Fehlermanagement in der Bauwirtschaft Der Umgang mit Fehlern in ...

Fehlermanagement in der Bauwirtschaft
Der Umgang mit Fehlern in Bauunternehmen
Prof. Dr.-Ing. Helmut Haenes, Dipl.-Ing. Mandy Welsch
Fachhochschule Erfurt, Fachbereich Bauingenieurwesen
Der steigende Wettbewerb in der Baubranche fordert von den Unternehmen „Null-
Fehler“-Produkte zu minimalen Kosten. Bauvorhaben müssen mängelfrei und
termingerecht zum vereinbarten Preis-/ Leistungsverhältnis durchgeführt werden.
Wer erfolgreich sein will, muss kontinuierlich an der Verbesserung seiner Produkte
und internen Prozesse arbeiten.
Presseberichte über „Pfusch am Bau“ und dabei häufig geforderte externe
Qualitätsüberwachungen werfen ein schlechtes Licht auf die Branche. Da stellt sich
die Frage:
- Machen die Rahmenbedingungen des Bauens (Herstellung von Unikaten, hohe
Komplexität, projektbegleitende Planung, hohe Personalintensität, geringer
Automatisierungsgrad) Fehler unvermeidbar?
- Kann die Baubranche nicht aus einmal gemachten Fehlern lernen?
Voraussetzung für möglichst mängelfreie Produkte ist ein funktionierendes
Fehlererfassungs- und –auswertungssystem wie es bereits in vielen anderen
Branchen zum Einsatz kommt. Ziel ist es, potentielle Fehlermöglichkeiten zu einem
möglichst frühen Zeitpunkt zu erkennen und auszuschließen. Ob die vorhandenen
Methoden auf die Baubranche übertragbar sind, wurde in einem Pilotprojekt mit der
Max Bögl Bauunternehmung GmbH & Co KG getestet.
Fehler und Fehlermanagement
Unter Fehlermanagement versteht man die Steuerung der bereichsübergreifenden
Maßnahmen zur Beseitigung auftretender Fehler (Fehlererfassung,
Fehlerbeseitigung, Ursachenanalyse) und zur Fehlervorbeugung. Einzelne Prozesse
sind in den DIN-Normen EN ISO 9000 ff. beschrieben.
Im Rahmen eines Workshops an der Fachhochschule Erfurt mit QM-Beauftragten
von Bauunternehmen zeigte sich, dass in der Praxis schon verschiedene Elemente
des Fehlermanagements eingesetzt werden: Fehlermeldungen,
Fehlerlisten/Mängellisten, Fehlerauswertungen, Fehlerprämien, vorbeugende
Fehlerbetrachtungen, Checklisten zur Fehlereingrenzung, Übergabegespräche,
Abschlussgespräche und Erfahrungsberichte.
Viele Bauunternehmen erfassen also Fehler und mögliche Ursachen während der
Bauausführung; auch Reklamationen während des Gewährleistungszeitraumes
werden berücksichtigt. Für die Fehlererfassung stehen unterschiedliche Formblätter
zur Verfügung. Die meisten Formulare dienen aber lediglich der Dokumentation. In
Ermangelung einer systematischen Auswertung werden Wiederholungsfehler häufig
nicht erkannt.
Fehlererfassung und Fehlerschlüssel
Voraussetzung für systematische Fehlererfassung und Vorbeugungsmaßnahmen ist
die eindeutige, einheitliche und umfassende Beschreibung von Fehlerereignissen in
einem Fehlerschlüssel. Dort werden Begriffe vordefiniert, die zur Kennzeichnung des
Fehlers dienen. Damit können Aussagen über Häufigkeiten von Fehlern,
Verantwortlichkeiten und Fehlerschwerpunkte getroffen werden.
