Die FMEA, die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse, sucht Fehler, bevor sie entstehen. Ein Team untersucht systematisch, was an einem Produkt oder Prozess schiefgehen kann, welche Folgen das hätte und welche Ursachen dahinterstehen. Dann bewertet es das Risiko und legt Maßnahmen fest. Der Gedanke ist einfach: Ein Fehler, der in der Planung gefunden wird, kostet einen Bruchteil eines Fehlers beim Kunden.
Maßgeblich in der Automobilindustrie ist das gemeinsame FMEA-Handbuch von AIAG und VDA, erste Ausgabe Juni 2019 (VDA QMC). Es hat das Vorgehen in sieben Schritte gegliedert und die Risikoprioritätszahl durch die Aufgabenpriorität ersetzt. Die Grundidee eignet sich aber für jeden Betrieb.
Die Arten der FMEA
| Art | Was untersucht wird | Beispiel |
|---|---|---|
| Design-FMEA | ein Produkt, seine Bauteile und Funktionen | ein neues Geländersystem: Was passiert, wenn eine Verbindung bricht? |
| Prozess-FMEA | die Herstellung oder Erbringung, Schritt für Schritt | Schweißen, Beschichten, Montieren; auch ein Dienstleistungsablauf |
| FMEA für Überwachung und Systemreaktion | wie ein System Fehler im Betrieb erkennt und darauf reagiert | etwa Elektronik, die einen Sensorausfall meldet und in einen sicheren Zustand geht |
Die dritte Art hat das AIAG-VDA-Handbuch als Ergänzung zur Design-FMEA eingeführt (Quality Digest, Fachbeitrag). Für die meisten kleinen und mittleren Betriebe sind Design- und Prozess-FMEA die wichtigen.
Die sieben Schritte nach AIAG und VDA
| Schritt | Was passiert | Ergebnis |
|---|---|---|
| 1 Planung und Vorbereitung | Zweck, Umfang, Zeitplan, Team und Aufgaben festlegen | Projektplan der FMEA |
| 2 Strukturanalyse | Produkt oder Prozess in seine Elemente zerlegen und darstellen | Strukturbaum oder Prozessablauf |
| 3 Funktionsanalyse | Funktionen und Anforderungen jedes Elements bestimmen | Funktionen mit Kriterien |
| 4 Fehleranalyse | Fehlerarten, ihre Folgen und Ursachen bestimmen | Fehlerketten: Folge, Fehlerart, Ursache |
| 5 Risikoanalyse | vorhandene Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen erfassen, Bedeutung, Auftreten und Entdeckung bewerten | Bewertung und Aufgabenpriorität |
| 6 Optimierung | Maßnahmen festlegen, Verantwortliche und Termine benennen, neu bewerten | Maßnahmenplan, reduziertes Risiko |
| 7 Ergebnisdokumentation | Ergebnisse, Risikominderung und verbleibendes Risiko zusammenfassen und kommunizieren | Bericht |
Die Schritte folgen dem Handbuch, zusammengefasst nach einem Fachbeitrag (Quality Digest). Bemerkenswert ist Schritt 1: Schon die Planung verlangt ein fachübergreifendes Team. Eine FMEA, die eine Person allein ausfüllt, verfehlt ihren Zweck.
Die Fehlerkette: Folge, Fehlerart, Ursache
Der Kern jeder FMEA ist die Fehlerkette. Sie verbindet drei Ebenen:
- Fehlerfolge: Was merkt der Kunde oder der nächste Prozess? Etwa „Geländer wackelt, Sturzgefahr“.
- Fehlerart: Wie versagt das Element? Etwa „Schweißnaht trägt nicht“.
- Fehlerursache: Warum versagt es? Etwa „zu geringe Einbrandtiefe durch falschen Schweißstrom“.
Wer die Kette sauber trennt, findet passende Maßnahmen: gegen die Ursache vorbeugen, die Fehlerart entdecken, die Folge begrenzen.
Bewertung: Bedeutung, Auftreten, Entdeckung
Jede Fehlerkette wird auf drei Skalen von 1 bis 10 bewertet (Quality Digest):
| Kürzel | Bewertung | Frage | 1 heißt | 10 heißt |
|---|---|---|---|---|
| B | Bedeutung der Folge | Wie schlimm ist die Folge für den Kunden? | kaum spürbar | Gefahr für Sicherheit oder Gesetzesverstoß |
| A | Auftreten der Ursache | Wie wahrscheinlich tritt die Ursache trotz Vorbeugung auf? | praktisch nie | sehr häufig |
| E | Entdeckung | Wie sicher wird der Fehler vor Auslieferung entdeckt? | fast sicher entdeckt | kaum zu entdecken |
Die genauen Bewertungstabellen stehen im Handbuch. Wichtig ist, dass alle im Team dieselben Maßstäbe nutzen und die Bewertung auf Daten beruht, etwa auf Reklamationen, Prüfergebnissen oder Erfahrungen mit ähnlichen Produkten.
