PFMEA (Prozess-FMEA): Ablauf, Beispiel und Vorlage
Kurz erklärt: Die PFMEA (Process Failure Mode and Effects Analysis, auf Deutsch Prozess-FMEA) untersucht einen Fertigungs- oder Montageprozess auf mögliche Fehler, bevor er in Serie läuft. Für jeden Prozessschritt fragt das Team: Was kann schiefgehen, was bedeutet das für Produkt und Kunden, und warum könnte es passieren? Aus den Ergebnissen entstehen Maßnahmen und die Prüfungen im Produktionslenkungsplan.
Was ist eine PFMEA?
Die PFMEA ist die Form der FMEA-Methode, die auf Herstellprozesse schaut: Fertigung, Montage, Prüfung, Verpackung und Logistik. Sie wird erstellt, bevor ein neuer Prozess anläuft, und aktualisiert, wenn sich Prozess, Anlage, Material oder Standort ändern oder wenn Reklamationen neue Fehler zeigen.
In der Automobilindustrie ist sie Pflicht: IATF 16949 verlangt die PFMEA als Teil der Entwicklung des Produktionsprozesses. Viele Kunden schreiben zusätzlich vor, nach welchem Handbuch gearbeitet wird, meist nach dem FMEA-Handbuch von AIAG und VDA (2019).
PFMEA, DFMEA und FMEA: der Unterschied
| Art | Betrachtet | Typische Fehlerursache |
|---|---|---|
| DFMEA (Design-FMEA) | Konstruktion von Produkt, Baugruppe, Bauteil | Geometrie, Werkstoff, Toleranz, Schnittstelle |
| PFMEA (Prozess-FMEA) | Herstellprozess vom Wareneingang bis zum Versand | Mensch, Maschine, Material, Umfeld im Prozessschritt |
| FMEA allgemein | Oberbegriff für die Methode | je nach Art |
DFMEA und PFMEA hängen zusammen. Merkmale, die die DFMEA als besonders wichtig einstuft, werden mit der PFMEA abgestimmt. Die PFMEA zeigt dann, wie der Prozess diese Merkmale sicher einhält.
Ablauf: Die 7 Schritte der PFMEA
- Planung und Vorbereitung. Welcher Prozess, welche Linie, welches Team, bis wann? Grundlage sind Prozessablaufplan, Zeichnungen, DFMEA und Erfahrungen aus ähnlichen Prozessen.
- Strukturanalyse. Der Prozess wird in Schritte zerlegt, jeder Schritt in seine Einflussfaktoren, oft nach 4M: Mensch, Maschine, Material, Umfeld (Milieu).
- Funktionsanalyse. Was soll jeder Schritt leisten, etwa „Bauteil lagerichtig bestücken“? Welche Produkt- und Prozessmerkmale gehören dazu?
- Fehleranalyse. Pro Schritt entsteht die Fehlerkette: Fehlerfolge beim nächsten Prozess, im Fahrzeug oder beim Endkunden; Fehlerart im Prozessschritt; Fehlerursache in einem der 4M.
- Risikoanalyse. Vermeidungsmaßnahmen (z. B. Poka-Yoke, Rüstfreigabe, Wartung) und Entdeckungsmaßnahmen (z. B. 100-Prozent-Prüfung, Stichprobe) eintragen, Bedeutung, Auftreten und Entdeckung bewerten, Aufgabenpriorität bestimmen.
- Optimierung. Maßnahmen mit Verantwortlichem und Termin festlegen, nach der Umsetzung neu bewerten und die Wirksamkeit nachweisen.
- Ergebnisdokumentation. Ergebnisse und Restrisiken festhalten, an Management und Kunden berichten, in den Produktionslenkungsplan übertragen.
Wie die Bewertung funktioniert und warum die Aufgabenpriorität die Risikoprioritätszahl (RPZ) abgelöst hat, steht mit Rechenbeispiel im Artikel FMEA-Methode.
PFMEA-Beispiel: Leiterplatte bestücken
Ein vereinfachtes, ausgedachtes Beispiel aus der Elektronikfertigung. Ein Elektrolytkondensator muss mit der richtigen Polung auf die Leiterplatte.
