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Das neue, gemeinsame Handbuch des VDA und der AIAG ist laut Spangenberger nun „Stand von Wissenschaft und Technik“:

„Die Harmonisierung der FMEA war schon längst überfällig.”

Im Juni 2019 wurde der Rot-Blau-Band der FMEA-Harmonisierung vom Verband der Automobilindustrie VDA und der Automotive Industry Action Group AIAG freigegeben. Die Handbücher der beiden Dachverbände unterschieden sich bisher in wichtigen Punkten wie der Risikobewertung, Bewertungstabellen oder Abgrenzung. Dies hatte in der Folge häufig zu langwierigen Diskussionen geführt. Mit einem einheitlichen Standard sind Unternehmen künftig nicht mehr gezwungen, ihre FMEA kundenspezifisch aufzubauen oder den unterschiedlichen Vorgehensweisen entsprechend anzupassen – vorausgesetzt, der neue Standard findet auch Einzug in die kundenspezifischen Forderungen (, was zu erwarten ist).

Die erweiterten und veränderten Anforderungen der neuen Richtlinie kennt Sven Spangenberger, Partner der Organisations- und Qualitätsmanagementberatung Rhein S.Q.M. GmbH, sehr genau. Er bereitet seit vielen Jahren Unternehmen sowohl nach den Richtlinien des VDA als auch nach den der AIAG auf Zertifizierungen vor und qualifiziert sie damit für die weltweite Automobilindustrie. „De facto mussten in der Vergangenheit Zulieferer ihre FMEA je nach geforderter Richtlinie kundenspezifisch anpassen“, berichtet der Experte. „Die gegenseitige Anerkennung der unterschiedlichen Vorgehensweisen und Tools wird die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch über Kontinente hinweg, zwischen den Lieferanten und den Automobilherstellern, immens erleichtern“, führt Spangenberger weiter aus. Was sich mit der neuen Richtlinie genau ändert und was die FMEA neben dem Verhindern von Fehlern und damit strafrechtlichen Konsequenzen noch bieten kann, hat Spangenberger in einem ausführlichen Gespräch erläutert.

Im Interview äußert er sich außerdem zum Mehraufwand einer Umstellung, gibt Informationen zu den erweiterten Projektschritten sowie zu den sogenannten „5 Zs“ und verrät, warum die ewigwährende Risikoprioritätszahl RPZ nun tot ist.

Redaktion:
Herr Spangenberger, zum Start zwei grundsätzliche Fragen: Was bedeutet FMEA und was ist ihr übergeordnetes Ziel?

Sven Spangenberger:
Die „Failure Mode and Effects Analysis“, auf Deutsch „Fehler-Möglichkeits- und -Einfluss-Analyse”, wird landläufig auch als „Auswirkungsanalyse“ bezeichnet. Sie ist, übrigens ursprünglich von der NASA entwickelt, eine analytische Methode, um Fehler zu vermeiden. Sie setzt bereits zu Beginn der Entwicklung eines Produktes oder Prozesses an, um vorbeugend potenzielle Fehler zu erkennen und damit zu vermeiden oder zumindest beherrschbar zu machen. Sie erhöht damit die technische Sicherheit im Entwicklungs- und Produktionsprozess. Die Vermeidung von Kosten, die durch Fehlerbehebung in einer späteren Produktphase entstanden wären, ist naturgemäß ein weiteres Ziel der FMEA. Auch die Qualität und Zuverlässigkeit des Produktes kann durch Einsatz dieser analytischen Methode gesteigert werden.

Redaktion:
Welche Arten von FMEA gibt es?