Vermeidung und Entdeckung: der Unterschied
In Schritt 5 erfassen Sie, was heute schon gegen jede Fehlerkette getan wird. Dabei gibt es zwei Arten von Maßnahmen, die unterschiedlich wirken:
| Vermeidungsmaßnahme | Entdeckungsmaßnahme | |
|---|---|---|
| Ziel | verhindert, dass die Ursache auftritt | findet den Fehler, bevor er beim Kunden ankommt |
| wirkt auf | Auftreten (A) | Entdeckung (E) |
| Beispiele | Arbeitsanweisung mit festen Parametern, Vorrichtung, die nur eine Lage zulässt, Schulung | Prüfung nach dem Schweißen, Messung vor dem Versand, Sensor in der Anlage |
Vermeidung ist fast immer besser als Entdeckung: Ein Fehler, der gar nicht erst entsteht, muss weder gefunden noch nachgearbeitet werden. Eine FMEA, die nur zusätzliche Prüfungen als Maßnahmen nennt, hat das Ziel verfehlt.
Von der RPZ zur Aufgabenpriorität
Früher wurden die drei Werte multipliziert: Risikoprioritätszahl RPZ = B × A × E, mit Werten von 1 bis 1.000. Das Problem zeigt ein Rechenbeispiel:
| Fehler | B | A | E | RPZ |
|---|---|---|---|---|
| Schweißnaht trägt nicht, Sturzgefahr | 10 | 2 | 2 | 40 |
| Kratzer in der Beschichtung | 4 | 5 | 2 | 40 |
Beide haben dieselbe RPZ, aber niemand würde sie gleich behandeln. Das AIAG-VDA-Handbuch ersetzt die RPZ deshalb durch die Aufgabenpriorität (AP): Eine Tabelle ordnet jede Kombination von B, A und E einem hohen, mittleren oder niedrigen Handlungsbedarf zu (Quality Digest). Ziel ist, die Mittel zuerst auf die gefährlichsten Risiken zu lenken (Anackovski und Kuzmanov 2021); ein sicherheitskritischer Fehler wird so nicht mehr gleich behandelt wie ein Schönheitsfehler mit derselben RPZ. Wer nicht für die Automobilindustrie arbeitet, kann weiter mit der RPZ arbeiten, sollte aber hohe Bedeutungswerte immer gesondert betrachten.
Beispiel: Prozess-FMEA für das Schweißen von Geländerpfosten
Ein frei erfundener Metallbaubetrieb untersucht einen Schritt seiner Fertigung. Die Bewertungen sind Teameinschätzungen im Beispiel.
| Prozessschritt | Fehlerart | Folge | Ursache | Vorbeugung heute | Entdeckung heute | B | A | E | Maßnahme |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Pfosten an Fußplatte schweißen | Naht trägt nicht | Geländer wackelt, Sturzgefahr | falscher Schweißstrom | Einstellwerte am Gerät angeschrieben | Sichtprüfung | 10 | 3 | 6 | Parameter je Materialstärke in Arbeitsanweisung, Probestück je Schicht mit Biegeprobe |
| Pfosten an Fußplatte schweißen | Pfosten schief | Montage nicht möglich, Nacharbeit | Vorrichtung verschlissen | keine | Messung bei Montage | 5 | 4 | 7 | Vorrichtung in Wartungsplan, Winkelprüfung vor Versand |
| Nahtvorbereitung | Rückstände auf der Naht | Beschichtung blättert ab | Reinigung vergessen | mündliche Einweisung | keine | 6 | 5 | 9 | Reinigung in Arbeitsanweisung, Sichtprüfung mit Freigabe |
Nach Umsetzung der Maßnahmen bewertet das Team neu. Bei der ersten Zeile bleibt die Bedeutung bei 10, denn die Folge ändert sich nicht; Auftreten und Entdeckung sinken. Genau so soll es sein: Maßnahmen wirken auf Ursache und Entdeckung, nicht auf die Schwere der Folge.
