FMEA: Definition, Arten, Schritte und Vorlage

Sicherheit und Qualität sind zentrale Erfolgsfaktoren für Unternehmen. Teams müssen potenzielle Risiken frühzeitig erkennen und minimieren, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten und qualitativ hochwertige Produkte und Dienstleistungen zu liefern.

Eine bewährte Methode hierfür ist die FMEA – die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse. Sie hilft Unternehmen, potenzielle Fehlerquellen systematisch zu identifizieren, zu bewerten und gezielt Maßnahmen zur Vermeidung einzuleiten.

Wofür steht FMEA?

FMEA steht für Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (englisch: Failure Mode and Effects Analysis). Es handelt sich um eine systematische Methode zur Identifizierung, Bewertung und Priorisierung potenzieller Fehler in Prozessen, Produkten oder Systemen. Ziel ist es, Risiken frühzeitig zu erkennen und durch gezielte Maßnahmen zu minimieren.

Woher stammt die FMEA-Methode?

Die FMEA-Methode findet ihren Ursprung bei der NASA in den 1960-er Jahren. Hier wurde die Analyse für das Apollo-Projekt im Jahr 1963 entwickelt. In den Jahren darauf wurde diese Methode zunächst in der Kerntechnik, dann in der Automobilindustrie und später in weiteren Branchen angewendet.

Das System hat sich seitdem weiterentwickelt, sodass es nun auch in vielen Branchen Anwendung findet. Diese Methode hat sich als zuverlässiges Tool zur Risikoanalyse etabliert. Heutzutage ist diese Methode so international anerkannt, dass es sogar ein ganzes FMEA-Handbuch von AIAG / VDA gibt.

Welche Ziele werden mit FMEA verfolgt?

Mit FMEA werden mehrere Ziele gleichzeitig verfolgt, auf die wir hier noch kurz eingehen möchten. Ganz klar setzt ein Unternehmen auf diese Methode, wenn es

• Sicherheit gewährleisten: Risiken für Personen und Systeme proaktiv minimieren. Strategien zur Risikominderung im Unternehmen sind dabei essenziell.

• Qualität sicherstellen: Fehlerfreie Produkte und Prozesse garantieren.

• Kosten sparen: Frühzeitige Fehlererkennung reduziert Nachbesserungskosten.

• Schwachstellen identifizieren: Systematische Analyse deckt verborgene Risiken auf.

• Garantiekosten minimieren: Weniger Produktausfälle bedeuten geringere Garantieleistungen.

• Produkteinführung absichern: Neue Produkte durchlaufen eine strukturierte Risikoprüfung.

Unternehmen, die FMEA implementieren, arbeiten langfristig effizienter und wirtschaftlicher.

Welchen Arten und Methoden der FMEA gibt es?

FMEA lässt sich in verschiedene Arten bzw. Methoden unterteilen, die in unterschiedlichen Kontexten angewendet werden können. Ähnlich wie bei anderen Projektmanagement-Methoden im Überblick gibt es auch hier verschiedene Ansätze. In den nächsten Absätzen möchten wir für Sie kurz auf die verschiedenen Arten eingehen, wie diese aussehen und wofür sie angewendet werden können.

Beginnen werden wir hier mit einigen Arten der FMEA, die durch die VDA / AIAG entwickelt wurden.

System-FMEA

Die System FMEA (S-FMEA, SFMEA) konzentriert sich auf die Analyse und die Bewertung von Fehler auf der Systemebene. Hierbei werden vor allem die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten eines Systems und zwischen dem System und der Umwelt betrachtet.

Mit der System FMEA ist es leichter möglich, die verschiedenen Risiken in einer Systemarchitektur zu betrachten und zu identifizieren.

Design-FMEA

Die Design FMEA, oftmals auch Produkt-FMEA, Konstruktions-FMEA oder dFMEA genannt, legt den Fokus auf der Analyse und der Bewertung im Designprozess eines Produkts. Das Ziel hierbei ist es, potenzielle Fehler zu identifizieren und Maßnahmen zur Fehlervermeidung zu implementieren.

Die Design FMEA dient ebenfalls dazu, die Fertigung- und Montageeignung eines Produkts so früh wie möglich einzuschätzen. Gerade für Unternehmen, die Produkte entwickeln, kann diese Methode also sehr hilfreich sein.

