Produktfreigabe mittels Bemusterung professionell gestalten!

Bananen werden grün geerntet, kommen noch unreif in den Verkauf und werden erst nach einigen Tagen Reifezeit beim Kunden wirklich genießbar. Auch in der Technik wird dieses Bananenprinzip immer öfter angewandt: Das Produkt reift beim Verbraucher. Die Folgen, falls ein entwickeltes Produkt ohne ausreichende Qualitätssicherung auf den Markt kommt sind: Die ersten Anwender neuer Produkte sind dadurch in der Rolle von Testkunden und dies obwohl sie den vollen Preis bezahlt haben! Die Fehler des Produkts werden über die Kundenreklamationen ermittelt und erst in den nächsten Versionen des Produkts behoben. Im Softwarebereich z.B., darf sich der unfreiwillige Beta-Tester Stunden und schlaflose Nächte um die Ohren hauen, weil der eben noch reibungslos funktionierende Computer plötzlich an allen Ecken und Enden klemmt oder überhaupt nichts mehr klappt. Eine seriöse Erstbemusterung vor Freigabe der Produkte, würde die Kundenzufriedenheit dramatisch erhöhen.

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Das Bananenprinzip ist nicht nur Sache der Softwarebranche

Wer eine brandneue Software benutzt, weiß worauf er sich einlässt. Er muss sich mit Fehlern arrangieren. Produkte der Firma Microsoft besitzen dazu eine explizite Meldefunktion für Systemfehler. Dass das Bananenprinzip nicht nur in der Softwarebranche üblich ist, belegt nachfolgende Information. Laut Kraftfahrtbundesamt betreffen annähernd die Hälfte der erfassten Rückrufaktionen Fahrzeuge, die maximal zwei Jahre alt sind. Dies zeigt, dass nicht etwa Verschleißerscheinungen die Mängelliste anführen, sondern offensichtlich Konstruktions- und Produktionsmängel, die kurzfristig auftreten. Automobilexperten sehen ein Hauptproblem in der Tatsache, dass von den Automobilherstellern immer mehr Aufgaben an Zulieferer und Entwicklungsfirmen abgegeben werden. Der aktuelle Wertschöpfungsanteil der Automobilhersteller liegt gerade noch bei 25 Prozent. Deshalb muss die Systematik der Produktfreigabe mittels Erstbemusterung auch vorzugsweise in der „Supply Chain“ eingesetzt werden.

Forderungen an ein wirksames Bemusterungsverfahren

Ein Freigabeverfahren stellt in erster Linie sicher, dass materielle Produkte die von Ihren Kunden gewünschten Anforderungen erfüllen. Hierunter fallen auch Produktionsteile und Materialien, welche erst später Bestandteil von Produkten werden. Das Verfahren berücksichtigt insbesondere die Herstellprozesse. Die Freigabe umfasst:

• Prozessfreigaben – auf Grund Prozessfähigkeitsuntersuchungen und/oder Prozessaudits.
• Produktfreigaben – durch Musterprüfungen anhand von Erstmustern (Vorserie).

Somit ist gewährleistet, dass Produkte, die mit beherrschten und fähigen Prozessen hergestellt wurden, den festgelegten Erfordernissen entsprechen. Während eines repräsentativen Fertigungsdurchlaufs sollte außerdem nachgewiesen werden, dass die geforderte Menge gefertigt werden kann.

Anwendungsfälle einer Freigabe nach Bemusterung

Der grundsätzliche Sinn einer Bemusterung ist der Nachweis, dass die Anforderungen verstanden und eine Qualitätsplanung durchgeführt wurden, sowie die Erwartungen des Kunden unter serienmäßigen Bedingungen erfüllt sind.

Von Ihren externen Zulieferern sollten Sie eine Produktionsteile-Freigabe in folgenden Fällen fordern:

• Ein neues, noch nicht freigegebenes Produkt oder Teil soll geliefert werden.
• Eine korrigierte Version eines bereits freigegebenen Teils ersetzt den Vorgänger.
• Änderung bezüglich Zeichnungsstand, Spezifikation oder Material.
• Anwendung neuer Prozesstechnologien im Herstellungsprozess.

Es gibt jedoch auch Fälle, in denen eine Benachrichtigung ausreichend ist. Hierbei sollte Sie Ihr Zulieferer im Vorfeld davon in Kenntnis setzen, dass Änderungen vorgenommen werden sollen. Anschließend steht es Ihnen frei, ein Freigabeverfahren mit kompletter Dokumentation zu fordern.

Fälle, in denen ggf. eine Benachrichtigung de Kunden genügt sind z.B.:

• Fertigung unter Verwendung neuer oder geänderter Werkzeuge (nicht sinnvoll bei Standard- oder Verschleißwerkzeugen).
• Umgestaltung oder Neuanordnung der Werkzeuge oder der Anlagen.
• Verlagerung von Werkzeugen oder Anlagen zu oder von einer anderen Fertigungsstätte.
• Wechsel des Unterlieferanten von Baugruppen, Materialien oder Dienstleistungen.
• Wiederinbetriebnahme von Werkzeugen nach einem Fertigungsstillstand.
• Änderung von Mess- und Prüfmethoden.