Vorlage: FMEA-Formblatt zum Kopieren
| Element oder Prozessschritt | Funktion | Fehlerart | Fehlerfolge | Fehlerursache | Vorbeugung | Entdeckung | B | A | E | Priorität | Maßnahme | Verantwortlich | Termin | B neu | A neu | E neu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kopf des Blattes: Produkt oder Prozess, Team, Datum, Stand, Bewertungsgrundlage (RPZ oder AP). Weitere Arbeitshilfen finden Sie unter Vorlagen und Checklisten.
So läuft eine FMEA-Sitzung ab
- Ziel und Umfang klären: Welches Produkt, welcher Prozessabschnitt, welche Schnittstellen?
- Struktur zeigen: Prozessablauf oder Strukturbaum an die Wand, damit alle dasselbe Bild haben.
- Funktionen sammeln: Was soll jedes Element leisten, woran misst man es?
- Fehlerketten bilden: für jede Funktion Fehlerarten, Folgen und Ursachen.
- Bewerten: zuerst die Bedeutung, dann Auftreten und Entdeckung, mit Daten.
- Maßnahmen festlegen: mit Verantwortlichen und Terminen; Termin für die Neubewertung.
Eine Sitzung sollte nicht zu lang werden; konzentriertes Arbeiten an wenigen Fehlerketten bringt mehr als ein ganzer Tag im Besprechungsraum.
Design- und Prozess-FMEA hängen zusammen
Design- und Prozess-FMEA ergänzen sich. Was die Design-FMEA als wichtiges Merkmal erkennt, etwa die Tragfähigkeit einer Schweißverbindung, muss die Prozess-FMEA absichern. Umgekehrt zeigt die Prozess-FMEA, welche Fehler in der Herstellung entstehen können und welche Folgen sie für das Produkt hätten. Stimmen Sie beide deshalb ab, wenn verschiedene Teams sie erstellen.
Wann sich eine FMEA lohnt
- bei neuen Produkten und Prozessen, bevor sie in Serie gehen
- bei Änderungen an Konstruktion, Material, Lieferant oder Ablauf
- bei sicherheitsrelevanten Produkten
- bei neuen Lieferanten für kritische Teile oder ausgelagerte Prozessschritte
- nach schweren Reklamationen: Im Schritt D7 eines 8D-Reports gehört die FMEA aktualisiert
- wenn Kunden sie verlangen, etwa in der Automobilzulieferung
Für einfache, stabile Abläufe ist eine vollständige FMEA oft zu aufwendig. Dort reicht eine einfache Risikoliste, wie sie der Artikel Risiken und Chancen zeigt.
FMEA und ISO 9001
ISO 9001 verlangt, Risiken und Chancen zu bestimmen und Maßnahmen zu planen, schreibt aber keine Methode vor. Das zuständige ISO-Komitee beschreibt risikobasiertes Denken als Planen und Umsetzen von Maßnahmen zu Risiken und Chancen (ISO/TC 176/SC 2). Die FMEA ist dafür ein starkes Werkzeug auf Produkt- und Prozessebene. Für die Risiken des Unternehmens insgesamt, etwa Fachkräftemangel oder Abhängigkeit von Kunden, ist sie dagegen ungeeignet.
Das FMEA-Team
Eine gute FMEA braucht verschiedene Blickwinkel:
- Moderation: kennt die Methode, hält das Team bei der Sache, ist nicht selbst Partei
- Konstruktion oder Planung: kennt Funktionen und Anforderungen
- Fertigung oder Ausführung: weiß, was im Alltag schiefgeht
- Qualität: bringt Daten aus Prüfungen und Reklamationen
- bei Bedarf: Einkauf, Lieferant, Service, Kunde
Ein kleines Kernteam arbeitet schneller; holen Sie weitere Fachleute gezielt für einzelne Sitzungen dazu. Planen Sie lieber mehrere kurze Termine als einen langen.
Häufige Fehler
- FMEA nach dem Serienstart: Eine FMEA, die nachträglich für den Kunden ausgefüllt wird, hat keinen Nutzen.
- Alte FMEA kopiert: Ohne Prüfung übernommene Bewertungen passen selten zum neuen Produkt.
- Bewertung ohne Daten: Bauchgefühl statt Reklamations- und Prüfdaten.
- Keine Maßnahmen: Die Bewertung ist nicht das Ziel, sondern die Maßnahme.
- Nie aktualisiert: Reklamationen und Änderungen müssen in die FMEA zurückfließen.
- Bedeutung schöngerechnet: Maßnahmen senken Auftreten oder Entdeckung, nicht die Schwere der Folge. Wer die Bedeutung nachträglich herabsetzt, verfälscht das Ergebnis.
Alle Methoden im Überblick finden Sie im Bereich Methoden.