1

In Anlehnung an Fehlerschlüssel der Automobilindustrie wurde ein mehrgliedriger
Fehlerschlüssel für die Bauwirtschaft entwickelt. Während die erste Ebene
Allgemeingültigkeit besitzt, müssen die weiteren Ebenen entsprechend der Sparten-
oder Produktgliederung unternehmensspezifisch definiert werden. Dazu müssen die
einzelnen Arbeitsabläufe im Unternehmen analysiert werden.
Abbildung 1 Fehlerschlüssel
Die Fehler werden mit Hilfe des Fehlerschlüssels eindeutig prozessorientiert
beschrieben. Fehlermerkmale und Teilarbeitsgänge werden definiert, um eine
maximale Verständlichkeit und Übersichtlichkeit zu erreichen. Der Fehlerschlüssel
setzt sich aus folgenden Klassen zusammen:
0 Fehlerbeschreibung Der Fehler wird eindeutig entsprechend der
Fehlererscheinung beschrieben. Ähnliche Merkmale
werden zu homogenen Gruppen zusammengefasst.
1 Fehlerart Der Fehler wird nach dem Verursacherprinzip
2 Fehlerfolge
entsprechend den Teilarbeitsabläufen beschrieben.
Der Fehler wird entsprechend der Fehlerfolge beschrieben.
3 Fehlerursache Der Fehler wird entsprechend der Fehlerursache nach den
kapazitätsbestimmenden
beschrieben.
Elementen im Arbeitssystem
4 Fehlererscheinung Der Fehler wird entsprechend seines Auffindens in den
Teilarbeitsprozessen beschrieben.
Der Fehlerschlüssel wird in jeder Stufe weiter untergliedert. Das erschwert zwar die
Handhabbarkeit, ist aber auf Grund der Komplexität des Bauprozesses unbedingt
erforderlich. Die Fehlererfassung mit Fehlerschlüssel erfolgt in den nachfolgenden
Schritten:
2

- Dokumentation des Fehlers
- Aufnahme in eine Datenbank
- Zuordnung des Fehlers zum Fehlerschlüssel
- Auswertung der Fehler in Abhängigkeit vom Fehlerschlüssel / Aussagen zu
Fehlerhäufigkeiten
- Ausgabe von Reports bzw. grafischen Darstellungen als Diskussionsgrundlage für
die Mitarbeiter.
Als einfaches und praktikables Hilfsmittel bei der systematischen Auffindung der
Fehlerursachen hat sich das Ursache-Wirkungsdiagramm erwiesen.
Abbildung 2 Ursache- Wirkungsdiagramm
Qualifikation
Information
Dauer
Tauchabstand
Tauchtiefe
Mensch Material
Erfahrung
Schalung
Motivation
Einschalen
Transportieren, Fördern
Verdichten
Betonzusammensetzung
Bewehren
Einbringen
Schütthöhe
Methode Mitwelt
Betonierkübel
Betonkonsistenz
Maschine
Gegenwärtig wird eine relationale Datenbank zur Fehlererfassung und Auswertung
entwickelt. Die Eingabe der Fehlermeldung soll dann direkt in die Formularspalten
erfolgen. Die einzelnen Klassen des Fehlerschlüssels sind als Datensätze im
Programm vordefiniert und können dort ausgewählt werden. Ebenso sind freie
Zuordnungen mit nicht vordefinierten Fehlerklassen möglich.
Fehler-Möglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA)
Betonpumpe
Verdichtungsgerät
Rüttelflasche
Wirkung
Die FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) wurde 1963 für die Luft- und
Raumfahrtindustrie (NASA) entwickelt. Die grundlegenden Elemente sind in der DIN
25448 Ausfalleffekt-Analyse aufgenommen worden. Die FMEA, seit Jahren in der
stationären Industrie bewährt, ist in der Bauwirtschaft kaum verbreitet. Zwar ist die
Bauproduktion i.d.R. durch Auftrags-, Einzel- und Langfristfertigung geprägt, doch
wiederholen sich bei der Herstellung eines Bauobjektes immer die gleichen
technologischen Prozesse. Damit sind die Voraussetzungen für einen lohnenswerten
Einsatz der FMEA auch in der Bauwirtschaft gegeben.
