Ein oftmals ungelöstes Problem

Dr.-Ing. Gerald Hemetsberger, camLine Datensysteme GmbH, Petershausen

Die Utopie einer heilen Prozessdaten-Landschaft erfährt seine Vollendung in der Vorstellung, dass alle Fertigungsprozesse im Grunde genommen stabil und mit den klassischen SPC-Methoden überwachbar sind, alle Anlagen dasselbe Kommunikationsprotokoll unterstützen und alle PCs und Server mit derselben Betriebssystemversion arbeiten.

Die Existenz eines Unternehmens ist nicht davon abhängig, inwieweit dieser Idealzustand je erreicht wird. Es geht um den Gewinn bringenden Verkauf qualitativ hochwertiger Produkte, und dies in großen Stückzahlen innerhalb kurzer Zeit. Sind die Produkte erst einmal verkauft, ist ihre Entstehungsgeschichte und damit die Vorhaltung von Prozess- und Produktdaten nur noch bedingt von Interesse. Möge der Kunde nicht auf die Idee kommen, nach der Herstellung der erworbenen Produkte zu fragen. Wer will dem Käufer nicht unter allen Umständen einwandfreie Qualität zusichern? Was der Kunde nicht weiß, das macht ihn nicht heiß. Und damit wäre es auch überflüssig, Prozess- und Produktdaten vorzuhalten.

Doch die Erwartungshaltung des Kunden ändert sich, man lernt aus der Vergangenheit und wird anspruchsvoller. Je komplexer die Produkte und ihre Varianten werden – man denke nur an die außerordentlich innovative Elektronikbranche – um so mehr ist Sicherheit beim Kauf gefragt. Es geht um Produkthaftung, und die Produktion steht in der Nachweispflicht. Prozess- und Produktdaten sollen den korrekt durchgeführten Fertigungsprozess rechtsverbindlich belegen. Da die lückenlose Erfassung und Verwaltung von Prozess- und Produktdaten einen nicht unerheblichen Integrationsaufwand bedeutet, ist die Frage berechtigt, welchen Nutzen ein solches System abseits juristischer Erwägungen bringt.

Wer jahrelang auf lokale, Datei-basierte Lösungen vertraut hat, wird die Frage stellen, wozu der Umstieg auf eine zentrale Datenbank denn überhaupt gut ist. Man befürchtet, dass die Daten, einmal in der Datenbank verschwunden, nur unter großen Mühen wieder aufzufinden sind. Die Technik sei zu kompliziert und in der Pflege zu aufwändig. Es sei doch viel einfacher, die Daten in eine ASCII-Datei zu schreiben. Dort könne man jederzeit nachschauen. Diese Bedenken scheinen fragwürdig, wenn man sich vor Augen führt, dass Ingenieure täglich mehrere hundert Dateien öffnen und zusammenflicken müssten, um ihren Informationsbedarf zu decken. Dazu fehlt ihnen jedoch die Zeit. Mit einer zentralen Datenbank ist dieses Problem professionell gelöst. Die Datenbank bürgt für hohe Datenverfügbarkeit, Datenqualität und Datenintegrität – das heißt für zuverlässige Informationen, was Voraussetzung für eine sachliche Beurteilung der Fertigung ist. Durch die automatisierte Datenaufbereitung erhält der Ingenieur zeitnah Problem-spezifische oder Prozess-bezogene Reports.

Wahrscheinlichkeitsaussagen der Statistik haben in der Fertigung ihre Berechtigung, wo zur Qualitätsbeurteilung von Stichproben auf Gesamtheiten geschlossen wird. Beispielsweise möchte man unnötigen Aufwand für Prüfverfahren vermeiden, oder die Anwendung des Messverfahrens macht die Zerstörung des Produkts erforderlich. Im Fertigungsbetrieb werden statistische Schätzungsverfahren dennoch an Bedeutung verlieren. Physikalische Speicher werden immer preiswerter, Netzwerke und Software immer leistungsfähiger. Die vollständige Datenerfassung ist häufiger anzutreffen denn je, und dies nicht nur wegen der angesprochenen Nachweispflicht. Das herkömmliche Argument, hohes Datenaufkommen sei wirtschaftlich nicht vertretbar, verliert zunehmend seine Grundlage. Es ist eine Frage der Werkzeuge, die zur Verfügung stehen. Inzwischen gibt es einfache Möglichkeiten, um zielgerichtet Reports von Datenbankinhalten in der jeweils gewünschten Breite und Tiefe zu erstellen. Fertigungen können davon profitieren, da Informationen für schnelle Maßnahmen zeitaktuell zur Verfügung stehen.

