Eine Risikomatrix dient dazu eine ressourceneffiziente Risikominimierung im Vorfeld einer FMEA durchzuführen. Im Vorfeld von System-, Design-, und Prozess-FMEAs wird häufig der Fehler begangen nicht die potentiellen Risiken die mit einem System, Produkt oder einer Baugruppe im Vorfeld abzuklären. Dies führt dann zumeist zu unspezifischen moderierten FMEA-Sitzungen in denen gleichviel oder gar mehr Zeit für Funktionen oder Baugruppen/-teile aufgewendet wird, die man schon zigmal entwickelt und produziert hat.

Hier ein vereinfachtes Beispiel wie wir derartige Risikopriorisierungen durchführen. Bei Ablage in einer unternehmensspezifischen Datenbank dienen die Risikomatrizen sowohl als Nachweis gegenüber dem Kunden, wie auch der Wissenssammlung und -kodifizierung im Unternehmen.

Bei denen also das entsprechende Wissen und die vorhandenen Gegebenheiten sicherstellen, dass ein geringes Risiko besteht. Dies wiederum führt dazu das Entwickler, Konstrukteure, Fertigungsplaner, etc. zu Recht in diesen Sitzungen langweilen und ihre kostbare Zeit verschwendet wird. Was die flächendeckende Durchführung der FMEA-Methode erschwert, weil niemand den Sinn erkennt.

Dabei die Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA) in der modernen Produktentwicklung und Prozessoptimierung ein unverzichtbares Instrument zur präventiven Qualitätssicherung. Um die dabei zur Verfügung stehenden Ressourcen möglichst gezielt und effektiv einzusetzen, bedient man sich einer Risikomatrix.

Diese dient dazu, die zu untersuchenden Systemfunktionen und Baugruppen anhand von Risikofaktoren zu bewerten und somit eine klare Priorisierung für die detaillierte FMEA-Durchführung zu schaffen. Der Verband der Automobilindustrie (VDA) hat in Zusammenarbeit mit der AIAG (Automotive Industry Action Group) einen standardisierten Ansatz zur Risikopriorisierung etabliert, der die traditionelle Risikoprioritätszahl (RPZ) durch die Aufgabenpriorität (AP – Action Priority) ersetzt.

Die Risikomatrix zur Allokation von FMEA-Ressourcen

Eine Risikomatrix ist ein qualitatives Werkzeug zur Risikobewertung, das potenzielle Risiken visualisiert und klassifiziert. Im Kontext der FMEA-Planung dient sie als vorgelagertes Instrument, um den Analysefokus zu schärfen. Anstatt alle Funktionen und Baugruppen eines komplexen Systems mit dem gleichen, hohen Detaillierungsgrad zu untersuchen, ermöglicht die Matrix eine Vorauswahl der kritischsten Elemente.

Die Bewertung erfolgt typischerweise anhand von zwei oder mehr Risikofaktoren. Gängige Dimensionen sind:

• Bedeutung der Auswirkung bei Funktionsausfall (Severity): Wie gravierend sind die Folgen, wenn eine Funktion oder Baugruppe ausfällt? (z.B. Sicherheitsrelevanz, Gesetzesverstöße, Kundenzufriedenheit, Produktionsstillstand).
• Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls (Occurrence): Wie wahrscheinlich ist es, dass ein Fehler bei einer bestimmten Funktion oder Baugruppe auftritt? (z.B. basierend auf Erfahrungen mit ähnlichen Systemen, Komplexität, neue Technologien).
• Technologischer Reifegrad oder Neuheitsgrad: Handelt es sich um eine bewährte, unveränderte Baugruppe oder um eine komplette Neuentwicklung?

Die Funktionen und Baugruppen werden in dieser Matrix positioniert. Elemente, die in den hochkritischen Bereich fallen (z.B. hohe Auswirkung und hohe Ausfallwahrscheinlichkeit), werden mit höchster Priorität in der nachfolgenden, detaillierten FMEA behandelt. Dies stellt sicher, dass die begrenzten Experten- und Zeitressourcen dort eingesetzt werden, wo das größte Risikopotenzial liegt.

Die Vorgehensweise zur Risikopriorisierung nach dem harmonisierten VDA-AIAG-Ansatz

Der aktuelle, harmonisierte FMEA-Standard von VDA und AIAG hat die Methode der Risikopriorisierung grundlegend überarbeitet. Die alleinige Betrachtung der Risikoprioritätszahl (RPZ), die sich aus der Multiplikation der Einzelbewertungen für Bedeutung (B), Auftreten (A) und Entdeckung (E) ergab, wurde als nicht ausreichend erachtet. Problematisch war, dass unterschiedliche Kombinationen von B, A und E zur selben RPZ führen konnten (z.B. 10x2x6 = 120 und 5x6x4 = 120), obwohl die dahinterliegenden Risiken eine völlig unterschiedliche Dringlichkeit erfordern.