Kernelemente der Fehler-Möglichkeits- und Einflussanalyse sind die systematische,
gedankliche Vorwegnahme von Fehlern, die Risikobewertung, die Erstellung von
Fehlerranglisten und die Festlegung geeigneter Vorbeugungsmaßnahmen.
Die klassische Vorgehensweise sieht folgendermaßen aus: Ein Moderator und ein
interdisziplinärer Expertenkreis (Mitarbeitern des Unternehmen, ggf. Kunden und
Lieferanten) bilden das FMEA-Team. Der FMEA-Moderator trägt im Vorfeld alle
Witterung
Eignung
Ausfall
Frequenz
Durchmesser
Betonoberfäche,
Ortbeton- Wand
Fehlerbeschreibung:
Lunker, Nester
3

Anforderungen an den Prozess zusammen wie z.B. Zeichnungen,
Qualitätsvorschriften, Checklisten, Gesetzesauflagen, Sicherheitsvorschriften,
Prozess- und Montageablaufpläne, Prüfpläne, Organisationspläne usw. In
Brainstorming-Sitzungen werden potentielle Fehler benannt, in einem FMEA-
Formblatt erfasst und bewertet. Für eine eindeutige Identifikation möglicher Fehler ist
eine Zuordnung zum betrachteten Prozess bzw. Prozessabschnitt bis auf die Ebene
der Schnittstellen notwendig. Aus diesem Grund muss vor der eigentlichen
Fehlererfassung eine Prozessstrukturierung erfolgen. Die Prozessstrukturierung bzw.
der entsprechende Teilprozess wird im Formblatt festgehalten. Dort werden alle
potentiellen Fehler erfasst und dem Fehlerschlüssel zugeordnet. Ebenfalls werden zu
allen gefundenen Fehlern die möglichen Folgen für den Kunden aufgezeichnet. Das
Formblatt gewährleistet die systematische und umfassende Bearbeitung der Analyse
und führt zu einer allgemein verständlichen Dokumentation.
Ergebnis der FMEA ist eine bewertete Rangliste aller erfassten möglichen Fehler.
Die Risikobewertungszahl (RPZ) bestimmt die Reihenfolge und die Wichtigkeit,
Maßnahmen zur Vermeidung des Fehlers zu ergreifen.
Beispiel Fehlermanagement – Neubau Klinikum Erfurt
Fehlererfassung (Ist-Fehler)
Das Demonstrationsprojekt „Neubau Klinikum Erfurt“ (Funktionsbauten und
Bettenhäuser) wurde in Ortbeton- und Fertigteilbauweise errichtet. Zur Erfassung
eintretender Fehler wurden bereits vorhandene Erfassungsbögen neu definiert und
auf den von der FH Erfurt entwickelten Fehlerschlüssel abgestimmt. Mit diesem
Formular wurden die Fehler acht Monate im Fertigteilwerk wie auf der Baustelle
systematisch in einer Excel-Datei erfasst und dem Fehlerschlüssel zugeordnet.
Über Filterfunktionen konnten die erfassten Fehler nach Klassen systematisiert und
Haupt- Fehlerverursacher durch Häufigkeitsberechnungen sofort ermittelt werden.
Durch die Analysen konnten Rückschlüsse auf die Arbeitsgänge getroffen werden,
die im wesentlichen zu den Fehlern führten. Am häufigsten gemeldet wurden
Ausführungsfehler durch die Nachunternehmer, Planlieferungsverzug und Fehler in
Fertigteilplänen.