Sven Spangenberger:
Unterschieden werden die sogenannte Design-FMEA und die Prozess-FMEA. Mehrere Design-FMEA können gemeinsam eine System-FMEA darstellen. In der System-FMEA wird betrachtet, inwiefern einzelne Komponenten des Systems zusammenwirken und wo es mögliche Risiken gibt. Das System wird dabei auf Sicherheit und Funktionalität, auch in den Schnittstellen, geprüft. In der Design-FMEA, je nach Betrachtungsumfang auch als Konstruktions-FMEA bezeichnet, werden beispielsweise die Konstruktionspläne einzelner Bauteile analysiert, hier geht es um eine frühzeitige Einschätzung der Montagefähigkeit. Die Prozess-FMEA ermittelt auf Basis von Fertigungsplänen (Prozessflussdiagrammen) die Prozessfähigkeit. Sie befasst sich mit potentiellen Schwachstellen in Leistungs- und Prüfprozessen und der Frage: Wie zuverlässig sind die geplanten Prozesse? Die Vorgehensweise der verschiedenen FMEA-Arten ist dabei immer: Vom Ganzen hin zum Einzelnen. Das bedeutet, es wird erst das gesamte System geprüft und dann die einzelnen Bereiche hiervon.

Redaktion:
Wen konkret betreffen die neuen Anforderungen der harmonisierten FMEA?

Sven Spangenberger:
Grundsätzlich ist die FMEA für jedes Unternehmen von Nutzen, hilft sie doch immens bei der Fehlervermeidung bzw. -beherrschung. Vor allem bei sicherheitsrelevanten Produkten oder bei solchen, die im Fehlerfall zu hohen Folgekosten führen, hat es sich bewährt, Fehlermöglichkeiten und deren mögliche Wirkungen frühzeitig zu bewerten. Vor allem in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie bei Rüstungsgütern und Medizinprodukten ist die FMEA weit verbreitet, sie ist Stand der Technik. In der Automobilindustrie besteht die Forderung nach FMEA auf jeder Lieferstufe. Das bedeutet, dass sich jeder Zulieferer mit der neuen Richtlinie zeitnah auseinandersetzen sollte. Spätestens beim nächsten jährlichen Rezertifizierungsaudit müssen sich diese Unternehmen auf die Frage nach der Umsetzung der neuen Richtlinie einrichten. Konkret werden sich wohl in den meisten Unternehmen die Fach- und Führungskräfte von Automobilherstellern und Zulieferern vornehmlich aus Entwicklung, Konstruktion, Produktion, Qualitätsmanagement, Qualitätssicherung sowie die FMEA-Moderatoren mit den neuen Anforderungen der Harmonisierung beschäftigen.

Redaktion:
Was macht die Sache so neu?

Sven Spangenberger:
Lassen Sie mich hier ein Stück weiter ausholen. In der Vergangenheit, also nach den vorherigen FMEA-Bänden, wurde die Risikopriorisierung mit Hilfe der sogenannten Risikoprioritätszahl, kurz RPZ, quantifiziert. Sie ist das Produkt aus der Auftretenswahrscheinlichkeit A, der Bedeutung B der Folgen und der Entdeckungswahrscheinlichkeit E. Jeder Faktor wird mit der Zahl 1 bis 10 bewertet. Jede Einstufung ist in Tabellen fest vorgegeben. Die RPZ kann somit Werte zwischen 1 (absolut beherrschte Situation) und 1000 (sehr hohes Risiko mit nicht ausreichender Entdeckungswahrscheinlichkeit) annehmen. Die Höhe der RPZ allein sagt jedoch nicht viel aus, da es keine Gewichtung der Faktoren gibt. In der Vergangenheit kam es so häufig zu unbefriedigenden und zeitraubenden Zahlendiskussionen, weitere Maßnahmen waren oft nicht klar definiert, im schlimmsten Fall kam es zum „Gesundrechnen“. Genau hier setzt eine der größten Änderungen der neuen FMEA an: Die RPZ wurde mangels Aussagekraft aus den neuen Richtlinien komplett gestrichen! Um dennoch eine relative Beurteilung für die Priorisierung der Maßnahmen zu erhalten, wird die RPZ durch die Aufgabenpriorität, kurz AP, ersetzt. Diese wird in 3 Stufen dargestellt: „Hohe Priorität der Maßnahme“, das bedeutet, es müssen weitere Maßnahmen zwingend folgen, es gibt die „Mittlere Priorität der Maßnahme“, das heißt, es sollten weitere Maßnahmen folgen, falls nicht, sollte eine schlüssige Begründung dokumentiert werden. Bleibt noch die Stufe der „Niedrigen Priorität“: Hier können Maßnahmen ergriffen werden, sind aber nicht zwingend notwendig. Dahinter stehen neue Bewertungskataloge, dargestellt in einer Risikomatrix, die logische Details aus x-möglichen A, B, E Kombinationen beschreibt. Großer Vorteil dieser Methode ist das eindeutige Ergebnis. Das Team weiß wie bei einer Ampelschaltung nun klar, ab wann Maßnahmen ergriffen werden müssen. Das ist ein gewaltiger Vorteil der neuen FMEA, besonders wichtig auch im Hinblick auf mögliche Produkthaftungsfälle.