Die neue Methode nutzt eine Aufgabenpriorität (AP – Action Priority), die nicht auf einer reinen Multiplikation basiert, sondern auf einer vordefinierten Logiktabelle, die die spezifischen Kombinationen der Bewertungszahlen für Bedeutung (B), Auftreten (A) und Entdeckung (E) berücksichtigt.

Die Vorgehensweise gliedert sich in die bekannten sieben Schritte der FMEA, wobei die Risikobewertung und Priorisierung im fünften Schritt „Risikoanalyse“ stattfindet:

1. Planung und Vorbereitung (Scoping): Festlegung des Betrachtungsumfangs. Hier kann bereits eine erste grobe Risikobewertung mittels einer Risikomatrix für Funktionen und Baugruppen stattfinden, um den Fokus für die FMEA festzulegen.

2. Strukturanalyse: Detaillierte Gliederung des Systems in seine Elemente (System, Subsysteme, Baugruppen, Bauteile).

3. Funktionsanalyse: Beschreibung der Funktionen und Anforderungen zu jedem Element der Struktur.

4. Fehleranalyse: Identifikation von potenziellen Fehlern, deren Folgen (Fehlerfolgen) und Ursachen (Fehlerursachen) und deren Zuordnung in Fehlerketten.

5. Risikoanalyse (Bewertung): In diesem entscheidenden Schritt erfolgt die Bewertung jeder Fehlerkette anhand der drei Kriterien:

• Bedeutung (B): Die Schwere der Fehlerfolge wird auf einer Skala von 1 (keine Auswirkung) bis 10 (sehr hohe, sicherheitskritische Auswirkung) bewertet. Der Bewertung der Bedeutung kommt eine übergeordnete Rolle zu.
• Auftreten (A): Die Wahrscheinlichkeit, dass die Fehlerursache eintritt, wird auf einer Skala von 1 (extrem unwahrscheinlich) bis 10 (sehr hohe Wahrscheinlichkeit) bewertet.
• Entdeckung (E): Die Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler entdeckt wird, bevor er zur Fehlerfolge führt, wird ebenfalls auf einer Skala von 1 (sehr hohe Entdeckungswahrscheinlichkeit) bis 10 (sehr geringe Entdeckungswahrscheinlichkeit) bewertet.

Ermittlung der Aufgabenpriorität (AP): Anstatt B, A und E zu multiplizieren, wird die Kombination der drei Werte in der AP-Tabelle nachgeschlagen. Diese Tabelle ordnet jeder möglichen Kombination eine von drei Prioritätsstufen zu:

• Hoch (High): Maßnahmen zur Risikoreduzierung sind erforderlich. Das FMEA-Team muss eine geeignete Maßnahme identifizieren und deren Umsetzung sicherstellen, oder den Grund für das Nichteinleiten einer Maßnahme dokumentieren.
• Mittel (Medium): Maßnahmen zur Risikoreduzierung sollten ergriffen werden. Es liegt im Ermessen des Unternehmens und des FMEA-Teams, Maßnahmen festzulegen.
• Niedrig (Low): Maßnahmen zur Risikoreduzierung können ergriffen werden. Es besteht kein zwingender Handlungsbedarf.

Die Logik der AP-Tabelle stellt sicher, dass beispielsweise eine hohe Bedeutung (B=9 oder 10) auch bei mittlerer Auftretens- und Entdeckungswahrscheinlichkeit zu einer hohen Aufgabenpriorität führt, was mit der alten RPZ-Methode nicht immer gegeben war.

6. Optimierung: Definition, Umsetzung und Nachverfolgung der Maßnahmen zur Risikosenkung. Nach der Maßnahmenumsetzung wird die Risikobewertung (A und/oder E) neu durchgeführt, um die Wirksamkeit nachzuweisen und eine neue, niedrigere Aufgabenpriorität zu ermitteln.

7. Ergebnisdokumentation: Zusammenfassung und Kommunikation der FMEA-Ergebnisse.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Risikomatrix ein strategisches Werkzeug für das Management ist, um den Aufwand für FMEAs effizient zu steuern. Die daran anschließende Risikopriorisierung nach dem VDA-Ansatz mit der Aufgabenpriorität (AP) stellt eine logische und verbesserte Methode dar, um den Handlungsbedarf für identifizierte Risiken klar und unmissverständlich abzuleiten und somit die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Produkten und Prozessen systematisch zu erhöhen.