjust your approach.
Best Practices for PFMEA Implementation
PFMEA should be a part of your team’s larger quality management systems. To implement this process efficiently and effectively, take the following measures.
Within your team, clearly communicate and document which team members are part of the process and what they’re responsible for.
Within your processes, establish clear scenarios signaling the need for PFMEA — for example, when new quality issues arise or processes change. Also, create standardized documentation (workflows, checklists, etc.) to simplify the process, as well as a system to track and monitor improvements.
Finally, within your broader plant management strategy, use PFMEA as one tool for problem solving — but emphasize preventive strategies for operational excellence. Other quality solutions such as statistical process control (SPC) can help you control, monitor, and improve production.
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