Abbildung 3 Darstellung Fehlerhäufigkeiten nach der Fehlerart
9%
10%
10%
10%
6%
16%
Für das Unternehmen konnten erste Empfehlungen zur Fehlervermeidung gegeben
werden. Anhand dieser Empfehlungen wurden Maßnahmen zur Fehlervermeidung
eingeleitet. Hinsichtlich der Ausführungsfehler durch Nachunternehmer wurden
Projektstartgespräche und zusätzliche Kontrollmaßnahmen eingeführt. Ebenso
wurde hinsichtlich des Planlieferungsverzuges nach Lösungen gesucht, die die
Planlieferung beschleunigen. Um Fehler in Fertigteilplänen zu vermindern, wurden
4
30%
9%
Planung/ Schalplan-Ortbetondecke/ Plan fehlerh
Aussparungen
Planung/Werksplanung-Fertigteile/Plan fehlerha
Einbauteile, Maßtoleranzen
Planung/ Ausführungsplanung/Terminverzug
Ausführung/ Nachunternehmer/ Lage Einbauteil
fehlerhaft
Ausführung/ Nachunternehmer/ Betonoberfläche
Ausführung/ Eigenleistung/ Beschädigungen W
Ausführung/ Eigenleistung/Wartezeiten Transpo
Wandfertigteile
Ausführung/Eigenleistung/ Maßtoleranzen Ortbe

die externen Planer intensiver über die technologischen Rahmenbedingungen der
Fertigteilproduktion informiert.
Bei der Fehlererfassung und -auswertung bestätigten sich folgende Erwartungen:
- Bei der Baustellenfertigung hängt die Qualität des Arbeitsergebnisses im hohen
Maße von der Arbeitsvorbereitung ab. Geräteausfälle, Materialversagen usw.
treten kaum auf. Der überwiegende Teil der Fehler wird durch den Menschen
verursacht.
- Bei der Fertigteilproduktion (Vorfertigung) treten weniger Fehler auf. Das wird
insbesondere durch zahlreiche Zwischenkontrollen, festes Stammpersonal und
einen regelmäßigen Fertigungsablauf erreicht. Schnittstellenprobleme sind
seltener.
Erfassung von potentiellen Fehlern mit Hilfe der FMEA
Zur Ergänzung der Ist-Fehlererfassung wurde eine Prozess-FMEA durchgeführt.
Unter Berücksichtigung der im Rahmen der Prozessstrukturierung bereits definierten
Arbeitsabläufe und dem vorhandenen Fehlerschlüssel wurde ein Formular erarbeitet,
um weitere mögliche Fehler systematisch erfassen und bewerten zu können.
Da das Unternehmen zeitlich nicht in der Lage war, ein FMEA- Team zu bilden,
wurden die möglichen Fehler durch Einzelbefragungen der Mitarbeiter erfasst. Die
Interviews wurden ohne gezielten Fragenkatalog durchgeführt. Zur Vorbereitung
dieser Interviews wurden die Bauakten auf mögliche Fehler überprüft. Die befragten
Personen benannten frei und ungehemmt mögliche Fehler und deren Ursachen.
Durch gezielte Eingangsfragen wurde eine angeregte Stehgreiferzählung ausgelöst.
Diese Methode wird in der Sozialforschung als narratives Interview bezeichnet. Die
insgesamt genannten attributiven 241 Fehlermöglichkeiten wurden im Formblatt
erfasst und systematisch den Arbeitsgängen zugeordnet.
Nach der Befragung und Dokumentation wurden die Fehler katalogisiert, d.h. eine
Zuordnung zum Fehlerschlüssel vorgenommen, die Risikobewertungszahlen (RA,
RB, RE) festgelegt und die Risikoprioritätszahl (RPZ) ermittelt. Diese wurden dann
im Team-Talking mit den verantwortlichen Leitern abgeglichen. Mit Hilfe einer Excel-
Datei wurden schließlich Fehlerranglisten erstellt.
Die durchgeführte FMEA lieferte dem Unternehmen aufgrund der systematischen
Fehlererfassung und der Erstellung von Fehler-Ranglisten, Erkenntnisse über
mögliche Schwachstellen im Bauablauf. Auch hier zeigte sich, dass der
Hauptverursacher der Mensch ist.
