Ishikawa-Diagramm: Ursachen sammeln, ordnen und belegen

Was ein Ishikawa-Diagramm ist

Das Ishikawa-Diagramm ist nach dem japanischen Qualitätsfachmann Kaoru Ishikawa benannt. Wegen seiner Form heißt es auch Fischgräten-Diagramm, nach seinem Zweck Ursache-Wirkungs-Diagramm. Rechts steht der »Kopf«: die Wirkung, also der Fehler, den Sie untersuchen. Nach links laufen die Hauptgräten, eine je Ursachenkategorie. An jede Hauptgräte hängen Sie die möglichen Ursachen aus dieser Kategorie, bei Bedarf mit Nebengräten für feinere Ursachen.

Im 8D-Bericht gehört das Diagramm in D4, die Ursachenanalyse. Es hat dort eine klare Aufgabe: Es sorgt dafür, dass das Team breit sucht und keine Ursachengruppe vergisst. Was im Diagramm steht, ist eine geordnete Sammlung von Vermutungen – in der Qualität sagt man Hypothesen. Bewiesen ist damit noch nichts. Erst wenn Sie jede Hypothese an Daten, Messungen oder einem Versuch geprüft haben, wird aus der Sammlung eine Ursache.

Genau an dieser Stelle scheitern viele Berichte: Das Diagramm ist sauber ausgefüllt, eine Gräte ist rot markiert, aber niemand kann sagen, warum gerade diese Ursache die richtige ist. Der Kunde liest dann eine Meinung, keinen Befund.

Ein Ishikawa-Diagramm beantwortet die Frage »Was könnte es sein?«, nicht »Was war es?«.

Die 6M und die 8M

Die Kategorien der Hauptgräten heißen nach ihren Anfangsbuchstaben 6M. Sie sind ein Suchraster: Zu jeder Kategorie stellt das Team gezielt Fragen. Für Fehler aus der Fertigung von Zulieferteilen reichen die 6M fast immer aus.

Bei den 8M kommen zwei Kategorien hinzu. Verbreitet sind Management und Geld (oft auch »Money« oder Kapital). Die Erweiterungen sind nicht einheitlich, manche Vorlagen verwenden andere Begriffe. Nützlich sind die zusätzlichen Kategorien vor allem für systemische Ursachen, also für die Frage, warum Ihre Abläufe den Fehler zugelassen haben. Statt »Mitwelt« liest man auch »Milieu« oder »Umwelt«, statt »Messung« auch »Messen« – gemeint ist jeweils dasselbe.

Schritt für Schritt zum Ishikawa-Diagramm

So gehen Sie in der Praxis vor. Für die Schritte 1 bis 6 reicht meist eine Stunde mit dem Team; die Prüfung der Hypothesen dauert je nach Fall Stunden bis Tage.

• 1. Wirkung genau beschreiben. In den Kopf gehört die Fehlerbeschreibung aus D2 (Problembeschreibung), kein Schlagwort. Statt »Bohrung n. i. O.« also: »Bohrung Ø 12H7 zu groß, gemessen 12,021–12,027 mm, 38 Teile von Maschine 2, Fertigung ab 28.07.«
• 2. Das richtige Team holen. Mindestens eine Person, die die Maschine täglich bedient oder einrichtet, dazu Qualität und Fertigungsplanung. Wer nur im Büro sitzt, findet nur Büro-Ursachen.
• 3. Gräten zeichnen. Die 6M als Hauptgräten – auf Papier, am Whiteboard oder im Werkzeug.
• 4. Sammeln, ohne zu bewerten. 15 bis 30 Minuten lang nennt jeder mögliche Ursachen, die Moderation ordnet sie den Gräten zu. Diskutiert wird danach.
• 5. Jede Ursache prüfbar formulieren. »Werkzeug« ist keine Ursache. »Reibahle hat im Spannfutter einen Rundlauffehler über 0,005 mm« ist eine – man kann sie messen.
• 6. Mit der Ist/Ist-nicht-Analyse abgleichen. Streichen Sie, was den Unterschied zwischen betroffenen und nicht betroffenen Teilen nicht erklären kann. Tritt der Fehler nur an Maschine 2 auf, fällt eine Materialcharge, die beide Maschinen verarbeiten, als alleinige Ursache weg.
• 7. Prüfplan je Hypothese. Für jede verbliebene Ursache: Wie prüfen wir sie, wer prüft, bis wann?
• 8. Prüfen und entscheiden. Jede Hypothese wird bestätigt oder verworfen, jeweils mit Beleg.
• 9. Bestätigte Ursachen vertiefen. Mit der 5-Why-Methode fragen Sie weiter, bis Sie an der Stelle ankommen, die Sie dauerhaft ändern können.
• 10. Zweites Diagramm für das Nicht-Entdecken. Die Frage »Warum hat unsere Prüfung den Fehler nicht gefunden?« bekommt einen eigenen Kopf und eine eigene Sammlung.

Beispiel aus der Fertigung: Bohrung zu groß

Fiktiver Fall: Ein Zulieferer dreht und bohrt Lagergehäuse aus Aluminium (EN AW-6082) auf zwei baugleichen Bearbeitungszentren. Die Lagerbohrung hat Ø 12H7, also 12,000 bis 12,018 mm. Der Kunde meldet aus der Montage, dass sich die Lager zu leicht einpressen lassen. Er sortiert 2.400 Teile und findet 38 mit Bohrungen zwischen 12,021 und 12,027 mm.

Die Ist/Ist-nicht-Analyse in D2 ergibt: Alle 38 Teile stammen von Maschine 2, keines von Maschine 1. Betroffen ist nur Fertigung ab dem 28.07., davor nicht. Am 28.07. wurde an Maschine 2 die Reibahle gewechselt. Material, Programm und Bediener sind an beiden Maschinen gleich – eine Person bedient beide.

