EMV-Chancen- und Risiko-Analyse

Der größte Hebel zur Verringerung von EMV-Problemen

Kosten senken und Termine einhalten: Das ist das Ziel.

Inhalte:

  1. EMV-Risikoanalyse: Was ist das?
  2. Chancen nutzen
  3. EMV ist plan- und steuerbar
  4. Prävention statt Rekursion:
    Prozess in Kurzform
  5. Zusatz-Nutzen
  6. Hoher Einfluss – das sollte beim 1. Mal sitzen
  7. Bewährte Basis: Das Rad muss nicht neu erfunden werden
  8. Die Kosten?
  9. EMV-Risiko-Management

Was ist eine EMV-Risiko-Analyse, und was nicht?

Die Risiko-Analyse nach der EMV-Richtlinie 2014/30/EU darf nicht mit einer Risikoanalyse nach der Maschinenrichtlinie, Medizingeräte-Verordnung oder anderen.

Alle Richtlinien verwenden denselben Begriff für gänzlich unterschiedliche Verfahren.
Die eine wird nicht durch die andere abgedeckt.

Die EMV-Richtlinie definiert vereinfacht gesagt, dass Geräte nur in begrenztem Maß Störungen abstrahlen dürfen und ein gewisses Maß dessen aushalten müssen.
Sie müssen miteinander harmonieren.

Dies im Vorfeld abzuschätzen und am Ende sicherzustellen ist ihre formale Aufgabe

Die EMV-Richtlinie schreibt eine Risiko-Analyse zwingend vor. Sie ist Teil des Nachweises der EU-Konformität. Das ist die rechtliche Seite. Der viel größere Nutzen ergibt sich aber, wenn man es als Entwicklungsinstrument nutzt.

Der eigentliche Nutzen – EMV gezielt entwickeln

Man kann – nein, man sollte – sie als Werkzeug nutzen, um EMV-Probleme frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Sie besteht aus 3 Schritten, die alle dokumentiert werden müssen.

  • Risiko-Analyse
  • Risiko-Beurteilung
  • Risiko-Minderung

Ergänzt um die Chancen-Analyse wird es rund.

Die Chancen nicht vergessen!

Eine Analyse, die nur auf die Risiken schaut, fokussiert automatisch auf mögliche Probleme.

Deshalb wird eine Risiko-Analyse bei mir immer durch eine Chancen-Analyse ergänzt.

Mit der richtigen Herangehensweise lassen sich viele Probleme vermeiden.

  • EMV-Maßnahmen überflüssig
  • Rekursionsschleifen eingespart
  • Termine eingehalten
  • Stück- und Entwicklungskosten sinken

Eine gute Risiko-Analyse definiert den Fahrplan der EMV-Entwicklung.
Sie macht potenzielle Probleme zu einem Zeitpunkt sichtbar, zu dem noch einfache Maßnahmen möglich sind.
Lange bevor es eine Hardware gibt!
Zusammen mit einer Chancen-Analyse bildet sie die Basis für eine erfolgreiche EMV.

Eine spätere Entstörung kostet ein Vielfaches und sprengt in der Regel jeden Zeitplan.

Schluss mit immer wiederkehrenden EMV-Schleifen

Die EMV-Chancen- und Risiko-Analyse ist fester Bestandteil meines Smart-EMV-Designs.
Die zentrale Frage dabei: Wie kann EMV frühzeitig und zielgerichtet entwickelt werden?
Das Ziel: Tests im 1. Anlauf bestehen.

Ich begleite Ihre Produktentwicklung mit meinen mehr als 30 Jahren EMV-Erfahrung.

Prozessbild: Analyse - Bewertung - Maßnahmen

Maßnahmen früh definieren, statt nach fehlgeschlagenen Tests

EMV ist plan- und steuerbar!

Mit der weit verbreiteten Praxis, die EMV auf Tests zu reduzieren, …

  • bleiben enorme Potenziale ungenutzt
  • explodieren Kosten für Test und Überarbeitung
  • werden regelmäßig Termine gerissen

EMV kann entwickelt werden wie Mechanik, Software oder Elektronik – von der ersten Produktidee an.

Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass EMV-Tests nicht bestanden werden?

Eine Umfrage unter akkreditierten EMV-Labors hat ergeben, dass 70 % aller Erstprüfungen nicht bestanden werden.

Eine Risikobeurteilung der EMV legt den Grundstein für weniger EMV-Störungen und weniger Re-Designs. Sie schützt Sie davor, viel Geld in EMV-bedingte Nachbesserungen zu stecken.

Fazit: EMV von Anfang an zu berücksichtigen bedeutet, ein Projekt nachhaltig zu entwickeln und Kosten erheblich zu reduzieren.