Prozess-FMEA

Im Prozess-FMEA (pFMEA) geht es schlussendlich darum, den Produktionsprozess zu analysieren und hierbei verschiedene Fehlerquellen zu analysieren und zu bewerten. Das Ziel hierbei ist es, die Fertigungsprozesse durch gezielte Methoden zur Prozessoptimierung zu verbessern und Fehlermöglichkeiten zu minimieren.

Kommen wir nun zu weiteren Methoden, die ebenfalls auf Basis der ursprünglichen Methode entwickelt wurden.

Präventive FMEA

Bei der präventiven FMEA geht es darum, Fehler so früh wie irgendwie möglich zu erkennen und zu vermeiden. In diesem Sinn ist es also sehr wichtig, dass die FMEA und die Risikobewertung nahezu parallel zum Prozess abgehalten wird.

Denn die Kosten für die Behebung von Fehler werden immer höher, je später die Fehler entdeckt werden. Deshalb ist es wichtig, dass FMEA den Prozess von Beginn an begleitet. So werden Fehler so früh wie möglich entdeckt und behoben. Somit können sich Unternehmen sehr viele Kosten einsparen.

Korrektive FMEA

Die korrektive FMEA findet Anwendung, wenn diese Analyse zur Entwicklungsphase noch nicht integriert wurde und im späteren Verlauf Fehler entdeckt wurden. Bei dieser Methode werden nun rückwirkend das System und die einzelnen Komponenten analysiert, um die Fehlerquellen ausfindig zu machen. Eine ergänzende Vorlage für Ursachenanalysen kann diesen Prozess unterstützen.

Hierzu muss jedoch gesagt werden, dass diese Methode deutlich mehr Aufwand bedeutet als die präventive Methode. Deshalb sollte sie nur in wichtigen Ausnahmefällen durchgeführt werden.

MSR-FMEA

Die MSR-FMEA (Monitoring and System Response) findet ihre Anwendung im Bereich der sicherheitsrelevanten Überwachung, beispielsweise in der Automobilindustrie. Sie ergänzt die klassische FMEA um die Bewertung von Diagnosefunktionen und Systemreaktionen bei erkannten Fehlern.

So führen Sie eine FMEA Schritt für Schritt durch

Mit FMEA lassen sich potentielle Fehler leicht identifizieren, bewerten und verhindern. Grundlegend setzt sich die Methode aus drei verschiedenen Schritten zusammen:

• Analyseziel festlegen: Im ersten Schritt bestimmen Sie den Anwendungsbereich – etwa ein Produkt, einen Prozess oder ein System – und definieren die Zielsetzung der FMEA (z. B. Qualitätssicherung, Risikominimierung).

• Prozess strukturieren: Erstellen Sie nun eine Übersicht der Prozesse, Funktionen oder Programme, die Sie analysieren möchten. Nutzen Sie hierzu z. B. ein Blockdiagramm oder die Prozessstruktur in Asana, um alle Prozessschritte abzubilden.

• Identifizierung von Fehlerquellen: Im nächsten Schritt werden alle möglichen Fehlerarten und Fehlerursachen ermittelt, die in einem Prozess oder einem System auftreten können. Hierzu wird eine systematische Analyse durchgeführt, welche ein Scoping, eine Strukturanalyse, eine Systemanalyse, eine Funktionsanalyse und eine Fehleranalyse beinhaltet. Ergänzend kann ein Ishikawa-Diagramm als Ausgangspunkt für die Identifizierung potenzieller Fehlerursachen herangezogen werden.

• Bewertung der potentiellen Risiken: Nachdem die Fehlerquellen identifiziert wurden, ist es nun an der Zeit, das Risiko und die potentiellen Auswirkungen zu betrachten. In diesem Schritt werden sowohl die Bedeutung der Fehlerfolge als auch die Auftretenswahrscheinlichkeit und die Entdeckungswahrscheinlichkeit identifiziert. Danach werden die Ergebnisse auf einer Skala von 1 bis 10 dargestellt und miteinander multipliziert. Das Ergebnis ist eine passende Risikoprioritätszahl (RPZ) für jedes Risiko, vergleichbar mit einer Vorlage für eine Risikomatrix. Üblicherweise wird dies in Form einer Tabelle erstellt, welche in dem FMEA Formblatt festgehalten wird.

• Entwicklung geeigneter Maßnahmen: Im nächsten Schritt müssen natürlich auch Maßnahmen gesetzt werden, um das Risiko zu minimieren. Dazu werden entweder präventive Maßnahmen gesetzt, um das Eintreten von Fehlern zu minimieren, oder korrektive Maßnahmen, um die Fehler wieder rückgängig zu machen. Die Aufgabenpriorität ergibt sich aufgrund der RPZ.