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Vorlagestufen typischer Bemusterungsverfahren

Die so genannte Vorlagestufe einer Bemusterung bestimmt, welche Dokumente, Aufzeichnungen und ggf. Muster zur Produktionsprozess- und Produktfreigabe übermittelt werden müssen. PPAP (AIAG) sieht fünf Vorlagestufen vor, der PPF (VDA) hat drei Vorlagestufen. Sie sollten mindestens folgende Vorlagestufen einrichten:

Vorlagestufe Erstbemusterung
Erstmuster sind Produkte, die vollständig mit serienmäßigen Betriebsmitteln und unter serienmäßigen Bedingungen hergestellt wurden. Eine Bemusterung mit Erstmustern wird Erstmusterprüfung genannt. Die Bemusterung zur Produktionsprozess und Produktfreigabe muss mit Erstmustern durchgeführt werden. Die kundenseitige positive Bewertung der Erstmuster hat die Freigabe des (Lieferanten-)Serienprozesses zur Folge (Definition Magna Powertrain).

Vorlagestufe Folgebemusterung
Eine Folgebemusterung dient der Requalifikation eines Bauteils nach Erlöschen oder Auslaufen der Freigabe. Die Notwenigkeit einer Folgebemusterung ergibt sich z.B. bei erneuter Aufnahme der Produktion nach mehrmonatiger Produktionsunterbrechung.

Wesentliche Merkmale einer Erstbemusterung

Der Lieferant muss alle festgelegten Forderungen des Kunden erfüllen. Auftretende Mängel sind von Lieferantenseite schnellstmöglich zu beheben, so dass die Serienproduktion gemäß den Anforderungen des Kunden ablaufen kann. Ist der Lieferant nicht in der Lage eine dieser Forderungen des Kunden zu erfüllen, so sind gemeinsam zweckmäßige Korrekturmaßnahmen festzulegen. Dezidierte Merkmale (siehe Tabelle) sind:

Prüfergebnisse
Es ist nachzuweisen, dass die Realisierung der Entwürfe aus Konstruktionszeichnung und Prüfplan den Anforderungen entsprechen (z.B. Maß, Funktion, Werkstoff, Aussehen, Oberfläche, Zuverlässigkeit, Prozessfähigkeit bei geforderten Maßen, Transportmittel, etc.).

Inhaltsstoffe
Die Materialdatenerfassung ist Bestandteil der Bemusterung. Die Eingabe der Daten erfolgt ggf. in das Internationale Material Daten System (IMDS).

Musterteile
Referenzmuster sind als solche zu kennzeichnen und mit dem Datum zu versehen. Die Festlegung der Anzahl bzw. Liefermenge erfolgt nach Vereinbarung.

Produktunterlagen
Alle Designangaben vom verkaufsfähigen Produkt, einschließlich der Unterkomponenten oder Einzelteile, müssen vorliegen. Z.B., Kundenzeichnungen, CAD-Daten, Spezifikationen, genehmigte Konstruktionsänderungen, etc..

Konstruktions-, Entwicklungsfreigaben des Lieferanten
Aufzeichnungen zum Entwicklungsprozess bei dessen Designverantwortung.

Produkt- und Prozess-FMEA
Trägt der Zulieferer die Verantwortung für die Konstruktion der Teile, so ist eine Design- FMEA durchzuführen.

Prozessablaufdiagramm
Es muss ein Flow-Chart erstellt werden, das detailliert den Fertigungsprozess und dessen Ablauf beschreibt.

Produktionslenkungsplan
Im Qualitätsplan sind die Arbeitsmethoden zur Produktionslenkung festzulegen.

Arbeits- (Fertigungs-) und Prüfplan
Im Prüfplan ist festzulegen, welche Überwachungsmethoden bei der Produktionslenkung verwendet werden.

Prüfmittelliste
Die Liste der eingesetzten Prüfmittel ist produktspezifisch zu erstellen.

Prüfmittelfähigkeit
Dafür existieren entsprechende Referenzhandbücher (z.B. MSA).

Maschinen-/Prozessfähigkeit
Es gibt zwei unterschiedliche Werte, anhand derer die Prozessfähigkeit nachgewiesen werden kann. Die Kurzzeit-Prozessfähigkeit kann durch den Fähigkeitsindex (Cpk-Wert) nachgewiesen werden, die Kurzzeit-Prozessleistung durch den Leistungsindex (Ppk-Wert). Bei einem Indexwert >1,67 erfüllt der der Prozess die Kundenanforderungen. Bis zu einem Indexwert von 1,33 gilt dieser als akzeptabel mit Verbesserungsbedarf. Darunter ist keine Freigabe möglich.

Bestätigung der Einhaltung gesetzlicher Forderungen
Gesetzliche Forderungen beziehen  z.B. Umwelt, Sicherheit oder Recycling ein.

Eingesetzte Unterlieferanten
Auflistung aller eingesetzten Unterlieferanten mit der Zuordnung auf das Teil und den Prozess.

Beurteilung und Freigabe der Erstmuster

Nach erfolgter Prüfung der Nachweise durch den Kunden sind üblicherweise drei verschiedene Freigabestufen möglich:

a) Vollständige Freigabe ohne Auflagen, mit Berechtigung für die Serienproduktion.
b) Eingeschränkte Freigabe für eine bestimmte Zeit oder Stückzahl mit Auflagen für Maßnahmen.
c) Abgelehnt auf Grund von Mängel am Produkt oder in der Dokumentation.

Reinhold Kaim
(QMB, EOQ-Quality Auditor)