Bevor ein CNC-Teil in die Serienfertigung geht, ist die zu beantwortende Frage einfach: „Kann dieser Lieferant dieses Teil nach dieser Zeichnung fertigen?“ Die Erstmusterprüfung (FAI – First Article Inspection; EMPB – Erstmusterprüfbericht; ISIR – Initial Sample Inspection Report) beantwortet diese Frage mit Belegen. Bei der Beschaffung aus dem Ausland ist die FAI der erste und wichtigste Schritt der Qualitätssicherung; sie fängt den Großteil der Probleme, die später auftreten würden, vor Beginn der Serienfertigung ab.
Was die FAI ist – und was nicht
Die FAI ist die vollständige Verifizierung eines oder mehrerer Teile aus dem ersten Fertigungslos gegen alle Maß-, Toleranz-, Oberflächen-, Werkstoff- und Prozessanforderungen der technischen Zeichnung sowie die Dokumentation der Ergebnisse in einem standardisierten Bericht. In der Luftfahrt ist das Format durch die Norm AS9102 festgelegt; in der Automobilindustrie entspricht sie den PPAP-Elementen „Maßergebnisse“ und „Werkstoffprüfergebnisse“; im allgemeinen Maschinenbau folgt sie der Kundenvorlage.
Die FAI ist ein Produkt-Nachweis, kein Prozess-Nachweis: Sie zeigt, dass das Teil korrekt ist, nicht, dass der Prozess über 10.000 Teile korrekt bleibt. Für den Prozessnachweis sind PPAP, Prüfplan und Cpk-Untersuchung erforderlich.
Wann ist eine FAI erforderlich?
- Bei der Erstfertigung eines neuen Teils.
- Bei Konstruktionsänderungen (neuer Zeichnungsindex) – eine „Delta-FAI“ nur für die betroffenen Merkmale ist möglich.
- Bei Änderungen am Fertigungsprozess, an Maschine, Vorrichtung, Werkstofflieferant oder Unterlieferant (Beschichtung, Wärmebehandlung).
- Bei Wechsel des Fertigungsstandorts (der Wechsel zu einem neuen Lieferanten erfordert eine vollständige FAI).
- Nach längerer Fertigungspause (2 Jahre nach AS9102; viele Kunden definieren eigene Fristen).
Der Ablauf: Schritt für Schritt
1. Klärung der Anforderungen (Anfrage-/Bestellphase)
Der FAI-Umfang wird in der Bestellung schriftlich festgelegt: Wie viele Teile werden gemessen (typisch 1–5), welches Berichtsformat wird verwendet (AS9102 Formblatt 1-2-3, VDA-EMPB, Kundenvorlage), welche Dokumente werden beigefügt (Werkstoffzeugnis, Beschichtungsbericht, Härte), werden die Teile an den Kunden gesendet. In unserem Anfrage-Leitfaden finden Sie fertige Formulierungen dafür.
2. Stempelzeichnung (Ballooned Drawing)
Jedes Maß, jede Toleranz, jedes Oberflächensymbol, Gewinde, jede Form- und Lagetoleranz und jeder Vermerk der Zeichnung wird nummeriert. Diese Nummern entsprechen den Zeilen im Bericht; kein Merkmal wird übersprungen. Das Stempeln stellt sicher, dass Hersteller und Kunde über dieselbe Liste sprechen.
3. Musterfertigung – unter Serienbedingungen
Das Muster muss mit Maschine, Vorrichtung, Werkzeug und Programm der späteren Serienfertigung hergestellt werden. Ein auf einer Prototypenmaschine von Hand justiertes Muster ist kein Nachweis für den Serienprozess. Bei Tornelle werden Muster als erste Teile des Serienauftrags in derselben Aufspannung gefertigt.
4. Vollständige Messung
Für jede Stempelnummer werden Nennmaß, Toleranz, Messwert, verwendetes Messmittel und Ergebnis (i.O./n.i.O.) erfasst. Eng tolerierte und geometrische Merkmale werden mit der Koordinatenmessmaschine, die Oberflächenrauheit mit dem Profilometer, Gewinde mit Lehren gemessen. Unser Beitrag zu Allgemeintoleranzen nach ISO 2768 hilft bei der Interpretation des Berichts; auch Maße ohne Toleranzangabe auf der Zeichnung werden im Bericht nach der Allgemeintoleranzklasse bewertet.
