Was ist eine FMEA?
Eine FMEA ist eine Risikoanalyse im Team, die mögliche Fehler auflistet, jeden einzelnen bewertet und Maßnahmen gegen die größten Risiken festlegt. Teams setzen sie in Entwicklung, Produktion und Instandhaltung ein. Weit verbreitet ist sie in der Automobilindustrie und in anderen Fertigungsbranchen.
Die FMEA funktioniert wie die Checkliste vor dem Start, nur für einen Prozess. Im Cockpit prüft die Crew vor dem Abheben die Triebwerke, und die FMEA tut dasselbe für Ihre Produktionslinie.
Das US-Militär hat die FMEA bereits 1949 entwickelt, später verbreitete sich die Methode in weiteren Branchen. Heute ist das AIAG & VDA FMEA-Handbuch des Verbands der Automobilindustrie (VDA) und der US-amerikanischen AIAG die gemeinsame Grundlage für Zulieferer der Automobilindustrie.
Drei Arten decken die meisten Anforderungen ab:
Design-FMEA (DFMEA): Hier prüfen Sie, wie ein Produktdesign versagen könnte, bevor die Produktion beginnt.
Prozess-FMEA (PFMEA): Hier prüfen Sie, wie jeder Fertigungs- oder Montageschritt einen Fehler verursachen könnte.
System-FMEA: Hier prüfen Sie, wie Teilsysteme und ihre Schnittstellen als Ganzes versagen könnten.
In der Produktion beginnen Sie meist mit der PFMEA, und dieser Artikel konzentriert sich darauf.
FMEA Schritt für Schritt durchführen
Der Ansatz nach AIAG und VDA gliedert eine FMEA in sieben Schritte: von der Festlegung des Umfangs bis zur Dokumentation der Ergebnisse. Arbeiten Sie die Schritte der Reihe nach mit einem bereichsübergreifenden Team ab.
1. Planung und Vorbereitung
Legen Sie Umfang, Systemgrenzen, Team und Zeitplan fest, bevor Sie das erste Risiko bewerten. Laden Sie Personen aus Qualität, Produktion, Instandhaltung und Entwicklung ein, denn jede Gruppe sieht andere Fehler.
2. Strukturanalyse
Zerlegen Sie den Prozess in seine einzelnen Schritte, meist in Form eines Prozessablaufs. Bei einer PFMEA kann es sich um eine Montagelinie handeln, aufgeteilt in Wareneingang, Einpressen, Prüfen und Verpacken.
3. Funktionsanalyse
Beschreiben Sie, was jeder Schritt leisten muss. Formulieren Sie jede Funktion als Objekt + Verb, etwa „Lager in Gehäuse einpressen“, und ergänzen Sie die zugehörige Anforderung, nämlich die vollständige Einpresstiefe. Klare Funktionen machen Fehler sichtbar, denn jede Abweichung von der Funktion ist ein Fehler.
4. Fehleranalyse
Bilden Sie für jede Funktion die Fehlerkette aus Fehlerfolge, Fehlerart und Fehlerursache. Die Fehlerfolge ist das, was Ihre Kundschaft oder der nächste Prozessschritt erlebt.
Die Fehlerart beschreibt, wie der Schritt versagt, die Fehlerursache, warum er versagt. Wer die drei sauber trennt, unterscheidet Symptome von Grundursachen.
5. Risikoanalyse
Bewerten Sie jede Fehlerkette nach Bedeutung, Auftreten und Entdeckung auf einer Skala von 1 bis 10. Halten Sie vorher die aktuellen Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen fest, denn sie bestimmen die Bewertungen für Auftreten und Entdeckung.
6. Optimierung
Legen Sie Maßnahmen für die Risiken mit der höchsten Priorität fest. Jede Maßnahme braucht eine verantwortliche Person und eine Frist, sonst gerät sie nach dem Workshop oft ins Stocken. Ist eine Maßnahme abgeschlossen, bewerten Sie die Fehlerkette neu und prüfen Sie, ob das Risiko gesunken ist.