• Ergebnisse dokumentieren und nachverfolgen: Zu guter Letzt halten Sie die Bewertungen, Entscheidungen und Zuständigkeiten transparent fest. So schaffen Sie die Grundlage für kontinuierliche Optimierung.

Der Prozess der FMEAs wird weltweit angewendet und er ist in vielen Branchen sehr beliebt, wie etwa der Automobilindustrie, der Luftfahrt oder der Fertigung. Mehr dazu erfahren Sie aber noch später.

FMEA Formblatt und Vorlage

Ein FMEA Formblatt ist das zentrale Dokument zur Dokumentation der Analyse. Es enthält die Fehlerart, Fehlerursache, Fehlerfolge, die Bewertung von Bedeutung (B), Auftreten (A) und Entdeckung (E) sowie die resultierende Risikoprioritätszahl (RPZ). Zusätzlich werden Maßnahmen und Verantwortlichkeiten festgehalten.

Ein gut strukturiertes FMEA Formblatt umfasst folgende Spalten:

• Prozessschritt/Komponente: Der analysierte Bereich.

• Potenzielle Fehlerart: Welche Fehler können auftreten?

• Fehlerfolge: Welche Auswirkungen hat der Fehler?

• Fehlerursache: Was verursacht den Fehler?

• Bewertung (B × A × E = RPZ): Die Risikobewertung auf einer Skala von 1 bis 10.

• Maßnahmen: Welche Schritte werden zur Risikominimierung eingeleitet?

• Verantwortlichkeiten: Wer ist für die Umsetzung zuständig?

In der Praxis setzen Unternehmen zunehmend auf digitale Tools statt auf statische Excel-Tabellen. Mit einer Projektmanagement-Plattform wie Asana lassen sich FMEA-Vorlagen mit über 150 vorkonfigurierten Aufgabenvorlagen erstellen, die den gesamten Analyseprozess strukturieren und die Zusammenarbeit im Team vereinfachen. Der Industrieanlagenhersteller Fedegari hat genau diesen Ansatz gewählt und seine Projekt-Workflows mit über 150 vorkonfigurierten Aufgabenvorlagen in Asana standardisiert – eine Methodik, die sich direkt auf FMEA-Formblätter und Vorlagen übertragen lässt. Erfahren Sie, wie auch Ihr Unternehmen mit Asana AI Studio strukturierte Analyseprozesse aufsetzen kann.

In welchen Bereichen wird FMEA eingesetzt?

Die FMEA findet in verschiedenen Branchen und Bereichen Anwendung. Hier sind nur einige Beispiele dazu:

• Automobilindustrie: In der Automobilindustrie wird die FMEA häufig bei der Entwicklung von Fahrzeugen oder Komponenten eingesetzt. Hierdurch sollen vor allem Sicherheit und Qualität gewährleistet werden und Risiken bei der Elektronik oder Sicherheitssystemen minimiert werden.

• Fertigungsindustrie: Auch für einen Herstellungsprozess wird oftmals die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse verwendet, um potentielle Fehler in der Produktion zu erkennen und zu beseitigen. Hierzu werden Aspekte wie Montageprozess oder Lieferantenmanagement betrachtet, um sicherzustellen, dass die Fertigung optimal abläuft.

• Luft- und Raumfahrt: Auch in dieser Industrie findet FMEA Anwendung, um ganz klar die Risiken zu minimieren und die Sicherheit zu gewährleisten. Bereiche wie Avionik, Triebwerke und Sicherheitssysteme müssen genauestens untersucht werden, genau hierzu eignet sich diese Analyse.

Daneben findet die Analyse auch in Bereichen wie der Konstruktion oder der Medizintechnik Anwendung.

Was ist FMECA?

Die Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis (FMECA) ist eine erweiterte Form, die nicht nur potenzielle Fehlerarten und deren Auswirkungen analysiert, sondern auch deren Kritikalität bewertet. Hierbei werden Fehler nach ihrer Bedeutung, ihrer Wahrscheinlichkeit des Auftretens und ihrer Entdeckungswahrscheinlichkeit priorisiert.

Ziel ist es, die kritischsten Risiken in einem System zu identifizieren und gezielt Maßnahmen zu entwickeln, um diese zu minimieren. FMECA wird häufig in sicherheitsrelevanten Branchen eingesetzt, wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik oder der Fertigungsplanung, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Systemen zu gewährleisten.

Welche Vor- und Nachteile hat FMEA?