Das Team sammelt im Ishikawa-Diagramm 14 mögliche Ursachen. Nach dem Abgleich mit Ist/Ist-nicht bleiben acht, die es prüft:

Ergebnis: Auftreten durch den Rundlauffehler der Reibahle, der nach dem Wechsel nicht gemessen wurde; Nicht-Entdecken durch einen Messschieber, der für eine Toleranz von 0,018 mm nicht geeignet ist.

Hypothesen bestätigen oder verwerfen

Eine Hypothese gilt als bestätigt, wenn ein Beleg sie stützt und sie alle Fakten aus D2 erklärt: warum der Fehler auftritt, wo er auftritt – und warum er dort nicht auftritt, wo er auftreten könnte. Erklärt eine Ursache den Fehler an Maschine 2, aber nicht, warum Maschine 1 fehlerfrei ist, fehlt noch etwas.

Der stärkste Beleg ist der Versuch, den Fehler ein- und wieder auszuschalten. Im Beispiel spannt das Team die Reibahle mit 0,015 mm Rundlauffehler ein und fertigt 5 Teile: alle zwischen 12,022 und 12,026 mm. Nach Reinigung des Spannfutters und neuem Einspannen beträgt der Rundlauf 0,003 mm, die nächsten 5 Teile liegen zwischen 12,006 und 12,010 mm. Damit ist die Ursache für das Auftreten nachgewiesen – mit Zahlen, die der Kunde nachvollziehen kann.

Für das Nicht-Entdecken prüft das Team, ob der Messschieber den Fehler überhaupt hätte finden können: Zehn Teile mit bekanntem Maß aus dem Messraum, je dreimal gemessen, streuen am Messschieber um bis zu 0,03 mm. Ein Übermaß von 0,003 bis 0,009 mm ist damit nicht sicher erkennbar. Auch diese Hypothese ist belegt.

Nicht jede Ursache lässt sich so nachstellen. Dann helfen andere Belege:

• Daten aus dem Prozess: Messprotokolle, Maschinenlogbuch, Werkzeugwechsel mit Uhrzeit, Korrekturhistorie der Steuerung.
• Messungen am Teil und am Betriebsmittel: Rundlauf, Härte, Rauheit, Schliffbild, Nachmessung im klimatisierten Messraum.
• Vergleich gut gegen schlecht: Teile aus der betroffenen und der nicht betroffenen Maschine, Kavität oder Charge nebeneinander messen.
• Dokumente: Arbeitsanweisung, Prüfplan, FMEA (Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse), Wartungsplan – steht der Schritt dort, fehlt er, ist er unklar?

Schreiben Sie zu jeder Hypothese den Status »bestätigt«, »verworfen« oder »offen« und den Beleg mit Datum. Eine Hypothese, die im Team per Handzeichen »gewonnen« hat, ist nicht bestätigt.

Typische Fehler beim Ishikawa-Diagramm

Diese Schwächen sehen Kunden in eingereichten Diagrammen immer wieder. Jede davon kann zur Rückfrage oder zur Rückweisung des Berichts führen.

• Wirkung zu allgemein: »Teile fehlerhaft« im Kopf führt zu einer Sammlung, die auf jeden Fehler passt.
• Schlagworte statt Ursachen: »Material«, »Maschine«, »Mensch« an den Gräten sind Überschriften, keine Ursachen.
• Diagramm als Ergebnis abgegeben: Ohne Prüfung und Status je Hypothese ist D4 nicht abgeschlossen.
• Nur das Auftreten untersucht: Warum der Fehler das Werk verlassen hat, braucht ein eigenes Diagramm.
• »Mitarbeiterfehler« als Endpunkt: Eine menschliche Handlung ist der Anfang weiterer Fragen, nicht ihr Ende. Mehr dazu unter »Mitarbeiterfehler« ist keine Ursache.
• Abstimmen statt prüfen: Klebepunkte zeigen, was das Team vermutet. Sie ersetzen keine Messung.
• Zu früh aufgehört: Wer nach der ersten bestätigten Ursache stoppt, übersieht eine zweite, die gleichzeitig wirkt. Prüfen Sie alle Hypothesen der Liste zu Ende.

Ishikawa-Diagramm im 8D-Bericht und als Vorlage

Im 8D-Bericht zeigt das Diagramm, dass breit gesucht wurde. Mehr Gewicht hat die Tabelle der geprüften Hypothesen mit Kategorie, Hypothese, Prüfung und Ergebnis. Legen Sie beides als Anlage bei und schreiben Sie in D4 die bestätigten Ursachen in ganzen Sätzen – getrennt nach Auftreten und Nicht-Entdecken. Wie Sie Ursachen dabei richtig einordnen, steht unter Fehlerursachen-Kategorien.

Wie ein vollständiger Bericht aufgebaut ist, zeigt die 8D-Report-Vorlage; welche Lücken zu Rückweisungen führen, steht unter Gründe für die Rückweisung.

Als Vorlage genügt ein Blatt Papier, ein Whiteboard oder eine Tabelle. Wichtig ist nicht die Grafik, sondern dass jede Gräte eine prüfbare Ursache trägt und jede Ursache einen Status hat. Mit dem kostenlosen Ishikawa-Werkzeug legen Sie das Diagramm direkt im Browser an. In Excel bauen Sie es am einfachsten als Tabelle mit den Spalten aus dem Beispiel oben; eine gezeichnete Fischgräte in Excel kostet viel Zeit und bringt dem Kunden keinen zusätzlichen Inhalt.

Häufige Fragen