7. Ergebnisdokumentation
Dokumentieren Sie die Ergebnisse und teilen Sie sie mit der Geschäftsleitung und, falls erforderlich, mit Ihrer Kundschaft. Übertragen Sie die bestätigten Maßnahmen in den Produktionslenkungsplan und in Ihre ISO-9001-Dokumentation. Behandeln Sie die FMEA als lebendes Dokument und aktualisieren Sie sie, sobald sich Prozesse, Produkte oder Fehlerdaten ändern.
Risikoprioritätszahl vs. Aufgabenpriorität
Die Risikoprioritätszahl (RPZ) ergibt sich aus der Multiplikation der Bewertungen für Bedeutung, Auftreten und Entdeckung, jeweils von 1 bis 10. Das Handbuch von AIAG und VDA setzt stattdessen auf die Aufgabenpriorität (AP), die Risiken als hoch, mittel oder niedrig einstuft und die Bedeutung stärker gewichtet.
Eine kurze Rechnung zeigt das Problem: Ein Fehler mit Bedeutung 7, Auftreten 5 und Entdeckung 6 hat eine RPZ von 7 × 5 × 6, also 210. Ein Fehler mit Bedeutung 9, Auftreten 2 und Entdeckung 3 kommt nur auf 54. In der Rangfolge nach RPZ rutscht das schwerwiegendere Risiko damit weit nach unten.
Die AP arbeitet mit Bewertungstabellen statt mit Multiplikation. Jede Kombination der drei Bewertungen ist darin als hoch, mittel oder niedrig eingestuft, und die Bedeutung hat das größte Gewicht.
Wann die RPZ weiterhin sinnvoll ist:
Bestehende Vorgaben der Kundschaft: Ältere Anforderungen Ihrer Kundschaft verweisen teilweise noch auf RPZ-Werte.
Branchen außerhalb der Automobilindustrie: Viele Teams dort nutzen die RPZ, weil ihre Normen oder ihre Kundschaft nie auf die AP umgestellt wurden.
Interner Vergleich: Mit der RPZ vergleichen Sie ältere und neuere FMEAs auf einer gemeinsamen Skala.
Ab welcher RPZ gehandelt werden muss, legt jedes Unternehmen selbst fest. Stimmen Sie diesen Schwellenwert mit Ihrem Team und Ihrer Kundschaft ab.
FMEA-Beispiel aus der Produktion
Eine Prozess-FMEA für einen einzelnen Produktionsschritt zeigt die Methode im Kleinen: einen Prozessschritt, zwei oder drei Fehlerarten, deren Bewertungen und die Maßnahmen, die das Risiko senken. Hier sehen Sie eine PFMEA für das Einpressen eines Lagers in ein Gehäuse.
Die erste Fehlerart birgt das höchste Risiko:
Fehlerart: Lager nicht vollständig im Gehäuse eingepresst
Fehlerfolge: Geräusche und vorzeitiger Lagerausfall bei der Kundschaft
Fehlerursache: Einpresskraft driftet mit der Zeit ab
Bewertung: Bedeutung 8, Auftreten 5, Entdeckung 6, daraus RPZ 240
Maßnahme: Kraft-Weg-Überwachung an der Presse ergänzen
Verantwortung und Frist: Instandhaltungsleitung, fällig in vier Wochen
Die zweite Fehlerart ist weniger schwerwiegend:
Fehlerart: Lager beim Einpressen beschädigt
Fehlerursache: Falsch ausgerichtete Vorrichtung
Bewertung: Bedeutung 7, Auftreten 3, Entdeckung 5, daraus RPZ 105
Maßnahme: Poka-Yoke-Positionierstift an der Vorrichtung ergänzen
Verantwortung: Produktionsingenieur:in
Nachdem die Instandhaltungsleitung die Überwachung installiert hat, bewertet das Team die erste Fehlerart erneut. Die Bedeutung bleibt bei 8, weil sich die Folge für die Kundschaft nicht geändert hat.