| Feld | Eintrag |
|---|---|
| Prozessschritt | SMD-Bestückung, Station 2 |
| Funktion / Anforderung | Kondensator C12 lagerichtig und mit richtiger Polung bestücken |
| Fehlerfolge | Baugruppe fällt beim Kunden aus, im schlimmsten Fall Bauteilschaden |
| Fehlerart | Kondensator verpolt bestückt |
| Fehlerursache (Material) | Falsche Bauteilrolle beim Rüsten eingesetzt, Bauteile im Gurt anders ausgerichtet |
| Vermeidung (aktuell) | Rüstanweisung, Kontrolle durch Einrichter |
| Entdeckung (aktuell) | Sichtprüfung als Stichprobe nach dem Löten |
| Bewertung vorher | B 8, A 4, E 7, Aufgabenpriorität hoch |
| Maßnahme | Rüstfreigabe nur nach Barcode-Scan der Rolle (Poka-Yoke); automatische optische Inspektion (AOI) mit Polaritätsprüfung für jede Leiterplatte |
| Verantwortlich, Termin, Wirksamkeit | Fertigungsplanung; Wirksamkeit über AOI-Auswertung und Rüstprotokolle nachweisen |
| Bewertung nachher | B 8, A 2, E 3, Aufgabenpriorität niedrig |
Die Bedeutung bleibt bei 8, weil sich an der Folge nichts ändert, wenn der Fehler doch passiert. Der Barcode-Scan senkt das Auftreten, die AOI verbessert die Entdeckung. Die Aufgabenpriorität ergibt sich aus der Tabelle des AIAG-VDA-Handbuchs. Prüfen Sie Ihre Bewertungen immer nach dem Handbuch oder der Vorgabe Ihres Kunden.
Von der PFMEA zur Prüfung an der Linie
Eine PFMEA wirkt erst, wenn ihre Ergebnisse im Alltag ankommen. Die Entdeckungsmaßnahmen werden deshalb in den Produktionslenkungsplan (Control Plan) übertragen. Dort steht für jedes wichtige Merkmal:
| Spalte im Lenkungsplan | Beispiel aus der PFMEA oben |
|---|---|
| Merkmal | Polarität C12 |
| Prüfmethode | AOI, Polaritätsprüfung |
| Umfang und Häufigkeit | 100 Prozent, jede Leiterplatte |
| Verantwortlich | Maschinenbediener Linie 1 |
| Reaktionsplan | Linie stoppen, Rolle prüfen, betroffene Baugruppen sperren und nacharbeiten |
Ob diese Kontrollen auf allen Schichten eingehalten werden, prüfen viele Werke zusätzlich mit einem Layered Process Audit. Und wenn trotzdem ein Fehler beim Kunden ankommt, fließt die Ursache aus dem 8D-Report zurück in die PFMEA.
Typische Fehler bei der PFMEA
- Zu spät angefangen. Läuft die Linie schon, lassen sich Vermeidungsmaßnahmen wie Poka-Yoke nur noch teuer nachrüsten.
- Die PFMEA entsteht am Schreibtisch, ohne Werker, Einrichter und Instandhaltung. Dann fehlen genau die Fehler, die an der Linie wirklich passieren.
- Bewertungen geschönt: Wer Zahlen so lange anpasst, bis eine Grenze unterschritten ist, versteckt das Risiko.
- Prüfung statt Vermeidung. Zusätzliche Kontrollen senken nur die Entdeckung. Besser ist, die Ursache zu beseitigen.
- Keine Pflege. Reklamationen, Prozessänderungen und neue Anlagen fließen nicht zurück, die PFMEA veraltet.
- PFMEA und Lenkungsplan passen nicht zusammen. Was in der PFMEA als Entdeckung steht, muss auch im Lenkungsplan und an der Linie stehen.
PFMEA-Vorlage zum Download
Für den Einstieg gibt es unsere kostenlose Excel-Vorlage. Sie enthält das Formblatt nach den sieben Schritten mit Spalten für Fehlerkette, Vermeidung und Entdeckung, Auswahllisten für B, A, E und Aufgabenpriorität, eine optionale RPZ-Spalte sowie Felder für Maßnahme, Verantwortung, Termin, Status und Wirksamkeit. Sie ist ein Arbeitsformular zur Orientierung, maßgeblich bleiben das Handbuch und die Vorgaben Ihrer Kunden.
FMEA-Vorlage herunterladen (Excel)
Mehr als 1000 weitere Vorlagen finden Sie unter flowdit.com/de/vorlagen/.
PFMEA-Prüfungen digital durchführen
firstaudit ist keine FMEA-Software. Es hilft beim Schritt danach: Die Prüfungen aus PFMEA und Lenkungsplan, Rüstfreigaben und Prozessaudits laufen als digitale Checkliste auf Smartphone, Tablet oder PC direkt an der Linie. Messwerte, Fotos und Unterschrift sind sofort dokumentiert, und aus den Ergebnissen entstehen Berichte. In den kostenpflichtigen Tarifen legen Sie bei Abweichungen außerdem Maßnahmen mit Verantwortlichem an.
Für einen Nutzer ist firstaudit dauerhaft kostenlos: kostenlos starten oder Termin vereinbaren.
Häufige Fragen zur PFMEA
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