Erstmusterprüfung
Erstmusterprüfung: Vom Erstmuster zur Freigabe
Bis ein Produkt oder Bauteil in die Serienproduktion gehen kann, sind einige Schritte notwendig. Einer der letzten Schritte kurz vor Produktionsstart ist die Erstmusterprüfung. Diese Prüfung ist besonders wichtig, da sie sicherstellt, dass das Produkt den spezifizierten Anforderungen und Standards entspricht, bevor es in die Serienfertigung geht. Was ist eine Erstmusterprüfung genau, warum ist sie wichtig und welche Normen und Prüfstandards müssen eingehalten werden?
Definition: Was ist die Erstmusterprüfung?
Bevor ein Produkt in die Serienproduktion gehen kann, muss es zunächst unter realistischen Bedingungen im Rahmen einer Erstbemusterung hergestellt werden. Dieses Erstmuster dient Kunden zur Prüfung der Qualität, Funktionstüchtigkeit und Serientauglichkeit. Mögliche Fehler und andere Qualitätsmängel sollen so bereits vor dem Produktionsstart entdeckt und ausgemerzt werden. Zudem wird mit der Erstmusterprüfung untersucht, ob die Vereinbarungen zwischen Lieferant und Kunde eingehalten wurden.
Im Zuge der Erstmusterprüfung werden unter anderem die vorgegebenen Soll-Werte mit den tatsächlichen Ist-Werten des Produktionsprozesses verglichen. Dabei wird geprüft, ob das Produkt serienreif und in konstanter Qualität reproduzierbar gefertigt werden kann. Die Ergebnisse der Erstbemusterung werden in einem Erstmusterprüfbericht (EMPB) festgehalten. Die Bemusterung kann dabei je nach Kundenanforderung in der Komplexität und ihrem Umfang sehr unterschiedlich ausfallen. Das Ziel einer Erstmusterprüfung ist jedoch immer dasselbe: Fehler sollen bereits vor dem Start in die Serienproduktion bestmöglich ausgeschlossen werden.
Was ist ein Erstmuster?
Das Erstmuster ist ein Produkt, das komplett mit serienmäßigen Betriebsmitteln unter Serienbedingungen auf Maschinen gefertigt wurde, die auch bei einer späteren Serienfertigung eingesetzt werden. Auch die Prüfung der Erstmuster findet mit Messmitteln statt, die in der Serienproduktion eingesetzt werden. Die realitätsnahe „Simulation“ der Fertigung von Erstmustern wird anhand von Dokumentationen festgehalten und für die Freigabe von Produktionsprozess und Produkt verwendet. Eine Erstbemusterung wird vor allem bei der Anfertigung von Neuteilen oder neuen Baugruppen, bei Konstruktionsänderungen an einem bestehenden Produkt oder bei neuen Lieferanten angefordert.
Was ist ein Erstmusterprüfbericht?
Ein Erstmusterprüfbericht, kurz EMPB, ist ein Nachweis zur Serienfähigkeit eines Produktes. Die Dokumentation belegt, dass ein Produkt durch den Lieferanten in abgesprochener Qualität fehlerfrei gefertigt werden kann. Ein Erstmusterprüfbericht beinhaltet unterschiedliche Testverfahren, die individuell auf das jeweilige Produkt angepasst werden. Weiterhin beinhaltet ein EMPB unter anderem Stücklisten, Prozessdiagramme, Produktionslenkungspläne und Kunden-Freigabeformulare.
Mit dem Erstmusterprüfbericht legen Lieferant und Kunde grundlegende Qualitätsmaßstäbe fest, definieren Eigenschaften und Merkmale der Produkte und dokumentieren höchst genau den gesamten Produktionsprozess. Für den Kunden wird durch den EMPB der Produktionsprozess maximal transparent gestaltet, der Lieferant kann durch das Dokument jederzeit und gerichtsfest belegen, dass die Serienfertigung mit einer gleichbleibenden, optimalen Qualität durchgeführt werden kann.
Ein dokumentierter Erstmusterprüfbericht unterliegt in Anlehnung an §257 Abs. 1 HGB sowie § 147 AO einer Aufbewahrungsfrist von in der Regel 10 Jahren. Die Abnahme des Erstmusters wird im EMPB sowohl durch den Kunden als auch Lieferanten mit einer Unterschrift bestätigt.
Was beinhaltet die Erstmusterprüfung?
Zentraler Punkt der Erstmusterprüfung ist die Fertigung der zu bemusternden Produkte unter den Bedingungen der späteren Serienproduktion. Ziel ist es, durch eine möglichst realistische Testumgebung die Serienreife des Produktes und die Leistungsfähigkeit der für die Fertigung eingesetzten Maschinen und Werkzeuge zu prüfen.
Weiterhin gehört die Prüfung des Erstmusters in Bezug auf die vom Kunden geforderten und vertraglich festgehaltenen Eigenschaften. Zu den Eigenschaften gehören sowohl technische als auch nicht-technische Eigenschaften, beispielsweise die Beschaffenheit von Oberflächen, die Einhaltung von Toleranzen und Normen und natürlich die Funktionsfähigkeit des Produktes. Das genaue Verfahren der Erstmusterprüfung, die einzelnen Schritte und Besonderheiten werden individuell zwischen Kunde und Lieferant im Rahmen einer Qualitätssicherungsvereinbarung festgehalten.
