Qualitätskosten (COPQ): Definition, Berechnung und Praxis

Was sind Qualitätskosten (COPQ)?

Cost of Poor Quality (COPQ) bezeichnet alle Kosten, die in einem Fertigungsunternehmen entstehen, weil Produkte nicht beim ersten Mal richtig hergestellt werden. Ausschuss, Nacharbeit, Reklamationen, Sortieraktionen, Prüfaufwand, Maschinenstillstände durch Qualitätsprobleme, Sondertransporte an den Kunden. All das sind Qualitätskosten.

Der Begriff stammt aus dem Qualitätsmanagement und geht auf die Arbeit von Joseph Juran und Philip Crosby zurück. Crosbys These "Quality is Free" (1979) argumentierte, dass die Kosten für fehlende Qualität immer höher sind als die Kosten für Prävention. Das klingt logisch, wird in der Praxis aber selten konsequent umgesetzt, weil die Kosten schlechter Qualität in den meisten Unternehmen nicht systematisch erfasst werden.

Das Problem: Ausschuss und Nacharbeit tauchen in der Regel als Materialkosten und Personalkosten auf, verteilt auf verschiedene Kostenstellen. Stillstände durch Qualitätsprobleme werden als Maschinenstillstände verbucht, nicht als Qualitätskosten. Reklamationskosten landen im Vertrieb oder im Kundendienst. Damit fehlt dem Management die Gesamtsicht auf das, was Qualitätsmängel das Unternehmen tatsächlich kosten.

Die vier Kategorien der Qualitätskosten

Das klassische Modell (PAF-Modell: Prevention, Appraisal, Failure) unterscheidet vier Kostenkategorien. Die ersten beiden sind Investitionen in Qualität. Die letzten beiden sind Kosten durch fehlende Qualität.

Die Faustformel aus dem Qualitätsmanagement: Je später ein Fehler entdeckt wird, desto teurer wird er. Ein Ausschussteil, das in der Fertigung erkannt wird, kostet Material und Maschinenzeit. Dasselbe Teil, das beim Kunden als Reklamation zurückkommt, kostet zusätzlich Sondertransport, Sortierung, Nachlieferung, Konventionalstrafe und im schlimmsten Fall den Kundenverlust.

Ein Rechenbeispiel aus der diskreten Fertigung

Ein mittelständischer Automobilzulieferer mit 20 Millionen Euro Jahresumsatz. Die Qualitätsabteilung meldet eine Ausschussquote von 2,5 % und eine Nacharbeitsquote von 4 %. Beide Zahlen klingen akzeptabel. Aber was kosten sie tatsächlich?

Ausschuss. Bei Materialkosten von 8 Millionen Euro pro Jahr und 2,5 % Ausschuss sind das 200.000 Euro reiner Materialverlust. Dazu kommt die Maschinenzeit, die für die Produktion der Ausschussteile verbraucht wurde. Bei einer durchschnittlichen Maschinenstunde von 80 Euro und 500 verlorenen Maschinenstunden pro Jahr sind das weitere 40.000 Euro. Summe Ausschuss: 240.000 Euro.

Nacharbeit. 4 % der produzierten Teile müssen nachgearbeitet werden. Die Nacharbeit kostet im Schnitt 30 % der regulären Fertigungskosten pro Teil. Bei Fertigungskosten von 12 Millionen Euro sind 4 % davon 480.000 Euro, davon 30 % für Nacharbeit: 144.000 Euro.

Prüfkosten. 3 Mitarbeiter in der Qualitätssicherung (Endprüfung, Wareneingangsprüfung, Zwischenprüfung), Messtechnik, Kalibrierung: 250.000 Euro pro Jahr.

Reklamationen. 5 Kundenreklamationen pro Jahr, jede mit Sortieraktion, 8D-Report, Sondertransport: durchschnittlich 15.000 Euro pro Reklamation. Summe: 75.000 Euro.