Die Anwendung der Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse hat ganz klar einige Vorteile für Unternehmen. Es gibt aber auch Grenzen, die zu beachten sind. In den nächsten Absätzen werden wir auf beide Seiten näher eingehen, damit Sie ein klares und objektives Bild haben.

Vorteile

Beginnen wir mit den Vorteilen. FMEA ist aus verschiedenen Gründen sehr beliebt bei Unternehmen:

• Früherkennung von Risiken: Durch FMEA ist es möglich, Fehler und Risiken frühzeitig zu erkennen. Dadurch lassen sich präventive Maßnahmen setzen, welche wiederum die Kosten senken und die Effizienz des Prozesses oder der Fertigung erhöhen können. Probleme lassen sich vermeiden, bevor oder sobald sie auftreten. Dadurch werden auch Sicherheitsprobleme und Produktausfälle vermieden.

• Verbesserung der Qualität: Gerade bei der Entwicklung von Produkten, insbesondere in Branchen wie der Automobilindustrie oder der Luftfahrt, ist die Qualität unbeschreibbar wichtig. Durch diese Analyse werden Fehler in der Produktion oder bei dem Produkt bestmöglich vermieden, um die Qualität gewährleisten zu können. Ein umfassendes Qualitätsmanagement im Unternehmen bildet dafür die Grundlage.

• Kosteneinsparungen: Fehler zu beheben wird deutlich teurer, je später diese Fehler entdeckt werden. Ein adäquates System zur Fehleridentifikation kann die Fehler so früh wie möglich entdecken oder diese gar verhindern, um die Kosten deutlich zu senken.

• Dokumentation: Zudem werden durch diese Analysen die verschiedenen Risiken und Maßnahmen gut dokumentiert. Dieses Wissen wird innerhalb des Unternehmens aufbewahrt, wodurch es für zukünftige Projekte oder Prozesse genutzt werden kann.

Nachteile

Nicht alles ist jedoch gut am FMEA-System. Hier sind einige Grenzen, die Sie auf jeden Fall beachten sollten:

• Zeitaufwand: Ganz klar ist es zeitaufwendig, neben der eigentlichen Produktion bzw. dem Projekt ein System zu entwickeln zur Fehleranalyse. Gerade bei komplexen Projekten mit vielen häufigen Projektrisiken ist FMEA mit viel Aufwand verbunden. Man sollte daher als Unternehmen genügend Ressourcen und Zeit zur Verfügung haben, um dieses System aufzustellen.

• Subjektivität: Die Bewertung von Risiken unterliegt weiterhin der Subjektivität der Experten in dem Team. Diese unterschiedlichen Meinungen können zu Fehlern in der Einschätzung und Priorisierung von Risiken führen.

FMEA richtig aufsetzen – mit Asana

FMEA ist eine bewährte Methode, um Fehlerquellen systematisch zu identifizieren und Risiken in Prozessen, Produkten und Systemen zu minimieren. Die Kombination aus strukturierter Risikoanalyse, klarer Priorisierung mittels RPZ und gezielten Maßnahmen macht FMEA zu einem unverzichtbaren Werkzeug für qualitätsbewusste Unternehmen.

Für eine erfolgreiche Umsetzung benötigen Teams eine zentrale Plattform, die Prozesse dokumentiert, Aufgaben zuweist und Fortschritte transparent macht. Asana bietet hierfür die ideale Grundlage: von vorkonfigurierten Vorlagen über automatisierte Workflows bis hin zu KI-gestützter Aufgabenplanung. So setzen Sie FMEA von Beginn an strukturiert auf und minimieren Risiken effizient.

Wie das in der Praxis aussieht, zeigt der Industrieanlagenhersteller Fedegari. Durch den Einsatz von Asana konnte das Unternehmen seine Produktionsdurchlaufzeiten um 30 % reduzieren – von zehn auf sieben Monate. Gleichzeitig erreichte Fedegari eine Liefertreue von 100 % und verringerte Projektabweichungen innerhalb von drei Jahren um 50 %. Änderungsanfragen, die zuvor Wochen in Anspruch nahmen, werden heute innerhalb von 24 Stunden bearbeitet. „Asana ist unsere zentrale Informationsquelle für das durchgängige Projektmanagement" – Diego Fanizzi, Director of Project Management bei Fedegari. Erfahren Sie, wie Asana AI Studio auch Ihre FMEA-Prozesse mit KI-gestützter Aufgabenplanung und Kapazitätsplanung unterstützen kann.

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