Eine frühe Risikoanalyse sichert den Erfolg

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Vorbeugung statt Nachsorge

Potenzielle EMV-Probleme frühzeitig analysieren, statt sie später teuer zu beheben

  • Analyse

     

    Sie erhalten Antworten auf die Fragen:

    • Wie kann man EMV analysieren, wenn noch nichts vorhanden ist?
    • Was spielt rein? Auch außerhalb des Produkts?
    • Wo lauern versteckte Risiken?
    • Welche Chancen gilt es zu nutzen?

    Basis:

    • Ein Workshop, in dem Sie mir Ihre Projektidee erläutern, wir Randparameter und Abhängigkeiten klären.
    • Sie erhalten vor dem Workshop Informationen, was für die Analyse benötigt wird.

    Vorgehensweise:

    • Auf Basis des Workshops erstelle ich eine erste Analyse,
    • die wir gemeinsam ergänzen

    Wichtig:

    • Niemand kennt Ihr Projekt/Produkt besser als Sie. Ohne Ihren Input ist das Ergebnis nur die Hälfte wert.

  • Bewertung

     

    Klarheit über das Ausmaß des Risikos

    • Welche Konsequenzen können sich aus den identifizierten Risiken ergeben? Budget, Termine, Technik
    • Wie hoch ist die Eintrittswahrscheinlichkeit und wie schwerwiegend sind die Auswirkungen?

    Technische Bewertung

    • Die tatsächlichen Ursachen hinter den gefundenen Fehlerbildern
    • Auflösung von Widersprüchen zu Anforderungen außerhalb der EMV

  • Maßnahmen

     

    Chancen-Beschreibung + Risiko-Minimierung

    • EMV-gerechte Komponentenauswahl
    • Filter und Schirmung
    • Intelligente + kostenfreie Maßnahmen
    • EMV-Anforderungen an das Design
    • Die richtige Teststrategie

    Priorisierung der Maßnahmen

    • Notwendige Maßnahmen
    • Was Sie vermeiden sollten (zu viel des Guten schadet)
    • Für mehr Sicherheit bei der EMV-Freigabe: Maßnahmen, die in Betracht gezogen werden sollten
    • Meine Empfehlungen, aber Sie entscheiden, was Sie umsetzen wollen

    Was Ihnen die Umsetzung erleichtert

    • Analyse der System- und Einsatzumgebung und deren Einflussparameter
    • Analyse möglicher Störquellen (Störaussendung) und Störsenken (Störfestigkeit + ESD)
    • Mögliche Hürden und Stolpersteine auf dem Weg zur Umsetzung
    • Stakeholder: Wer muss wann ins Boot?
    • Auswahl der passenden EMV-Norm

  • Detaillierung

     

    Eine Chancen- & Risiko-Analyse ist ein iterativer Prozess

    Die genaue Umsetzung einer Maßnahme ergibt sich oft erst im Laufe der Entwicklung

    Deshalb überprüfe ich mit Ihnen regelmäßig auf die Ergebnisse der vorangegangenen Schritte, auf Risiken, Chancen und Maßnahmen.

    Als ideale Zeitpunkte haben sich bewährt:

    • beim Konzeptentwurf
    • zu Beginn des Schaltungsentwurfs
    • zum Start des Layouts (egal ob PCB- oder Anlagen-Layout)
    • vor EMV-Tests

    Bereits erkanntes wird bei Bedarf detailliert. Neues wird hinzugefügt.

    Weitere Iterations-Zeitpunkte können individuell ergänzt werden.

    Ich lasse Sie im Projekt nicht allein.

    Sie bestimmen die Dauer der Zusammenarbeit.

Zusätzlicher Nutzen

  • Die Dokumentation der Risiken reduziert den Know-how-Abfluss durch ausscheidende Mitarbeitende.
  • Der Maßnahmen-Katalog bildet die Roadmap der EMV-Entwicklung
  • Alle an der Produktentstehung Beteiligten sind sich Ihres Beitrags zur EMV bewusst – egal ob Mechanik-Konstruktion, Software, Elektro-Konstruktion, Vertrieb, oder, oder, …
  • Der dokumentierte Prozess mit verschiedenen Checklisten erleichtert das Vorgehen – auch in Folge-Projekten
  • Für jedem Schritt erhalten Sie ein Review-Protokoll. So sind Sie prozesssicher. Das nächste Audit kann kommen.
Link zu: Kontakt
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Hoher EMV-Einfluss, aber wenig Korrektur-Möglichkeiten

Das sollte beim 1. Versuch sitzen

Es gibt Dinge, die nach einer nicht bestandenen EMV-Prüfung oft nicht mehr zu ändern sind.
Oder nur mit immensem Aufwand und Kosten.

Und die meisten davon liegen außerhalb des eigentlichen Schaltungsdesigns!

