D4 Ursachenanalyse: warum der Fehler entstand und warum ihn niemand fand

Zwei Fragen statt einer

D4 beantwortet nicht eine, sondern zwei Fragen. Auftreten: Warum ist der Fehler entstanden? Nicht-Entdecken: Warum hat ihn die eigene Prüfung nicht gefunden, bevor das Teil das Haus verließ? Für das Nicht-Entdecken nennen viele Formulare den Escape Point: die Stelle im Prozess, an der der Fehler hätte auffallen müssen.

Beide Ursachen brauchen eigene Maßnahmen. Wer nur das Auftreten abstellt, hat beim nächsten, anderen Fehler wieder dieselbe Lücke in der Prüfung. Wer nur die Prüfung verschärft, sortiert Fehler aus, die weiter entstehen. Ein D4 mit nur einer Ursache für das Auftreten ist einer der häufigsten Gründe, aus denen Kunden einen 8D zurückschicken.

Ein vollständiger D4 füllt alle vier Felder dieser Tabelle mit einer bewiesenen Aussage.

Technische und systemische Ursache

Die technische Ursache liegt am Teil oder im Prozess: ein verschlissenes Werkzeug, eine zu niedrige Werkzeugtemperatur, ein verschmutzter Sensor, eine falsche Materialcharge. Sie ist messbar und lässt sich nachstellen.

Die systemische Ursache erklärt, warum das Managementsystem diesen Zustand zugelassen hat: keine Standmenge im Werkzeugdatenblatt, eine Fehlerart, die in der Prozess-FMEA fehlt, eine Programmänderung ohne Freigabe, ein Prüfplan, der vom Vorgängerteil kopiert wurde. Systemische Ursachen sind der Ansatzpunkt für D7, weil sie auch an anderen Teilen wirken.

»Mitarbeiterfehler« ist keine Ursache. Wenn eine Person einen Fehler machen konnte, fragen Sie weiter: Warum ließ der Prozess das zu? Fehlte eine Verwechslungssicherung (Poka-Yoke), war die Anzeige missverständlich, die Anweisung mehrdeutig, die Vorrichtung in zwei Lagen bestückbar? Die Antwort darauf ist die Ursache. Kunden weisen D4-Einträge wie »Unachtsamkeit« oder »Schulung fehlt« fast immer zurück.

Der Weg zur Ursache: sammeln, eingrenzen, prüfen

Gehen Sie in fünf Schritten vor, getrennt für das Auftreten und für das Nicht-Entdecken. Beim Nicht-Entdecken lautet die Sammelfrage: Welche Prüfungen gibt es auf dem Weg vom Fehlerort bis zum Versand, und warum hat jede einzelne den Fehler durchgelassen?

• Sammeln: mögliche Ursachen im Team zusammentragen, geordnet nach den sechs M – Mensch, Maschine, Material, Methode, Messung, Mitwelt. Das Ishikawa-Diagramm hält sie übersichtlich fest.
• Eingrenzen: jede mögliche Ursache gegen die Ist/Ist-nicht-Tabelle aus D2 prüfen. Bleibt nur, was beide Spalten erklärt: warum der Fehler hier auftritt und dort nicht.
• Vergleichen: gute und schlechte Teile, Maschinenparameter, Materialzeugnisse, Werkzeugstände und Schichten nebeneinanderlegen. Was unterscheidet sich?
• Vertiefen: von der eingegrenzten Ursache aus mit 5-Why nachfragen, bis Sie bei einer Ursache ankommen, die sich mit einer Maßnahme abstellen lässt – und weiter bis zur systemischen.
• Beweisen: die Ursache im Versuch ein- und ausschalten (nächster Abschnitt).

Die Ursache beweisen: ein- und ausschalten

Eine Ursache gilt als bewiesen, wenn Sie den Fehler mit ihr erzeugen und ohne sie verschwinden lassen können. Das ist der stärkste Nachweis, und Kunden fragen danach: »Wie wurde die Ursache verifiziert?«

Geht das nicht – etwa weil der Versuch Teile zerstört, die es nicht mehr gibt –, kommen andere Belege in Frage: die Auswertung von Maschinen- und Prüfdaten über den betroffenen Zeitraum, eine Laboranalyse (Schliffbild, Bruchflächenanalyse, Werkstoffprüfung) oder ein Vergleich vieler guter mit vielen schlechten Teilen. Schreiben Sie dann ehrlich, wie sicher die Ursache ist, und belegen Sie die Wirksamkeit in D6 umso sorgfältiger.

Für den Bericht gehören zum Nachweis: was im Versuch verändert wurde, wie viele Teile, wie geprüft wurde und das Ergebnis in Zahlen. Ein Satz wie »Ursache wurde verifiziert« ohne diese Angaben gilt als Behauptung.

Gilt eine Ursache nur als wahrscheinlich, sagen Sie das offen und legen Sie dar, welche Daten sie stützen.

