Was ist eine Schadensanalyse (RCFA)
Die Schadensanalyse mit Ursachenanalyse (RCFA, Root Cause Failure Analysis) ist die strukturierte Untersuchung eines Anlagenausfalls, um die Ursache zu finden, deren Beseitigung eine Wiederholung verhindert. Sie beginnt bei den physischen Befunden am Bauteil, geht über Hypothesen und endet in Korrekturmaßnahmen mit Verantwortlichem und Termin.
Das Ziel unterscheidet sich von einer normalen Reparatur: Die Reparatur bringt die Maschine zurück in die Produktion, die RCFA sorgt dafür, dass derselbe Ausfall nicht wiederkehrt. In der Instandhaltung ersetzt sie den Kreislauf "Ausfall, Reparatur, erneuter Ausfall" durch eine Dokumentation, was passiert ist, warum, und was sich im Prozess geändert hat.
Visuelle Karte der RCFA
Die Karte fasst den Ablauf vom Ereignis zur Maßnahme zusammen, mit dem durchgerechneten Beispiel dieses Artikels.
Die 6 Schritte der RCFA
- Befunde sichern. Vor dem Reinigen und Reparieren die ausgefallenen Teile, Ölproben, den Einbauort und die Anlagendaten fotografieren, kennzeichnen und aufbewahren. Ohne Befunde wird die Analyse zur Meinung.
- Ereignis beschreiben. Was ist ausgefallen, wann, unter welchen Betriebsbedingungen, wer hat die Anlage bedient, was hat sich in den letzten Wochen geändert.
- Hypothesen sammeln. Mit dem Ishikawa-Diagramm oder einem Fehlerbaum alle möglichen Ursachen auflisten, keine verwerfen, bevor sie geprüft ist.
- Jede Hypothese mit Befunden prüfen. Jede wird durch Daten bestätigt oder verworfen: Messung, Bauteilprüfung, Historie, Laboranalyse.
- Zur Grundursache vordringen. Der Kette der physischen Ursachen bis zur latenten Ursache folgen (Prozess, Methode, Konstruktion, Schulung). Die 5-Why-Methode hilft, die Argumentation zu ordnen.
- Maßnahmen festlegen und nachverfolgen. Korrekturmaßnahmen (beseitigen die Ursache) und Sofortmaßnahmen (schützen bis dahin), jeweils mit Verantwortlichem, Termin und Wirksamkeitsprüfung.
Die drei Ursachenebenen
| Ebene | Frage | Beispiel (Gleitringdichtung) |
|---|---|---|
| Physisch | Was ist gebrochen? | Gerissene Dichtfläche |
| Menschlich / Ausführung | Welche Handlung oder Unterlassung führte zur physischen Ursache? | Saugsieb wurde nicht gereinigt |
| Latent (Grundursache) | Welche Systemlücke hat das ermöglicht? | Der Instandhaltungsplan enthielt keine Siebreinigung |
Wer bei der physischen Ursache stehen bleibt, tauscht Teile. Wer bei der menschlichen Ursache stehen bleibt, sucht Schuldige. Die Grundursache liegt im System: Verfahren, Plan, Konstruktion oder Schulung.
Befunde: die 5 P
Die Datenerhebung lässt sich einfach in fünf Gruppen gliedern, in der Literatur zur Ursachenanalyse als 5 P bekannt:
- Parts (Teile): ausgefallene Bauteile, Brüche, Verschleiß, Verunreinigung.
- Position: Einbauort, Ausrichtung, Spiele, Umgebungsbedingungen.
- People (Personen): Gespräche mit Bediener und Schlosser, ohne Schuldzuweisung.
- Paper (Dokumente): Arbeitsaufträge, Instandhaltungsplan, Arbeitsanweisungen, Prozessaufzeichnungen.
- Paradigmen: Überzeugungen wie "diese Pumpe fällt immer aus", die die Untersuchung blockieren.
Durchgerechnetes Beispiel: Gleitringdichtung an Pumpe P-204
Fiktives Beispiel zur Veranschaulichung der Methode. An einer Kreiselpumpe im Prozess wurde die Gleitringdichtung 4-mal in 12 Monaten getauscht. Jeder Stillstand kostete:
| Position | Rechnung | Wert (R$) |
|---|---|---|
| Produktionsausfall | 6 h × R$ 3.000/h | 18.000 |
| Dichtung und Dichtungen | Ersatzteile | 1.800 |
| Personal | 2 Techniker × 6 h × R$ 60/h | 720 |
| Kosten je Ausfall | 18.000 + 1.800 + 720 | 20.520 |
| Jahreskosten | 4 × 20.520 | 82.080 |
Schritte der Analyse:
- Befund: Die Kohle-Dichtfläche war gerissen und zeigte Spuren von Thermoschock; das Saugsieb war verstopft; die bei der Analyse gemessene Pumpenschwingung war hoch.
- Geprüfte Hypothesen: Fluchtungsfehler (verworfen: Ausrichtung innerhalb der Toleranz), falsche Dichtung (verworfen: Spezifikation geprüft), Trockenlauf/Kavitation (bestätigt: ein verstopftes Sieb senkt den Saugdruck).
- Ursachenkette: Die Dichtung riss, weil die Pumpe kavitierte; sie kavitierte, weil das Sieb verstopfte; es verstopfte, weil niemand es reinigte; niemand reinigte es, weil der Instandhaltungsplan diese Aufgabe nicht enthielt.
- Grundursache: Ein Instandhaltungsplan, der ohne Analyse der Ausfälle des Betriebsmittels erstellt wurde.
- Maßnahmen: wöchentliche Siebreinigung im Plan; Differenzdruckmanometer am Sieb mit Alarmgrenze; Überarbeitung des Plans anhand der Historie. Geschätzte Investition im Beispiel: R$ 6.500.