Einige Beispiele:

  • Platzierung von Baugruppen auf Leiterplatten, in Geräten oder Schaltschränken
  • Position von Steckverbindern im Gerät
  • Pinbelegung von Steckverbindern
  • Wo geht’s nach Hause? Rückströme über Leitungen, Leiterplatten, Gehäuse oder über Schutzerde? HF-Ströme nehmen selten den Weg von DC-Strömen und schon gar nicht den Weg, den Schaltpläne suggerieren.
  • Belüftungs- und Kühlungskonzept
  • Format und Aufbau von Leiterplatten
  • Umgebungseinflüsse – lassen sich ohnehin nicht ändern, umso wichtiger ist es, sie von Anfang an zu berücksichtigen
  • HF-Eigenschaften der Schnittstellen – der Teil jenseits meiner Produktgrenzen
  • Bauraum
  • Gehäuse

Eine EMV-Chancen- und Risiko-Analyse zeigt diese Probleme auf und hilft, sie zu vermeiden.

Prozess-Schaubild: Einstufung des Risikos

Risiko-Index gemäß CENELEC-Guide 32

Bekannter Prozess angepasst an die EMV

Ausgangspunkt ist der u.a. im CENELEC-Guide 32 (für die Niederspannungs-RL) beschriebene Risiko-Index. Dazu gibt es verschiedenen Varianten.

In leicht abgewandelter Form wird er auch in der IEC 61508 verwendet.
Eine ähnliche Form findet sich in der EN ISO 13849 (beide Anlagen- & Maschinenbau), sowie in der IEC 60601-Reihe (Medizinprodukte).
Das Grundprinzip ist überall gleich.

Der Prozess ist jedoch nicht für die Elektromagnetische Verträglichkeit definiert und auch nicht 1:1 übertragbar.

Die EMV-Richtlinie gibt keine Hinweise, wie die Risikoanalyse aussehen könnte.
Sie beschreibt nur die Pflicht einer „geeigneten Risikoanalyse“.

Deshalb habe ich den Prozess der Risikobeurteilung an die Anforderungen der EMV-Richtlinie angepasst.

Das Rad nicht neu erfinden

Mein Prozess orientiert sich einerseits an anderen Risikoprozessen – angepasst an die EMV.
Zum anderen enthält er wesentliche Punkte meines Trouble-Shooting-Prozesses ‚EMV-Kreutz-Check‚.

Mit dem Unterschied, dass es um das frühzeitige Erkennen von möglichen Fehlern geht und nicht um deren Behebung.
Umfangreiche Checklisten erleichtern den Prozess.

Wie hoch sind Aufwand und Nutzen?

Der Aufwand in der Anfangsphase ist für die meisten zunächst ungewohnt.
Es ist auch nicht immer einfach, sich in einem Stadium Gedanken über EMV zu machen, in dem noch nicht einmal klar ist, wie das Produkt im Detail aussehen wird.

Was wird die Störaussendung beeinflussen, was die Störfestigkeit?

Bei größeren Maschinen und Anlagen kann der Prozess 2 – 4 Wochen dauern. Der Nettoaufwand ist i.d.R. deutlich niedriger.
Bei einfacheren Geräten ist der Aufwand entsprechend geringer.

Die von mir bereit gestellten Checklisten und Templates vereinfachen das Vorgehen erheblich.

Kostenverläufe im Vergleich

Was kostet eine EMV-Überarbeitung?

Hier ein Beispiel aus meiner Zeit als Abteilungsleiterin. Es handelte sich um ein komplexes Steuergerät. Die Überarbeitung dauerte 3 Monate.

Anteiliger Aufwand der einzelnen Teammitglieder

  • Elektronik-Entwicklung 120 %  (2 MA)
  • Layout 30 %
  • Mechanik-Konstruktion 15 %
  • Software 10 %
  • Projektmanagement / Vertrieb 20 %
  • Fertigungsplanung 2 %
  • EMV-Test-Ingenieur 50 %

Zzgl. Musterkosten, Laborkosten, teilweise Wiederholung von Nicht-EMV-Tests, etc. Am Ende standen über 200.000 € auf der Liste.

Wie sieht Ihre Rechnung aus? Wie viele Rekursionsschleifen durchlaufen Sie durchschnittlich?

Möchten Sie einen Einblick in den Chancen- und Risiko-Prozess erhalten?

Wie kann das für Ihr Unternehmen aussehen?

Ich erkläre es Ihnen gerne in einem persönlichen Video-Anruf.

Wir klären alle Ihre Fragen. Unverbindlich

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EMV-Risikomanagement

Ein weit verbreiteter, aber falscher Glaubenssatz ist, dass EMV erst dann entwickelt werden könnte, wenn die erste Hardware auf dem Tisch liegt.