Redaktion:
Welche weiteren Unterschiede gibt es?

Sven Spangenberger:
Zum einen stellt das neue Rot-Blau-Handbuch der VDA/AIAG neue, einheitliche Formblätter bereit. Das vereinfacht den täglichen Gebrauch in der Praxis, schließlich ist eine FMEA ein lebendiges, lernendes System und ist somit nie ganz abgeschlossen.

Des Weiteren werden die bisherigen 5 Schritte gemäß VDA Band 4 der FMEA-Methodik um zwei weitere, meines Erachtens, äußerst sinnvolle Schritte ergänzt. Mit Schritt 1 „Planung und Vorbereitung“ kommt in der FMEA nun ein richtiges, längst überfälliges Projektmanagement hinzu. Es schafft eine größere Transparenz in der Bewertung und einen wesentlich effizienteren Ablauf durch eine eindeutige Eingrenzung des Analyseumfangs. In der Praxis spricht man auch von den „5 Z‘s“. Diese stehen sowohl im Projektplan als auch im Projektprotokoll: Zweck der FMEA, Zeitplan, TeamZusammensetzung, ein wichtiger Bestandteil des Teams ist hier ein Moderator, AufgabenZuweisung und WerkZeuge, damit sind unter anderem Softwarelösungen und Hilfsmittel wie Strukturbäume gemeint.

Im hinzugefügten Schritt 7 „Dokumentation“ werden nach dem kontinuierlichen Verbesserungsansatz die Ergebnisse dokumentiert. Diese Reflektion wurde bisher in den meisten Unternehmen vernachlässigt, bedeutet es doch kurzfristig mehr Aufwand. Die Ergebnisse der „lessons learned“ sind jedoch sehr wertvoll, stellen sie doch die Basisdaten für künftige Entscheidungen dar. Mittelfristig können Unternehmen auf dieser Grundlage bzw. Übersicht wesentlich effektiver über Projektrisiken entscheiden.

Redaktion:
Was gehört noch zu den wichtigsten Änderungen der Harmonisierung?

Sven Spangenberger:
Ganz neu hinzukommen ist die sogenannte FMEA-MSR, die Monitoring und Systemreaktion. Viele unserer Kunden reagieren zunächst verunsichert auf diese neue Methode, dabei birgt sie sehr viel Potential! Die FMEA-MSR befasst sich ausschließlich mit der Sicht der Kunden bzw. des Endnutzers. Ziel der FMEA-MSR ist die Aufrechterhaltung eines sicheren Zustandes oder die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben während des Kundenbetriebes. Ein wesentlicher Schwerpunkt der Analyse liegt dabei auf der Feststellung, ob der Endbenutzer oder das System einen Fehler erkennt, wenn er auftritt. Auch werden mögliche Fehler, die unter normalen Betriebsbedingungen auftreten können und ihre Auswirkungen auf das gesamte System analysiert. Zudem unterscheidet sich die Bewertungssystematik zur D- und P-FMEA. Bei der MSR werden Bedeutung, Häufigkeit und Monitoring, ebenfalls auf einer Skala von 1-10 bewertet.

