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Fehler früh identifizieren

An der Wurzel zupacken

'Qualität braucht Teamgeist' lautet das Motto des Qualitäts Management Centers im Verband der Automobilindustrie. Die Qualität von Fahrzeugen ist das Resultat aller Produktionsprozesse über die Supply Chain hinweg. In die betriebswirtschaftliche Software eingebettete Manufacturing-Execution-Systeme mit integriertem Qualitätsmanagement identifizieren Fehler früh und bahnen den Weg zur Null-Fehler-Produktion.



Bild: © artstudio_pro/Fotolia.com

Rund 5,6 Millionen Pkw hat die deutsche Automobilindustrie im vergangenen Jahr produziert. Allerdings nehmen mit den Produktionszahlen – nicht nur hierzulande – sicherheitsrelevante Mängel zu, die nicht selten Rückrufaktionen zur Folge haben. So geistern bereits seit 2008 fehlerhafte Airbags des japanischen Zulieferers Takata durch die Branche: Mittlerweile wurden eine halbe Million Fahrzeuge mit dem mangelhaft verarbeiteten Aufprallschutz zurückgerufen. Keiner der Hersteller aus aller Welt – von Toyota über General Motors bis zu BMW – wollte riskieren, dass die Airbags auf der Fahrerseite platzen und dabei explodieren.

Qualitätsmanagement statt Fehlerbehebung

Takata produziert weltweit jeden fünften Airbag. Der Fall demonstriert die Risiken, die die Verwendung baugleicher Teile birgt. Um die Synergie- und Skaleneffekte voll auszuschöpfen, die im Einsatz von Common Parts liegen, müssen Fehler im komplexen Produktionsprozess umgehend erkannt und behoben werden können. Doch Qualitätsmanagementsysteme setzen heute häufig viel zu spät an. Es gilt, das Qualitätsmanagement als Routine in die fertigungsnahen Prozesse zu integrieren.

Die Voraussetzungen dafür schaffen branchenspezifische Manufacturing Execution- Systeme mit entsprechenden Funktionen. Liefer- und Produktionsprozesse lassen sich mit innovativen MES-Systemen wie dem Produktionsleit- und -steuerungssystem PLUS, das etwa in Mercedes-Benz-Werken eingesetzt wird, effektiv in Richtung Null-Fehler-Produktion steuern. Die Software bildet quasi die DNA des Fahrzeugs ab. Vom Rohbau bis zur Auslieferung umfasst sie den gesamten Produktionsvorgang. Die verbauten Teile und deren Historie werden lückenlos dokumentiert. So lassen sich fehlerhafte Teile oder Mängel in der Montage umgehend identifizieren, tracken und nachbearbeiten. Indem sie Fehler vermeiden, kommen Hersteller und Zulieferer seltener in die Verlegenheit, Fehler beheben zu müssen – etwa in Form teurer und imageschädigender Rückrufaktionen.

Qualitätsmanagement begleitet Produktion

Zentrales Element einer vorausschauenden Null-Fehler-Strategie ist das integrierte Qualitätsmanagement. Es erfasst sämtliche Produktionsprozesse und Qualitätsdaten nachhaltig, steuert die Nachbearbeitung und dokumentiert alle notwendigen Umfänge. An jeder Station im Produktionsprozess werden die entscheidenden Informationen aufgenommen. Dazu stehen den Unternehmen heute vielfältige Methoden wie taktgebundene Inline-Messtechnik, Bildverarbeitung, Sensorik und Simulation zur Verfügung.

Das Messen und Prüfen der Bauteile begleitet jeden Fertigungsschritt. Automatisierte Laser- und Kamerasysteme erkennen selbst feinste Abweichungen vom vorgegebenen Standard. Beispielsweise können Zulieferer technischer Composite-Materialien für den Fahrzeugbau kleinste Löcher, Faserlücken oder Web- und Texturfehler sowie Vorverunreinigungen per Kamera aufspüren, selbst wenn diese nur Hundertstel Millimeter groß sind. Im Sinne von Industrie 4.0 werden die Daten online in Echtzeit ausgewertet und Fehler sowie ihre Ursachen unmittelbar aufgedeckt. Nicht nur für jeden Fahrzeugtyp lassen sich in der MES-Software individuelle Kontrollpläne hinterlegen: Jedes Fahrzeug bekommt einen individuellen Prüfplan. Arbeitsabläufe und das gesamte Qualitätsmanagement werden auf das einzelne Fahrzeug heruntergebrochen und optimiert.