5. Werkstoff- und Prozessnachweise
Das Werkstoffzeugnis nach EN 10204 3.1, Wärmebehandlungs- und Beschichtungsberichte, Härtemessung und bei Bedarf Funktionsprüfergebnisse werden dem Bericht beigefügt. Die Chargennummer wird dem Musterlos zugeordnet.
6. Bericht und Vorlage
Stempelzeichnung, Messtabelle, Zeugnisse und bei Abweichungen ein Abweichungsantrag (Deviation Request) werden dem Kunden in einer Datei übermittelt; auf Wunsch werden die Musterteile auch physisch versandt.
7. Kundenfreigabe und Serienfertigung
Der Kunde prüft den Bericht, verifiziert ihn bei Bedarf mit eigenen Messungen und erteilt die schriftliche Freigabe. Das freigegebene Muster wird als „Referenzmuster“ (Master Sample) aufbewahrt. Die Serienfertigung beginnt nach dieser Freigabe; ein Serienstart vor der Freigabe setzt bei Ablehnung das gesamte Los aufs Spiel.
Bei Abweichungen
Liegt in der FAI ein Maß außerhalb der Toleranz, gibt es zwei Wege: Das Teil wird nachgearbeitet und erneut gemessen, oder – wenn die Funktion nicht beeinträchtigt ist – wird beim Kunden eine schriftliche Abweichungsgenehmigung eingeholt. Erfahrene Hersteller melden Merkmale, die sie für nicht fertigbar oder widersprüchlich halten, bereits vor der FAI in der Angebotsphase; das ist der günstigste Zeitpunkt für eine Korrektur.
Unterschied zwischen FAI und PPAP
| FAI / EMPB / ISIR | PPAP | |
|---|---|---|
| Was nachgewiesen wird | Teil entspricht der Zeichnung | Prozess kann dauerhaft konforme Teile fertigen |
| Inhalt | Vollständige Messung + Werkstoff-/Prozessdokumente | FAI + PFMEA, Prüfplan, Cpk, MSA, PSW |
| Branche | Allgemeiner Maschinenbau, Luftfahrt (AS9102), Medizintechnik | Automobil (AIAG), in Deutschland VDA 2 |
| Erstellungsdauer | 2–5 Tage nach Muster | 1–3 Wochen nach Muster |
Kosten und Dauer
Die FAI besteht aus den Musterfertigungskosten (Rüsten + Teile) und dem Mess-/Berichtsaufwand; sie erfordert typischerweise 1–3 zusätzliche Tage. Diese Kosten werden im Angebot als separate Position neben dem Serienpreis oder im Preis des ersten Loses ausgewiesen. Bei Auslandsbeschaffung auf die FAI zu verzichten bedeutet, das Ablehnungsrisiko des ersten Serienloses und eine 2–3-wöchige Transportschleife in Kauf zu nehmen; deshalb lohnt sie sich fast immer. Zur Preiswirkung siehe unseren Beitrag zu den 12 Faktoren.
Häufig gestellte Fragen
Wie viele Teile werden für die FAI gemessen?
Meist 1–5 Teile; der Kunde legt es fest. In der Luftfahrt verlangt AS9102 ein Teil, in der Automobilindustrie sind für die PPAP-Maßergebnisse 3–5 Teile üblich.
Müssen die Musterteile an den Kunden gesendet werden?
Auf Kundenwunsch ja; in vielen Fällen genügen Bericht und Fotos, und die Teile werden mit dem ersten Serienlos versandt.
In welcher Sprache wird der FAI-Bericht erstellt?
Englisch ist Standard; für deutsche Kunden kann eine deutsche EMPB-Vorlage verwendet werden.
Ist bei einer Zeichnungsänderung eine vollständige FAI nötig?
Eine „Delta-FAI“ nur für die geänderten Merkmale reicht aus; dies muss vorab mit dem Kunden vereinbart werden.
Fazit
Die Erstmusterfreigabe ist die günstigste Versicherung bei der CNC-Beschaffung aus dem Ausland: Sie belegt die Zeichnungskonformität des Teils vor Serienstart und sorgt dafür, dass beide Seiten dieselbe Referenz teilen. Bei Tornelle wird die FAI mit Stempelzeichnung und vollständigem Messprotokoll standardmäßig angeboten. Senden Sie Ihre technischen Zeichnungen und Ihre FAI-Anforderungen über unser Angebotsformular und erhalten Sie ein Angebot mit getrennt ausgewiesenem Muster- und Serienpreis.