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Erstmusterprüfung nach PPAP und PPF
In der Automobilindustrie haben sich zwei Verfahren zur Erstmusterprüfung entwickelt: die Produktionsprozess- und Produktfreigabe (PPF) nach VDA Band 2 (Verband der Automobilindustrie) und der Production Part Approval Process (PPAP) nach der AIAG (Automotive Industry Action Group). Das PPAP-Verfahren ist sozusagen das amerikanische Gegenstück zum PPF-Verfahren. In beiden Verfahren werden die gelieferten Teile überprüft und die Ergebnisse entsprechend in einem Erstmusterprüfbericht (VDA) oder einem Part Submission Warrant (AIAG) dokumentiert.
Nach AIAG sind es 18 PPAP-Anforderungen, nach VDA 22 PPF-Anforderungen. Die im April 2020 erschienene Neufassung des VDA Band 2 (6. überarbeitete Ausgabe) sorgt dafür, dass die Methode der Bemusterung nach PPF modernisiert wurde und sich die Dokumentation des PPF-Verfahrens der nach PPAP annähert.
| Anforderung | PPF-Inhalte | PPAP (Nr.) |
| Deckblatt zum PPF-Bericht | 18 | |
| 1 | Prüfergebnisse zur Produktfreigabe: (z. B. Geometrie, Maß, Funktion, Werkstoff (z. B. Festigkeit, physikalische Eigenschaften), Haptik, Akustik, Geruch, Aussehen, Oberfläche, Zuverlässigkeit, EMV/ESD-Prüfung, elektrische Sicherheit etc.) | 9, 10, 13, 17 |
| 2 | Muster (Anzahl bzw. Liefermenge nach Vereinbarung) | 14 |
| 3 | Technische Spezifikationen (z. B. Kundenzeichnungen, CAD-Daten, Spezifikationen, genehmigte Konstruktionsänderungen, Kurzschlussfestigkeit, Spannungsabsicherung, Funktionale Sicherheit (FUSI) etc.) | 1,2 |
| 4 | FMEA (Produkt und Prozess) | 4 |
| 5 | Konstruktions- und Entwicklungsfreigaben des Lieferanten bei Entwicklungsverantwortung entsprechend Vereinbarung | x |
| 6 | Nachweis der Einhaltung gesetzlicher Forderungen, soweit mit dem Kunden vereinbart (z. B. Umwelt, Sicherheit, Recycling, länderspezifische Zertifikate) | 17 |
| 7 | Materialdatenblatt per IMDS | 10 |
| 8 | Software-Prüfbericht, Prozesskonformität | x |
| 9 | FMEA-Prozess | 6 |
| 10 | Prozessablaufdiagramm (Fertigungs- und Prüfschritte) | 5 |
| 11 | Produktionslenkungsplan (Control Plan) | 7 |
| 12 | Prozessfähigkeitsnachweise | 11 |
| 13 | Nachweis Absicherung besonderer Merkmale |
17 |
| 14 | Prüfmittelliste (produktspezifisch) |
16 |
| 15 | Prüfmittelfähigkeitsuntersuchung, wo zweckmäßig (Ergebnis) |
11, 16 |
| 16 | Werkzeugübersicht (mit Stückzahl / Anzahl Nester und Informationen zum Werkzeugkonzept) |
x |
| 17 | Nachweis für Erreichung der vereinbarten Kapazität (Prozessvalidierung) |
x |
| 18 | Schriftliche Selbstbewertung der Kriterien gemäß Matrix-Beurteilung Serienreife für Produkt und Prozess |
x |
| 19 | Teilelebenslauf | 2 |
| 20 | Eignungsnachweis der eingesetzten Transportmittel |
x |
| 21 | Übersicht der Einzelteile der Lieferkette (Zulieferteile, Setzteile und Hausteile) mit Entscheid PPF |
x |
| 22 | Freigabe von Beschichtungssystem gemäß Kundenanforderungen |
x |
| PPAP 12 und 15 sind im PPF nicht enthalten. | ||
Warum ist eine Erstmusterprüfung bei Serienproduktionen wichtig?
Sobald ein Produkt in die Serienproduktion geht, sind detaillierte Prüfungen der Qualität und der Einhaltung aller Vorgaben gerade bei hohen Stückzahlen nicht mehr wirtschaftlich umsetzbar. Bei Serienteilen findet zumeist nur noch eine stichprobenartige Überprüfung einzelner Produkte statt. Auftretende Fehler werden so gar nicht oder viel zu spät erkannt, was teure Nacharbeiten oder gar Ausschuss zur Folge haben kann.
Mit einer Erstmusterprüfung lässt sich detailliert und vor dem tatsächlichen Produktionsstart überprüfen, ob der Lieferant – also das Unternehmen, das die Teile herstellt – die Anforderungen des Kunden erfüllen und einhalten kann. Auch eventuelle Fehler lassen sich mit der Erstmusterprüfung frühzeitig erkennen und durch Anpassungen im Produktionsprozess zuverlässig verhindern. Für den Kunden bedeutet eine erfolgreich durchgeführte Erstmusterprüfung, dass der Lieferant die Anforderungen an das Produkt verstanden hat und in der Lage ist, die geforderten Stückzahlen unter Serienbedingungen prozesssicher anzufertigen.
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