Quality Gates erhöhen Sicherheit

Digitale Technologien legen eine Qualitätskontrolle anhand von Bildern der Bauteile nahe, ergänzt um relevante Messdaten jeglicher Art. Die Arbeitsschritte für die Qualitätskontrolle lassen sich frei konfigurieren, ebenso Aktionen jeglicher Art, wie zum Beispiel optische Alarmsignale im Falle eines Prozess- oder Produktfehlers. Dabei werden die Daten an jeder Station automatisch erfasst. Fehlertore (Quality Gates) strukturieren das Qualitätsmanagement. Eine Nachverfolgung der Maßnahmen, die eingeleitet wurden, um einen Fehler zu beseitigen, schließt die Fehlerbehebung ab. Gleichzeitig ist über ein Produktionscockpit im Leitstand jederzeit der Fortschritt eines Auftrags inklusive Qualitätsdaten, nachzubearbeitendem Bestand und Ausschuss zu sehen.

Ein MES-System mit integriertem Qualitätsmanagement kann die Reaktionsgeschwindigkeit im Fall von Fehlern und Qualitätsmängeln drastisch erhöhen. Fehlteile können im laufenden Prozess umgehend nachgearbeitet oder aussortiert werden. Ein Aktionenmanagement mit individuell definiertem Workflow unterstützt dabei, Mängel auszuschließen.

Lückenlose Dokumentation

In den komplexen Produktions- und Liefernetzen der Automobilindustrie ist eine lückenlose Dokumentation der Auftrags- und Prozessdaten unverzichtbar. Schließlich müssen OEMs auch nach Auslieferung des kompletten Fahrzeugs Schwachstellen identifizieren und deren Ursachen nachverfolgen können. So lassen sich über verschiedene Baureihen und Modelle hinweg die Ursachen für Qualitätsmängel beheben. Setzen Qualitätsmanagementsysteme zu spät an, tappen die Unternehmen oft im Dunklen, wenn ein Defekt auftritt. Welche Teile wurden wann, wo und von wem verbaut? Wer alle Produktionsschritte in einem System werks- und länderübergreifend erfasst hat, ist im Vorteil.

Mit der Software lässt sich nicht nur die Qualität der Fahrzeuge verbessern. Auch die Kosten für Rückrufe werden minimiert, da nur die tatsächlich fehlerhaften Fahrzeuge identifiziert und zurückgerufen werden können. Auch internationale Netzwerke lassen sich so steuern, ohne dass es zu überflüssigen Rückrufaktionen kommen muss. Indem sie die ‚genetischen Fingerabdrücke‘ der einzelnen Fahrzeuge sammeln, schaffen sich Hersteller und Zulieferer im Laufe der Zeit einen wahren Datenschatz aus Fahrzeuglebensakten (Vehicle History Cards). Ob Ersatzteilbeschaffung oder Reparaturen: Die Prozesse im After Sales lassen sich auf diese Weise deutlich straffen. Mehr noch: Eine sorgfältig gepflegte, vollständige Datenhistorie ermöglicht der diskreten Fertigung einen Blick in die Zukunft.

Auf Basis dieser Daten ist mit Predictive Analytics langfristig eine vorausschauende Analyse von Big Data möglich. Ausfälle von Teilen und weitere Mängel lassen sich präzise vorhersagen. Die Beteiligten können rechtzeitig agieren, bevor ein Defekt oder eine Schwachstelle beim Kunden Schaden anrichtet und ‚Wellen schlägt‘. Das senkt nicht nur Kosten, sondern poliert das Image auf Hochglanz.

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