Redaktion:
Dennoch: Warum noch eine weitere FMEA? Ist das wirklich nötig? Es werden doch schon viele Analysen durchgeführt …

Sven Spangenberger:
Noch mal: Einzigartig ist die komplett neue Betrachtungsweise! Das gab es bisher so noch nicht. Ein Beispiel: Die Design-FMEA beschreibt im Rahmen der Entdeckung die Eignung von Prüfungen für den Nachweis, dass die Anforderungen erfüllt werden. Die FMEA-MSR bewertet dagegen die Funktionsweise der Überwachungsfunktion im Kundenbetrieb. U.a. soll durch die FMEA-MSR die Einhaltung der gesetzlichen (sowie Sicherheits-) Vorgaben betrachtet und deren Sicherstellung unterstützt werden. Bei der Analyse werden wieder die 7 Schritte der FMEA durchlaufen. Eigens für die FMEA-MSR hat die VDA/AIAG jedoch spezielle Tabellen mit einheitlichen Werten bereitgestellt. Durch Erkennung möglicher Gefährdungen können Personenschäden und somit Produkthaftungsfälle vermieden werden. Diese potenziellen Gefährdungen können z.B. aus der Auslegung kommen, so könnte beispielsweise das Aufleuchten eines Signals, wie z.B. die Airbagkontrollleuchte im Display, aufgrund einer defekten LED, nicht wahrgenommen werden.

Redaktion:
Das klingt aber erstmal nach viel Aufwand. Wie viel Zeit muss ein Unternehmen für die Umstellung auf die neue FMEA einplanen? Und mit welchen Kosten muss es rechnen?

Sven Spangenberger:
Selbstverständlich ist der Aufwand für ein Unternehmen erstmal höher, schließlich sind auch neue Anforderungen zu erfüllen. Hat eine Organisation ein bereits funktionierendes Projektmanagement, dann hält sich der Mehraufwand jedoch in Grenzen. Es kommen im Rahmen der Erstellung die Schritte 1 und 7 hinzu. Je nachdem, wie komplex ein System ist, beträgt der Mehraufwand beim ersten Projekt nach der neuen FMEA 10 – 20%. Bereits das Folgeprojekt wird durch den „lessons learned“ Ansatz des 7. Schrittes wesentlich effizienter. Und dieser Effizienzeffekt potenziert sich! Je besser die Dokumentation mit den Fragestellungen: „Wie gut war unser FMEA-Projekt“, „Was müssen wir beim nächsten Mal besser machen?“, desto zeitsparender werden im Nachgang die folgenden FMEA-Projekte. Das kurzfristig zeitintensivere Dokumentenmanagement wird zum echten Wissenspool, zeitraubende Suchen nach Wissen, wie sie so oft in Unternehmen vorkommen, könnten mit einer intelligenten Versionierung ganz entfallen.

Redaktion:
Welche Erfahrungen oder Tipps können Sie aus Ihren Schulungen den Lesern mitgeben?