Um künftig die auf Rang 1 und 2 befindlichen möglichen Fehler (Planstatus,
Planlieferung) zu vermeiden, wurde als erste Vorbeugungsmaßnahme die
Einführung eines Elektronischen Planmanagementsystems beschlossen.
5

Abbildung 4 Ergebnis einer FMEA - Auszug Rangliste
FMEA-Nr.:
von-bis
Fehlerbeschreibung
(Möglicher Fehler)
Ausblick
Rangliste
Fehler- Möglichkeits- und
Einflußanalyse (FMEA) bearbeitet durch: Datum:
Fehlerart
(Verursacher)
RPZ Rang
Planstatus nicht aktuell Planungsfehler/ Planungsbüro 540 1
Planlieferung zu spät Planungsfehler/ Planungsbüro 270 2
Lage Einbauteile fehlerhaft Planungsfehler/ Ausführungsplanung/
Werksplanung Fertigteile- Wand
210 3
Planungsfehler/Haustechnikplanung/
192 4
Lage Aussparungen fehlerhaft Betondecke
Ausführungsfehler/ Eigenleistung/
96 5
Fertigteillieferung zu spät Arbeitsvorbereitung
Ausführungsfehler/ Eigenleistung/
90 6
Lage Aussparungen fehlerhaft Beton-und Stahlbetonarbeiten/ Decke
......................................... .................................................... ...... ......
......................................... .................................................... ...... ......
......................................... .................................................... ...... ......
......................................... .................................................... ...... ......
Einbauteile fehlen
Ausführungsfehler/ Eigenleistung/
Beton-und Stahlbetonarbeiten/ Decke
72 20
Die in dem Pilotprojekt gesammelten Erfahrungen haben gezeigt, dass die FMEA
eine sehr gründliche, aber auch zeit- und personalintensive Analysemethode ist. Sie
ist eine wichtige Ergänzung zur Erfassung wirklich eingetretener Fehler (Fehler-Ist-
Erfassung). Nur so ist es möglich, eine nahezu vollständige Erfassung aller
eingetretenen und möglichen Fehler zu erreichen, um sie anschließend systematisch
analysieren zu können. Außerdem wurde festgestellt, dass die
abteilungsübergreifende Zusammenarbeit verbessert und die Motivation der
Mitarbeiter gefördert wurde. Die Methode trägt damit zum teamorientierten Handeln
und zum Vermeiden von Fehlern bei.
Mit der klassischen Vorgehensweise, Fehler nach deren Auftritt zu beseitigen, kann
ein Bauunternehmen den derzeitigen Anforderungen an Kosten und Terminsicherheit
nicht mehr gerecht werden. Die FMEA ist geeignet Kenntnisse über Fehlerarten,
Ursachen und Folgen zu gewinnen. Kritische Fehler werden sichtbar. Somit können
vorbeugende Maßnahmen bereits vor Eintritt des Fehlers ergriffen werden. Prozesse
werden beherrschbar.
Zur Ursachenfindung ist das Arbeiten mit Fehlerschlüsseln notwendig. Die praktische
Anwendung hat gezeigt, dass sich Fehlerschlüssel nicht bis in die letzte Stufe
allgemein vordefinieren lassen, sondern unternehmensspezifisch und
projektbezogen angepasst werden müssen. Wichtig ist es deshalb sowohl für die
Fehler-Isterfassung als auch für die FMEA geeignete EDV-Unterstützungen zu
finden. Gegenwärtig wird eine relationale Datenbank zur Speicherung und
Auswertung der Fehler-Isterfassung sowie der FMEA–Informationen entwickelt, die
als Wissensdatenbank für das Unternehmen dienen soll. Entscheidend ist, dass eine
derartige Wissensdatenbank zentral auf einem Server verwaltet wird, damit alle
6

Mitarbeiter im Unternehmen darauf Zugriff haben. Für die Verbesserung des
Fehlermanagements können auch andere Branchenlösungen wie CAQ-Systeme
(CAQ-Computer Aided Quality Management) herangezogen werden. Diese CAQ-
Lösungen sind häufig modular aufgebaut und beinhalten u.a. Tools wie die FMEA,
Fehlerfassungsdatenbanken, Reklamationsmanagement und Lieferantenbewertung.