Gesamte Qualitätskosten: ca. 709.000 Euro.** Das sind 3,5 % des Jahresumsatzes.

Die Frage, die sich jedes Unternehmen stellen sollte: Wie viel davon wäre vermeidbar, wenn Qualitätsprobleme früher erkannt und systematisch abgestellt würden?

Warum die meisten Unternehmen ihre Qualitätskosten nicht kennen

In der Praxis werden Qualitätskosten selten als Gesamtgrösse erfasst. Die Gründe sind strukturell.

Ausschuss wird als Materialverbrauch verbucht. Die meisten ERP-Systeme rechnen den Materialverbrauch auf den Fertigungsauftrag. Wenn 100 Teile bestellt und 103 produziert werden (3 Teile Ausschuss), erscheint das als leicht erhöhter Materialverbrauch, nicht als Qualitätskosten.

Nacharbeit wird als Personalzeit verbucht. Die Stunden, die ein Werker mit Nacharbeit verbringt, laufen in der Personalzeiterfassung unter "Produktion" oder unter einer allgemeinen Kostenstelle. Sie werden nicht systematisch dem Qualitätsproblem zugeordnet.

Stillstände durch Qualitätsprobleme werden als Maschinenstillstände gezählt. Wenn eine Maschine steht, weil ein Qualitätsproblem untersucht wird, wird der Stillstand in vielen Betrieben als "technisch" oder "organisatorisch" erfasst, nicht als "qualitätsbedingt".

Externe Fehlerkosten sind über Abteilungen verteilt. Reklamationsbearbeitung im Qualitätsmanagement, Sondertransporte in der Logistik, Konventionalstrafen in der Buchhaltung, Kundenverlust nirgendwo.

Das Ergebnis: Jede Abteilung kennt ihren Anteil an den Qualitätskosten, aber niemand kennt die Gesamtsumme. Und was nicht gemessen wird, wird nicht gemanagt.

COPQ und die OEE

Die OEE (Overall Equipment Effectiveness) und die COPQ sind zwei Seiten derselben Medaille. Beide messen Verluste in der Fertigung, aber aus unterschiedlichen Perspektiven.

Die OEE besteht aus drei Faktoren: Verfügbarkeit, Leistung, Qualität. Der Qualitätsfaktor der OEE misst, wie viel Prozent der produzierten Teile beim ersten Durchlauf in Ordnung sind (First Pass Yield). Jedes Teil, das Ausschuss oder Nacharbeit ist, senkt den Qualitätsfaktor.

Der Zusammenhang: Wenn der Qualitätsfaktor der OEE bei 97 % liegt, bedeutet das, dass 3 % der Produktionszeit für Teile verbraucht wurden, die entweder Ausschuss sind oder nachgearbeitet werden müssen. Diese 3 % sind ein Teil der COPQ, nämlich der intern sichtbare Teil: Materialverlust und verlorene Maschinenzeit.

Was die OEE nicht zeigt: Prüfkosten, Nacharbeitsaufwand, externe Fehlerkosten, Reklamationen. Die OEE ist ein Produktionsindikator, kein Kostenindikator. Aber sie liefert die Datenbasis, um den grössten Teil der internen Fehlerkosten zu berechnen.

Ein MES wie SYMESTIC erfasst automatisch, welche Teile als Gut-Teile und welche als Schlecht-Teile gezählt werden. Daraus berechnet sich der Qualitätsfaktor der OEE in Echtzeit. In Kombination mit den Materialkosten pro Teil lassen sich die internen Ausschusskosten pro Maschine, pro Schicht und pro Produkt berechnen.

Wie ein MES Qualitätskosten sichtbar macht

SYMESTIC ist kein Qualitätsmanagement-System im klassischen Sinn. Es erstellt keine Prüfpläne und verwaltet keine Reklamationen. Aber SYMESTIC liefert die Fertigungsdaten, ohne die eine COPQ-Analyse nicht funktioniert.