Die Weiterverarbeitung von Prozess- und Produktdaten in Realzeit ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Trends. Durch die rechtzeitige Alarmierung der Instandhaltung ist es möglich, präventive Maßnahmen zu ergreifen, noch bevor ein Prozess seinen vorgegebenen Toleranzbereich verlassen hat. Eine angemessene Reaktion ist zu einer Zeit möglich, zu der die Anlage noch produktiv ist. Dies hilft der Instandhaltung, Stillstandzeiten wegen unvorhergesehener Wartungsarbeiten kurz zu halten.

Ein Managementsystem für Prozess- und Produktdaten liefert der Fertigung objektiv Fakten zur Fehlerbeseitigung bei Qualitätsproblemen. Die Diskussionen bekommen ein sachliches Fundament, was dem gemeinsamen Verständnis und letzten Endes der Qualitätsverbesserung zu Gute kommt. Im Tagesgeschäft müssen schnelle Entscheidungen getroffen werden: Liegt der Fehler beim Material, beim Produkt oder beim Prozess? Für die Fertigungsbetreiber heißt dies: An wen kann ich mich nachweislich wenden? An den Zulieferer, an die liefernde Abteilung, an den Anlagenhersteller, an die Prozesstechnik, an die Instandhaltung oder an die Entwicklungsabteilung? Das Managementsystem bietet Realzeit-Informationen für diese Zielgruppen an. Durch jederzeit abrufbare und problem-orientiert aufbereitete Daten-Reports ist es möglich, die Vorgänge in der Fertigung nachzuvollziehen, zu analysieren und effektive Maßnahmen einzuleiten.

Modernes Prozess- und Produktdatenmanagement bietet Alternativen zum herkömmlichen Dokument-bezogenen Arbeiten. Um mit möglichst wenigen Dokumenten auszukommen, war bislang zur qualitativen Beurteilung nur eine einzige Darstellung für alle technischen Prozesse gewünscht. Eine Methode jedoch, die alle technischen Prozesse auf ein einziges Qualitätsmerkmal wie die Prozessfähigkeit zu reduzieren versucht, ist problematisch. Dieses Problem ist seit eh und je Gegenstand heftiger Diskussionen, was beispielweise in der Ansicht zum Ausdruck kommt, SPC sei nur „Show Process for Customers„. Es gibt Fertigungen, in denen Prozesse im Vordergrund stehen, wo Parameter erfasst werden, aus denen sich eine „Prozessfähigkeit„ nicht sinnvoll ableiten lässt.

Für modernes Prozess- und Produktdatenmanagement ist die Bereitstellung von Prozessfähigkeitsindizes selbstverständlich. Zum Leistungsumfang gehört auch ein hinreichend flexibles Sortiment an Visualisierungsmöglichkeiten. Ganzheitlich automatisiertes Berichtswesen muss die freie, sinnvolle Auswahl von Kriterien zur Beurteilung der Prozessqualität unterstützen.

In der Datenbank entsteht durch die lückenlose Datenerfassung ein Datenpool, von dem alle profitieren: von Operatoren über Experten und Linien-Verantwortliche bis hin zum Management. Mit einem Visualisierungsframework lassen sich schnell bedarfsgerechte Berichte generieren, die unterschiedlichste Inhalte wiedergeben können: technisch relevante Details wie spezielle Kurvenverläufe ebenso wie Quartalszahlen.

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