Das Auftreten sinkt auf 3 und die Entdeckung auf 2, die RPZ fällt damit auf 48. Teams, die mit der AP arbeiten, schlagen jede Kombination aus Bedeutung, Auftreten und Entdeckung in der AP-Tabelle des Handbuchs nach.
FMEA-Vorlage
Eine FMEA-Vorlage erfasst jede Fehlerart in einer Zeile: Prozessschritt, Fehlerart, Fehlerfolge, Fehlerursache, Bedeutung, Auftreten, Entdeckung, Priorität, Maßnahme, verantwortliche Person, Frist und Status. Die meisten Teams beginnen mit einer Tabellenkalkulation.
Prozessschritt: Der Arbeitsgang, den Sie analysieren
Fehlerart: Wie der Schritt versagen kann
Fehlerfolge: Was die Kundschaft oder der nächste Schritt erlebt
Fehlerursache: Warum der Fehler auftritt
Bedeutung: Bewertung von 1 bis 10 für die Fehlerfolge
Auftreten: Bewertung von 1 bis 10 dafür, wie oft die Ursache auftritt
Entdeckung: Bewertung von 1 bis 10, wobei 10 heißt, dass die Kontrollen den Fehler wahrscheinlich übersehen
Priorität: RPZ oder AP-Stufe
Maßnahme: Der Schritt, der das Risiko senkt
Verantwortung: Eine namentlich benannte Person
Frist: Datum, bis zu dem die Maßnahme erledigt sein muss
Status: „Offen“, „In Arbeit“, „Wirksamkeit prüfen“ oder „Erledigt“
Ergänzen Sie in der PFMEA die Spalten für die aktuellen Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen. Spezielle FMEA-Software hilft bei vielen verknüpften Analysen, für die meisten FMEAs einer einzelnen Linie reicht eine Tabelle aus.
Die Vorlage wirkt am besten, wenn Sie Analyse und Umsetzung trennen. Die Analyse bleibt im FMEA-Formblatt. Jede Maßnahme übertragen Sie dann als Aufgabe in MeisterTask, mit verantwortlicher Person, Fälligkeitsdatum und einem Link zurück zur FMEA-Zeile.
FMEA-Maßnahmen in MeisterTask bis zum Abschluss verfolgen
Eine FMEA senkt das Risiko nur, wenn ihre Maßnahmen umgesetzt werden und jemand ihre Wirksamkeit prüft. In MeisterTask wird jede Maßnahme als Aufgabe mit einer verantwortlichen Person und einer Frist erfasst, und die Spalten zeigen, wo sich jede Maßnahme befindet.
FMEAs enthalten oft sensible Produktionsdaten, und MeisterTask bietet Hosting in Deutschland und eine Zertifizierung nach ISO 27001. Die folgende Einrichtung begleitet die Einpressmaßnahme, bis die Lösung bestätigt ist.
1. Ein Projekt pro FMEA anlegen
Legen Sie in MeisterTask für jede FMEA ein eigenes Projekt an, etwa „PFMEA Einpresslinie 2“. Fügen Sie vier Spalten hinzu: „Offen“, „In Arbeit“, „Wirksamkeit prüfen“ und „Erledigt“.
2. Jede Maßnahme in eine Aufgabe umwandeln
Jede Maßnahme wird zu einer Aufgabe mit einer namentlich zugewiesenen Person und einem Fälligkeitsdatum. Für die erste Fehlerart geht die Aufgabe „Kraft-Weg-Überwachung ergänzen“ an die Instandhaltungsleitung, mit einer Fälligkeit in vier Wochen.
Eine Checkliste enthält die Teilschritte, etwa das Bestellen, Installieren und Testen des Sensors. In der Beschreibung steht ein Verweis auf die FMEA-Zeile, damit alle die Aufgabe ihrem Risiko zuordnen können.