• Ausschuss und Nacharbeit pro Maschine. SYMESTIC erfasst automatisch Gut-Teile und Schlecht-Teile über das Maschinensignal oder über den Shopfloor-Client. Damit ist für jede Maschine und jede Schicht transparent, wie viele Teile Ausschuss oder Nacharbeit waren. Bei Neoperl hat die Auswertung von Qualitätsdaten über SYMESTIC zu 15 % weniger Ausschuss geführt.
• Qualitätsbedingter Stillstand. Über die Stillstandsklassifikation am Shopfloor-Client kann der Werker einen Stillstand als "qualitätsbedingt" erfassen: Sortieraktion, Prozessprüfung, Werkzeuganpassung nach Qualitätsproblem. Damit werden Qualitätsstillstände von technischen Stillständen getrennt und separat ausgewertet.
• Korrelation von Prozessdaten und Qualität. Über das Prozessdaten-Modul werden Temperaturen, Drücke und andere Prozessparameter erfasst. Wenn Ausschuss immer dann auftritt, wenn ein bestimmter Parameter driftet, wird das in der Analyse sichtbar. Das ist der erste Schritt von der Reaktion auf Fehler zur Prävention von Fehlern.
• Alarmkorrelation. Über das Alarme-Modul werden SPS-Alarme erfasst und mit Qualitätsereignissen korreliert. Bei Neoperl hat die Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten zu 10 % weniger Stillständen geführt.
• OEE-Qualitätsfaktor als Frühwarnsignal. Wenn der Qualitätsfaktor der OEE an einer Maschine sinkt, steigen die internen Fehlerkosten. SYMESTIC zeigt den Qualitätsfaktor in Echtzeit pro Maschine. Ein sinkender Trend über mehrere Schichten ist das Signal, dass die COPQ steigt, bevor die Reklamation kommt.

COPQ im Kontext von Six Sigma und Lean

COPQ ist ein zentrales Konzept in Six Sigma. Die DMAIC-Methode (Define, Measure, Analyse, Improve, Control) beginnt in der Define-Phase oft mit der Frage: Was kostet das Problem? Die COPQ liefert die Antwort und damit die Rechtfertigung für das Verbesserungsprojekt.

In der Lean-Methodik wird dasselbe Problem als "Muda" (Verschwendung) bezeichnet. Ausschuss und Nacharbeit sind zwei der sieben klassischen Verschwendungsarten. COPQ übersetzt diese Verschwendung in Euro und macht sie damit für das Management greifbar.

In der Praxis funktioniert die Kombination so: Ein Six-Sigma-Projekt identifiziert über die COPQ-Analyse die teuerste Fehlerquelle. Die Ursachenanalyse (Fishbone, 5 Why, statistische Prozessanalyse) findet die Grundursache. Die Verbesserungsmassnahme wird umgesetzt. Die Kontrollphase prüft, ob die COPQ tatsächlich gesunken ist.

Ein MES liefert in jeder Phase die Daten: Ausschuss- und Nacharbeitszahlen für die Define-Phase, Prozessdaten und Stillstandshistorien für die Analyse-Phase, Echtzeit-OEE und Qualitätsfaktor für die Control-Phase.

Die Eisberg-Metapher: Sichtbare und unsichtbare Qualitätskosten

Joseph Juran hat die COPQ mit einem Eisberg verglichen. Die sichtbare Spitze (Ausschuss, Nacharbeit, Reklamationen) macht nur einen Bruchteil der tatsächlichen Kosten aus. Der unsichtbare Teil unter der Wasseroberfläche ist grösser.