Beispiel: D4 für undichte Schweißnähte

Fiktiver Fall. Ein Hersteller von Schweißbaugruppen liefert Hydrauliköltanks aus Stahl, gefertigt in zwei MAG-Roboterzellen. Beim Kunden fallen 7 von 640 Tanks in der Dichtheitsprüfung durch. D2 hat ergeben: Poren am Ende der Längsnaht, nur Roboterzelle 2, gehäuft jeweils ab etwa drei Stunden nach Schichtbeginn. Zelle 1 mit demselben Programm ist ohne Befund.

Auftreten, technisch: Schweißspritzer setzen die Gasdüse in Zelle 2 nach und nach zu. Der Schutzgasstrom an der Düse sinkt von 14 l/min auf 6 l/min; am Nahtende reicht die Abdeckung nicht mehr, es entstehen Poren. Die Düsenreinigungsstation der Zelle läuft seit einer Programmänderung nicht mehr an, weil der Aufruf des Reinigungszyklus fehlt. Zelle 1 reinigt alle 20 Bauteile.

Auftreten, systemisch: Programmänderungen am Roboter werden ohne Freigabe-Checkliste übernommen. Der Reinigungszyklus ist im Produktionslenkungsplan nicht als Prozessparameter festgelegt und wird deshalb nirgends geprüft.

Nicht-Entdecken, technisch: Die eigene Dichtheitsprüfung misst den Druckabfall. Die Prüfzeit wurde von 30 auf 10 Sekunden verkürzt; in 10 Sekunden fällt der Druck bei kleinen Lecks nicht messbar ab.

Nicht-Entdecken, systemisch: Die Prüfzeit wurde zur Taktzeitverkürzung geändert, ohne mit einem Referenzleck nachzuweisen, dass die Prüfung kleine Lecks noch erkennt. Eine tägliche Kontrolle der Prüfanlage mit Referenzleck war nicht vorgesehen.

Verifizierung: Mit zugesetzter Düse geschweißt: Poren in 5 von 5 Probenähten (Schliff). Mit gereinigter Düse: 0 von 5. Die 7 reklamierten Tanks auf der eigenen Prüfanlage: bei 10 Sekunden Prüfzeit 5 von 7 als dicht bewertet, bei 30 Sekunden 7 von 7 als undicht erkannt. Beide Ursachen sind damit ein- und ausgeschaltet.

5-Why richtig anwenden

5-Why heißt: so lange »warum?« fragen, bis die Antwort eine Ursache ist, die Sie abstellen können. Fünf ist ein Richtwert, keine Regel. Jede Antwort muss eine geprüfte Tatsache sein, keine Vermutung. Gibt es mehrere Antworten, verzweigt sich die Kette. Für das Beispiel oben lautet die Kette zum Auftreten:

• Warum ist der Tank undicht? – Poren am Ende der Längsnaht.
• Warum entstehen Poren? – Die Schutzgasabdeckung am Nahtende reicht nicht aus.
• Warum reicht sie nicht aus? – Die Gasdüse ist durch Spritzer zugesetzt, der Gasstrom sinkt auf 6 l/min.
• Warum ist die Düse zugesetzt? – Die Reinigungsstation läuft nicht an, weil der Aufruf seit der Programmänderung fehlt.
• Warum fiel das nicht auf? – Die Änderung wurde ohne Freigabe-Checkliste übernommen, und der Reinigungszyklus steht nicht im Produktionslenkungsplan.

Die Kette endet bei einer systemischen Ursache, nicht bei einer Person – sonst ist sie zu kurz.

Formulierungen, die zurückkommen – und bessere

Was in D4 in den Bericht gehört

Zur Fehlerursachenkategorie: Nach dem frei lesbaren VDA-Leitfaden zu Fehlerursachenkategorien ordnet der Lieferant jeder verifizierten Fehlerursache eine Kategorie in drei Ebenen zu, von der Lebenszyklusphase – Entwicklung, Produktion, Logistik oder »Fehlerursache fremd oder unbekannt« – bis zum verursachenden Prozess. Als Hilfe bei der Zuordnung nennt der Leitfaden das Wort »durch«: Der Fehler ist durch einen bestimmten Prozess entstanden, etwa »Poren sind durch den Schweißprozess entstanden«. Wer so formuliert, macht die Ursache an einem Prozess fest – das passt gut zu einem sauberen D4.

Wenn der Bericht steht, prüfen Sie ihn vor dem Versand mit dem 8D-Check; die häufigsten Schwächen von D4 stehen auch unter 8D-Report: Rückweisung.

• Ursache des Auftretens, technisch und systemisch.
• Ursache des Nicht-Entdeckens, technisch und systemisch, mit dem Escape Point.
• Der Nachweis: Versuch, Menge, Prüfmethode, Ergebnis in Zahlen.
• Die Analyse als Anlage: Ishikawa-Diagramm, 5-Why-Kette, Messprotokolle, Fotos.
• Bei Kunden, die danach fragen: die Fehlerursachenkategorie.

Häufige Fragen