3. Die Review-Besprechung als wiederkehrende Aufgabe anlegen
Legen Sie für die FMEA-Review-Besprechung eine wiederkehrende Aufgabe an, etwa alle zwei Wochen. In jeder Besprechung prüft das Team die Aufgaben unter „Wirksamkeit prüfen“ und legt neue Bewertungen fest.
Halten Sie diese Bewertungen in den Kommentaren der Aufgabe fest, etwa „A 3, E 2, RPZ 48“, und passen Sie das FMEA-Formblatt entsprechend an. Das Team bewertet, MeisterTask dokumentiert.
4. Regelbasierte Automationen hinzufügen
Die regelbasierten Automationen in MeisterTask übernehmen die routinemäßige Nachverfolgung. Richten Sie eine Automation ein, die die Qualitätsleitung benachrichtigt, sobald eine Aufgabe in die Spalte „Wirksamkeit prüfen“ verschoben wird. Automationen greifen nur, wenn eine von Ihnen festgelegte Bedingung erfüllt ist, und treffen keine KI-Vorhersagen.
Im Einpress-Beispiel wandert die Aufgabe in die Spalte „In Arbeit“, sobald die Instandhaltungsleitung den Sensor bestellt. Die Aufgabe landet in „Wirksamkeit prüfen“, wenn die Überwachung läuft, und in „Erledigt“, sobald die Besprechung die neuen Bewertungen bestätigt.
Typische Fehler bei der FMEA
Die meisten FMEAs scheitern aus vier Gründen. Die Analyse erfolgt allein statt im Team, und Bewertungen beruhen auf Schätzungen statt auf Daten. Maßnahmen haben keine verantwortliche Person, und niemand prüft, ob sie gewirkt haben.
Allein arbeiten. Wenn eine einzelne Person aus der Entwicklung die FMEA am Schreibtisch ausfüllt, spiegelt die Analyse nur eine Sichtweise wider. Mitarbeitende an der Linie und Techniker:innen kennen Fehlerursachen, die nie in einem Bericht auftauchen. Führen Sie den Workshop ab dem ersten Schritt gemeinsam mit dem bereichsübergreifenden Team durch.
Bewertungen schätzen. Bewertungen nach Bauchgefühl machen die Priorität wertlos. Stützen Sie jede Bewertung von Auftreten und Entdeckung auf Ausschussquoten, Reklamationen und Prüfergebnisse. Wenn Sie vorbeugende Wartung planen, liefern deren Protokolle zusätzlich eine Fehlerhistorie.
Maßnahmen ohne Verantwortung lassen. Eine Maßnahme, die „der Produktion“ zugewiesen ist, gehört niemandem. Benennen Sie für jede Maßnahme eine Person und eine Frist, und verfolgen Sie sie dort, wo Sie Produktionsarbeit ohne ERP koordinieren.
Die Wirksamkeitsprüfung auslassen. Eine abgeschlossene Maßnahme beweist noch nicht, dass das Risiko gesunken ist. Bewerten Sie die Fehlerkette nach Abschluss der Maßnahme neu und bestätigen Sie die neuen Werte mit Daten.
Von der Risikoanalyse zur erledigten Arbeit
Eine FMEA-Vorlage gibt Ihrem Team eine gemeinsame Struktur, und die sieben Schritte sorgen für eine gründliche Analyse. Das Risiko sinkt jedoch erst, wenn jemand jede Maßnahme abschließt und das Team die Wirkung belegt.
Mit Projektmanagement für die Fertigung macht MeisterTask diese Nachverfolgung sichtbar und sicher. Jede Maßnahme hat eine verantwortliche Person, ein Fälligkeitsdatum und einen klaren Status. Beginnen Sie mit einem FMEA-Projekt: Ihre nächste Review-Besprechung zeigt Ihnen, wie viele Risiken Sie bereits geschlossen haben.