Typische unsichtbare Qualitätskosten in der Fertigung:

• Überkapazität, die nur existiert, weil mit Ausschuss gerechnet wird (Maschinen laufen länger, um die Ausschussmenge zu kompensieren)
• Sicherheitsbestände an Material und Halbfertigteilen, weil die Prozessfähigkeit nicht ausreicht
• Längere Durchlaufzeiten, weil Prüfschleifen und Nacharbeitsschleifen den Fluss unterbrechen
• Umsatzverlust durch Kunden, die wegen Qualitätsproblemen abwandern, ohne es explizit zu sagen
• Entwicklungskosten für Produkt- oder Prozessänderungen, die durch Qualitätsprobleme ausgelöst werden
• Mehraufwand in der Produktionsplanung, weil die tatsächliche Ausbringung schwankt

Diese Kosten sind real, aber sie werden in keiner COPQ-Analyse der Welt vollständig erfasst. Darum ist jede COPQ-Zahl eine Untergrenze, nicht die Gesamtwahrheit.

Häufige Fragen zu Qualitätskosten (COPQ)

Wie hoch sind typische Qualitätskosten in der Fertigung?

Das hängt stark von Branche, Produkt und Reifegrad des Qualitätsmanagements ab. In der Literatur werden Werte von 5 bis 25 % des Umsatzes genannt. In der Praxis sind die sichtbaren, messbaren Qualitätskosten (Ausschuss, Nacharbeit, Prüfkosten, Reklamationen) in einem typischen mittelständischen Fertigungsbetrieb meist im Bereich von 2 bis 5 % des Umsatzes. Die unsichtbaren Qualitätskosten (Überkapazität, Sicherheitsbestände, entgangener Umsatz) kommen dazu, sind aber schwer zu beziffern.

Soll man die COPQ als Prozent vom Umsatz oder als absoluten Betrag messen?

Beides hat seinen Zweck. Der absolute Betrag macht die Kosten für das Management greifbar ("Qualitätsmängel kosten uns 700.000 Euro pro Jahr"). Der Prozentsatz vom Umsatz ermöglicht den Vergleich zwischen Werken und Zeiträumen. Für die operative Verbesserung ist die Aufschlüsselung nach Maschine, Produkt und Fehlerart wichtiger als die Gesamtzahl.

Wie hängt COPQ mit der OEE zusammen?

Der Qualitätsfaktor der OEE misst den Anteil der Gut-Teile an der Gesamtproduktion. Jeder Prozentpunkt, den der Qualitätsfaktor unter 100 % liegt, entspricht verlorener Produktionszeit und Materialverlust. In Euro umgerechnet ergibt das den grössten Teil der internen Fehlerkosten. Die OEE liefert damit die Datenbasis für den operativ wichtigsten Teil der COPQ-Berechnung.

Kann SYMESTIC die COPQ berechnen?

SYMESTIC berechnet nicht automatisch eine COPQ-Kennzahl in Euro. Aber SYMESTIC liefert die Daten, die für die Berechnung nötig sind: Ausschuss- und Nacharbeitszahlen pro Maschine und Schicht, qualitätsbedingte Stillstände, Qualitätsfaktor der OEE, Prozessdatentrends. Über die REST-API oder den Export können diese Daten an ein Controlling-System, ein QM-System oder eine Excel-Berechnung übergeben werden.

Wo beginne ich mit der COPQ-Analyse?

Am einfachsten: Ausschuss und Nacharbeit für die 5 wichtigsten Maschinen pro Monat erfassen. Materialkosten pro Teil draufrechnen. Das ergibt die internen Fehlerkosten. Dann die Prüfkosten (Personal, Messtechnik) und die Reklamationskosten addieren. Das Ergebnis ist eine erste COPQ-Näherung, die für die meisten Verbesserungsentscheidungen ausreicht. Wenn die Maschinendatenerfassung über ein MES läuft, sind Ausschuss- und Nacharbeitszahlen bereits automatisch vorhanden.

Über den Autor:

Christian Fieg

Head of Sales bei SYMESTIC. Zuvor iTAC, Dürr, Visteon, Johnson Controls. Six Sigma Black Belt.
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