EMV ist nur Physik. Wenn auch – zugegebenermaßen – eine sehr komplexe.

Das heißt, EMV-Risiken können wie andere Entwicklungsrisiken analysiert und vermieden werden.
Es gibt viele Möglichkeiten, die – früh ins Geräte-Design integriert – Entstörmaßnahmen überflüssig machen.

Entscheidend für den EMV-Erfolg ist die frühe Integration.

Die Ergebnisse der Risikobewertung sind auch maßgeblich für die Auswahl der richtigen EMV-Norm.

Einige EMV-Störungen entstehen erst bei Aufstellung und Anschluss eines Gerätes oder einer Anlage.
Gut, wenn man sich vorher darüber Gedanken gemacht hat.
Entsprechende Hinweise gehören unbedingt in die Betriebsanleitung.

Risiko-Prozess: In anderen Entwicklungsdisziplinen gängige Praxis – bei der EMV die Ausnahme.

Was viele nicht wissen:

Für die meisten Produkte gilt mehr als eine Richtlinie

Beispiele:

  • Maschinen-Richtlinie 2006/42/EG und EMV-Richtlinie 2014/30/EU
  • Niederspannungs-Richtlinie 2014/35/EU und EMV-Richtlinie 2014/30/EU
  • Messgeräte-Richtlinie 2014/32/EU und EMV-Richtlinie 2014/30/EU
  • etc.

Fast immer widersprechen sich die Richtlinien in Details. Diese Unterschiede sind meist nicht einfach zu erkennen.

Es kann deshalb nur in wenigen Fällen auf eine detaillierte Risikoanalyse verzichtet werden.
Der Leitfaden für die Umsetzung der Produktvorschriften der EU („Blue Guide“) sagt hierzu in §2.6

Zitat

„Kommen für dasselbe Produkt oder denselben Zweck zwei oder mehrere Harmonisierungsrechtsvorschriften der Union in Betracht, kann nach einem Verfahren, das eine Risikoanalyse des Produkts im Hinblick auf die durch den Hersteller definierte beabsichtigte Nutzung einschließt, die Anwendung mancher dieser Vorschriften mitunter entfallen. […]

Dies erfordert gewöhnlich, dass das Produkt einer Risikoanalyse unterzogen wird, oder mitunter eine Analyse des Verwendungszwecks des Produkts, um zu entscheiden, welche Vorschrift infrage kommt. Bei der Festlegung der produktbezogenen Gefahren kann der Hersteller sich von den einschlägigen harmonisierten Normen für das betreffende Produkt leiten lassen.“

Widersprüche können auch dadurch aufgelöst werden, dass eine Richtlinie als führend deklariert wird.
Dies ist in der Umsetzung oft der einfachere Weg.

Aber auch hier ist eine Risiko-Analyse zwingend.

Chancen nutzen

Mit einer Risiko-Analyse können Sie potenzielle EMV-Probleme früh erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen treffen.

Zu diesem Zeitpunkt sind viele kostenneutrale Maßnahmen möglich, die später nicht mehr integriert werden können.

Die Chancen-Analyse zeigt Ihnen diese auf.

Deshalb empfehle ich (unabhängig von der gesetzlichen Verpflichtung): Machen Sie die Chancen-Risiko-Analyse zum Standard in jedem Projekt.

Der Aufwand sinkt mit jedem neuen Projekt.
Vieles kann aus Vorgängerprojekten übernommen werden.

Wenn nur eine Rekursionsschleife eingespart wird, hat es sich schon gelohnt.

Die Dokumentation der Ergebnisse hält gleichzeitig die gemachten Erfahrungen fest.

Der Know-how-Abfluss durch ausscheidende Mitarbeiter wird reduziert.

Auf Verlangen der Aufsichtsbehörde – in Deutschland die Bundesnetzagentur – ist die Risiko-Analyse umgehend vorzulegen.

Kann keine vorgewiesen werden, drohen Strafen. In der deutschen Umsetzung der Richtlinie – dem EMV-Gesetz – sind für Hersteller bis zu 100.000 €, und für Händler und Importeure bis zu 10.000 € genannt.

Gravierender ist das Signal, das eine fehlende Risiko-Analyse an die Aufsichtsbehörde sendet.

Es ist bekannt, dass diese, dann regelmäßig tiefer bohrt.
Während Sie sich mit einer korrekten Risiko-Analyse meist zufriedengibt.

Und wenn die Behörde etwas findet, dann bleibt es selten bei der Geldstrafe.

Wollen Sie sich in Zukunft weiteren EMV-Ärger ersparen?

Schluss mit Endlos-Schleifen?

Dann sollten wir telefonieren - hier kostenlosen Termin vereinbaren

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