Sven Spangenberger:
Zu Beginn der Schulungen sehe ich in meist kritische Gesichter, die sich im Laufe des Workshops aufhellen. Ein Stein fällt vielen Teilnehmern regelrecht vom Herzen, wenn sie hören, dass alte Dokumente bestehen bleiben können. Ich kann nur jede Fach- und Führungskraft ermutigen, sich mit den neuen Themen und Vorgehensweisen der FMEA zu beschäftigen. Sie sind eine, meines Erachtens längst überfällige, Harmonisierung unterschiedlicher Leitlinien, die jedem Unternehmen mittelfristig viele zeitraubende Diskussionen und kundenspezifische Änderungen ersparen wird. Je eher man mit der Umsetzung anfängt, desto schneller profitiert die Organisation von den Vorteilen der FMEA. In Hinblick auf Produkthaftung ist die Bedeutung der neuen FMEA nicht hoch genug einzuschätzen. Wenn es kritisch wird, weiß das FMEA-Team zukünftig konkreter, was zu empfehlen ist. In Schulungen sehe ich immer wieder, dass Mitarbeitern gar nicht bewusst ist, dass sie unter Umständen persönlich nach Strafrecht haften! Denn handelt es sich um einen sicherheitsrelevanten Mangel, der zu einem Personenschaden führt, kann jeder, der etwas über potenzielle und nicht ausreichend beherrschte Risiken weiß und mit diesem Wissen nicht angemessen umgeht, persönlich haften. Mit der neuen FMEA, ihren klareren Maßnahmenempfehlungen und nun einheitlichen Bewertungstabellen hat man es leichter, im Nachweisfall (im Extremfall vor Gericht) den potenziellen Vorwurf der groben Fahrlässigkeit zu widerlegen.

Fact Sheet: FMEA

Vollständiger, korrekter Titel:
AIAG & VDA Handbuch „Fehler-Möglichkeits- und -Einfluss-Analyse”, auf Englisch „Failure Mode and Effects Analysis”
Kurztitel:
FMEA

Ziel:
Die „Failure Mode and Effects Analysis“ ist eine zielgerichtete Methode, mit der sich Fehler und Fehlerquellen systematisch ermitteln lassen.
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Historie:
- 1963: Die NASA entwickelt für das Apollo Projekt die FMEA
- 1977: Erste Verwendung der FMEA in einem Automobilunternehmen Ford (USA), mit dem Ziel, Brände bei Reißen des Benzintanks zu vermeiden.
- Ende der 1970iger und 1980iger Jahre: Immer mehr Unternehmen in sicherheitsrelevanten Branchen nutzen die FMEA.
- 1993: Die Automotive Industry Action Group AIAG fügt die FMEA in den QS9000-Standard für die Automobilproduktion und deren Lieferanten hinzu (QS9000 wurde später zu ISO/TS 16949).
- 1996: Der Verband der Automobilindustrie VDA veröffentlicht eine verbesserte FMEA-Systematik
- 2006: Der VDA überarbeitet den Band 4, Teil 2, System-FMEA-Qualitätssicherung vor Serieneinsatz
- 2017 bis Juni 2019: Große Revision FMEA von AIAG und VDA erstmals als gemeinsames Handbuch

Selbstverständlich unterstützen wir auch Ihre Organisation bei der Umsetzung der neuen Anforderungen – mit individueller inhouse-Beratung und Zertifizierungsvorbereitung.

Unsere Risikomanagementspezialisten sind aufgrund fundierter, praktischer Erfahrungen sowohl auf Unternehmensseite als auch als Zertifizierungsauditoren zu allen Fragestellungen ansprechbar und wissen, wie die Forderungen der aktualisierten FMEA in Ihre firmeninterne Sprache zu übersetzen sind.

Nehmen Sie dazu gerne Kontakt mit uns auf!

Unser Interview-Partner

Sven Spangenberger ist im Partnernetzwerk der Rhein S.Q.M. GmbH Experte für Qualitätsmanagement im Bereich Risikomanagement, im Besonderen der FMEA.

Schon lange vor der Harmonisierung der FMEA war er in Unternehmen verschiedener Branchen, wie z.B. der Pharmazeutischen Logistik oder der Halbleiter-Industrie, für den Aufbau und die nachhaltige Implementierung ganzer Qualitätsmanagementsysteme verantwortlich, bis er in der Automobilbranche im Bereich Isolationstechnik im Hochtemperaturbereich die Failure Mode and Effects Analysis schätzen lernte. Seitdem betreute er verschiedenste Projekte im Automobilbereich und weiß genau, welche Aspekte in der Vorbereitung auf die und Anwendung der FMEA wichtig sind. Außerdem ist er unter anderem IATF 16949 1st/2nd Party Auditor sowie VDA 6.3 Prozessauditor.