Treten die 4 Ausfälle nicht mehr auf, beträgt der mögliche Nutzen R$ 82.080 pro Jahr bei R$ 6.500 Investition, also 82.080 ÷ 6.500 ≈ 12,6-fach. Das Ergebnis zählt erst, wenn in den folgenden Monaten bestätigt ist, dass der Ausfall nicht wiederkehrt.
Wann eine RCFA starten
Es ist nicht möglich, jeden Ausfall zu analysieren. Legen Sie Auslösekriterien fest und halten Sie sie im Verfahren fest. Beispiele aus der Praxis:
| Kriterium | Beispielgrenze (an das Werk anpassen) |
|---|---|
| Sicherheit oder Umwelt | Jedes Ereignis mit Verletzungs- oder Leckagerisiko |
| Stillstandszeit | Über 8 h an einer kritischen Anlage |
| Kosten | Über einem vom Management festgelegten Wert |
| Wiederholung | Gleicher Ausfall 2-mal oder öfter in 12 Monaten |
Um zu entscheiden, wo Sie zuerst hinsehen, erstellen Sie aus dem CMMS ein Pareto-Diagramm der Stillstandsstunden je Anlage. Die Kennzahlen MTBF und MTTR zeigen, ob die RCFA die Ausfallhäufigkeit gesenkt hat.
RCFA, 5 Why, FTA und 8D: wann welche Methode
| Methode | Beste Anwendung | Grenze |
|---|---|---|
| 5 Why | Einfacher Ausfall, eine Ursache | Oberflächlich ohne Befunde |
| Ishikawa | Mögliche Ursachen sammeln | Beweist allein nichts |
| FTA | Ausfälle mit mehreren Ursachenkombinationen | Aufwendig, erfordert Systemkenntnis |
| RCFA | Anlagenausfall mit physischen Befunden | Braucht Zeit und Disziplin |
| 8D | Kundenreklamation und formaler Bericht | Fokus auf Produkt, nicht auf die Anlage |
In der Praxis nutzt die RCFA die anderen als Werkzeuge. Bei Ausfällen, die sich wegen eines schlecht vorhergesehenen Fehlermodus wiederholen, sind FMEA und RCM der nächste Schritt, um die Instandhaltungsstrategie anzupassen.
Häufige Fehler
- Reinigen vor der Beweissicherung. Das ausgefallene Teil ist der wichtigste Beleg.
- Bei der menschlichen Ursache aufhören. "Bedienfehler" ist keine Grundursache: Fragen Sie, warum das System den Fehler zuließ.
- Die bequemste Ursache wählen. Die Grundursache muss durch Daten bestätigt sein, nicht durch Konsens.
- Allgemeine Maßnahmen wie "Team schulen" oder "Aufmerksamkeit erhöhen" ohne Wirksamkeitsprüfung.
- Den Kreis nicht schließen. Ohne Verfolgung der Wiederholung über die MTBF weiß man nicht, ob die Maßnahme gewirkt hat.
- Alles analysieren. Ohne Auslösekriterien erschöpft sich das Team, und die Analysen bleiben flach.
Häufige Fragen
Wofür steht RCFA?
Root Cause Failure Analysis: Ursachenanalyse von Ausfällen, um herauszufinden, warum eine Anlage ausgefallen ist und wie eine Wiederholung verhindert wird.
Was ist der Unterschied zwischen RCFA und 5 Why?
5 Why ist eine Denktechnik; die RCFA ist der gesamte Prozess mit Beweissicherung, Hypothesenprüfung und Maßnahmenplan. Die 5-Why-Methode kann darin eingesetzt werden.
Wie lange dauert eine RCFA?
Das hängt von der Komplexität ab. Ein einfacher Ausfall ist in wenigen Stunden abgeschlossen; schwere Ereignisse erfordern Tage für Datenerhebung und Gruppenanalyse.
Wer sollte teilnehmen?
Instandhaltung, Produktion und bei Bedarf Konstruktion, Qualität und der Lieferant des Bauteils. Ein Moderator führt den Prozess.
Wie misst man den Erfolg einer RCFA?
Am Rückgang der Ausfallhäufigkeit: höhere MTBF, weniger Korrekturaufträge zum gleichen Fehlermodus und geringere Stillstandskosten im Folgezeitraum.
Brauche ich Software für eine RCFA?
Nein. Tabelle und Formular genügen. Ein CMMS hilft beim Abruf der Historie und der Maßnahmenverfolgung.
Quellen
- MOBLEY, R. K. Root Cause Failure Analysis. Boston: Butterworth-Heinemann, 1999.
- LATINO, R. J.; LATINO, K. C. Root Cause Analysis: Improving Performance for Bottom-Line Results. CRC Press.
- MOUBRAY, J. Reliability-centred Maintenance. Industrial Press, 1997.
- DIN EN 13306: Instandhaltung – Begriffe der Instandhaltung.
- IEC 62740: Root cause analysis (RCA).
Zum Weiterlernen: verlässliche Quellen und Links
- ABRAMAN: Associação Brasileira de Manutenção e Gestão de Ativos (auf Portugiesisch)
- SMRP: Society for Maintenance & Reliability Professionals (auf Englisch)
- Wikipedia: Wartung
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Über den Autor
Spezialist für Lean Manufacturing und Verhaltensmanagement
Über 20 Jahre in der Automobil- und Metallindustrie (GM und Dana), Praktiker für Lean Manufacturing seit 2006. SENAI-Dozent und Mentor im brasilianischen Programm Brasil Mais Produtivo, mit Beratung, Schulung und Audits für über 50 Unternehmen. Er verbindet Qualität, Produktivität und Personalentwicklung.