7

Literatur
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1996 Fachhochschule Erfurt FB Bauingenieurwesen Reg.-Nr. BB/015-96
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Verlag, Berlin-Heidelberg1995
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Berücksichtigung technischer und betriebswirtschaftlicher Gesichtspunkte.
FQS– DGQ-Schrift 84-01. Beuth- Verlag, Berlin 1996
[5] Forschungsbericht: Rechnergestütze, wissensbasierte Erstellung von
[6]
Fehlermöglichkeits- und Einflußanalysen (FMEA). FQS—DGQ- Schrift 85-02.
Beuth- Verlag, Berlin 1994
Friede: Untersuchung von Arbeitsabläufen und Kostenbetrachtungen zur
Produktion von Elementdecken und Wandelementen im Fertigteilbau. Erfurt,
Diplomarbeit 1998, Fachhochschule Erfurt FB Bauingenieurwesen. Reg.-Nr.
BB/019-98
[7] Garz, D., Kraimer, Kl.: Qualitativ- Empirische Sozialforschung. Opladen,
Westdeutscher Verlag GmbH 1991
[8] Haenes, M.; Welsch, M.: Analyse der Planungs- und Bauabläufe / Neubau
Klinikum Erfurt Bauabschnitt 5 und 6. Forschungsbericht Teil 1/Teil 2.
Fachhochschule Erfurt FB Bauingenieurwesen 1999
[9] Müller,D. H.; Tietjen,TH.: FMEA Praxis. Carl-Hanser-Verlag 2000
[10] Pfeifer ,T. ; Bonse, L.: Tendenzen zur Rechnergestützten Qualitätssicherung,
VDI-Berichte 759, VDI-Verlag, Düsseldorf, 1998, S. 121-128
[11] Schubert: FMEA - Fehlermöglichkeits- und Einflußanalyse . Leitfaden.
Frankfurt am Main, Deutsche Gesellschaft für Qualität e.V. 1993
Vorschriften/ Normen
[12] DIN EN ISO 9000-2000: Qualitätskonzepte und Begriffe
[13] DIN EN ISO 9001-2000: Anforderungen an Systeme zur Qualitätssicherung
[14] DIN EN ISO 9004-2000: Leitfaden: Qualitätsmanagement
[15] DIN 8402 Begriffe
[16] DIN EN ISO 10011-2000: Leitfaden: Auditieren von
Qualitätsmanagementsystemen
8

[17] DIN 25448
Analyse)
Ausfalleffektanalyse (Fehler- Möglichkeits- und - Einfluß-
[18] DIN 25419
Auswertung
Ereignisablaufanalyse; Verfahren, graphische Symbole und
[19] DIN 25424 Teil 1 Fehlerbaumanalyse; Methode und Bildzeichen
[20] DIN 25424 Teil 2 Fehlerbaumanalyse; Handrechenverfahren zur
[21]
Auswertung des Fehlerbaumes
VDA 4.2: Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie. Band 4, Teil 2:
Sicherung der Qualität vor Serieneinsatz. System – FMEA, Frankfurt:
Verband der Automobilindustrie e.V. , 1996
[22] VDA 6.1: Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie. Band 6, Teil 1:
QM- Systemaudit. Materielle Produkte, Frankfurt: Verband der
Automobilindustrie e.V. , 1996
[23]
Weitere Quellen
URL: http// www.ibs-ag.de
[24] URL: http// www.ikb.mart
[25] URL: http// www.imc-tech.com
[26] URL: http://www.plato-ag.com
[27] URL: http://www.fmea.de
[28] URL: http://fbb1.fh-erfurt.de/fbb/forschung.htm
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