Die typischen Hilfsmittel und Systeme, die eine Rückverfolgbarkeit ermöglichten, kamen in der Vergangenheit häufig aus widerwilliger Notwendigkeit zum Einsatz, allein bedingt durch Anforderungen des Marktes, von Behörden oder Kunden. Um die Anstrengungen so gering wie möglich zu halten, erfüllten die angeschafften oder gebauten Systeme deshalb nur die besonderen Anforderungen der erwarteten Rückverfolgbarkeit, und in vielen Fällen dann auch nur für die jeweilig erforderlichen Baugruppen oder Produkte. Mit diesem Ansatz lässt sich nichts als der unmittelbare Minimalbedarf für das Unternehmen erreichen.

Als MES-Komplettpaket bietet Factory Logix einen einfachen, schnellen und gesteuerten NPI-Prozess aus CAD und BOM.

Als MES-Komplettpaket bietet Factory Logix einen einfachen, schnellen und gesteuerten NPI-Prozess aus CAD und BOM.Aegis Software

Verpasste Chancen

Diese Kurzsichtigkeit hat zahlreiche verpasste Chancen zur Folge. Rückverfolgbarkeit in einem so beschränkten Umfang schult die gesamte Fertigungskultur darauf hin, die Rückverfolgbarkeit, die Datenerfassung und das Management eher als Belastung und nicht als vorteilbringenden Teil der Geschäftstätigkeit anzusehen. Darüber hinaus muss die eingesetzte Lösung bei sich ändernden Anforderungen jedes Mal individuell angepasst und erweitert werden, was zusätzliche Kosten und Verwaltungszeit verursacht.

Die größte verpasste Chance sind Prozess- und Fertigungsverbesserungen, denn der Umfang und die Tiefe der bereitstehenden Daten und die daraus resultierenden Informationen können richtig genutzt zu operativer Exzellenz führen. So helfen diese Informationen im Bereich Forschung und Entwicklung, zukünftige Designs zu verbessern und ermöglichen den Einblick der Verfahrenstechniker, Bediener und Manager in die Realität des Prozesses in Echtzeit.

Big-Data und Rückverfolgbarkeit

Der in der modernen Rückverfolgbarkeit enthaltene Datensatz wird so gewissermaßen zur Definition der „Big-Data der Fertigung“. Wenn diese Daten mehr als nur der Erfüllung von Rückverfolgbarkeitserfordernissen dienen, sind sie das mächtigste Tool der Prozess- und Produktverbesserung. Sobald Big-Data nutzbar gemacht sind, ist Rückverfolgbarkeit ein natürliches Nebenprodukt. Noch wichtiger ist, dass die analytischen und prozessbezogenen Verbesserungen, die sich aus Big Data ergeben, den Zugang zur ‚Operational Excellence‘ ermöglichen. Die Software-Plattform Factorylogic von Aegis Software hilft dabei, die gesamten Fertigungsinformationen so zu organisieren: von der Produkteinführung und Materiallogistik über das Fertigungsmanagement und Ablaufanalysen bis hin zum Dashboard-Echtzeitüberwachungssystem.

Jede Aktivität in Zusammenhang mit einem Produkt liefert weitere Informationen für den Big-Data-Berg.

Jede Aktivität in Zusammenhang mit einem Produkt liefert weitere Informationen für den Big-Data-Berg.Aegis Software

Big-Data der Fertigung ist ein Begriff, der zunehmend in der Fertigung verwendet, aber nur selten auf greifbarer Ebene diskutiert wird. Bevor man sich deshalb Gedanken über Anwendungen machen kann, die operative Exzellenz und Rückverfolgbarkeit bieten, gilt es, das Ausmaß des Konzeptes zu erfassen.

Nachdem die Entwicklung das CAD-Design fertiggestellt hat und die Stückliste (BOM) im PLM und/oder ERP verfügbar ist, muss darauf aufbauend der Arbeitsplan für die Fertigung erstellt werden. Erst jetzt sind die Produktentwicklung und die damit verbundene Fertigungsumsetzung komplett. Bei diesen Arbeiten sind im Zuge des Mapping der BOM-Daten zu den Entwicklungsdaten mit den verschiedenen Produktrevisionen große Datenmengen involviert.

Mehrwert durch Big-Data

Rückverfolgbarkeit war bisher lediglich eine Reaktion auf regulatorische Anforderungen beziehungsweise Anforderungen von Kunden. Echter Mehrwert entsteht aber nur mit einem aktiven Ansatz, der auf vollständige Rückverfolgbarkeit als automatisches Nebenprodukt einer datengetriebenen Manufacturing-Excellence-Strategie zielt. Denn die Big Data der Fertigung ermöglichen neben der Rückverfolgbarkeit auch die erforderlichen analytischen und prozessbezogenen Verbesserungen auf dem Weg zur Operational Excellence.

Die Datenmenge wächst und wächst

Die Prozess-, Qualitäts-, Test- und Fertigungsingenieure analysieren anschließend zusammen mit Planern diese Daten, um das Design in einen detaillierten Prozess zu verwandeln, komplett für die vollautomatische Montage, Inspektion und Prüfung. Der Qualitätsplan und die Steuer- und Wegelogik müssen entwickelt und festgelegt werden. Die visuelle Montageanleitung für jede Station des Prozessablaufs muss entlang des gesamten Prozesses konstruiert und digitalisiert werden. Durch diesen Prozess der neuen Produkteinführung (New Product Introduction, NPI) ergeben sich zahlreiche dem CAD-Design und der Stückliste zugeordnete Daten, einschließlich Überarbeitungen, beteiligte Personen und deren Arbeitsleistung.

Das digitale Überwachungsterminal Inforce dient der physischen Steuerung des Prozesses und ermöglicht die operative Kontrolle.

Das digitale Überwachungsterminal Inforce dient der physischen Steuerung des Prozesses und ermöglicht die operative Kontrolle.Aegis Software

Ist das Produkt jetzt fertigungstauglich und die Linien in Fertigungsbereitschaft? Noch nicht ganz. Dies ist die Wertschöpfungsachse der Fertigung und ohne Materialien am richtigen Ort und zur richtigen Zeit kann die Fertigung nicht starten. Wenn der Produktionsplan den Fertigungsstart initiiert, muss eine Übergabe von der ERP-Materialwirtschaft im Lager zur durch das Manufacturing-Operations-Management-System bereitgestellten und fein abgestimmten Shopfloor-Kontrolle erfolgen.

Fertigung und Datenfluss starten

Erforderlich sind die Organisation von Materialien in Transportaufträge mit zielgerechten Prozesspunkten, das Management von lokalen Lagern, Kanbans und sogar die Bereitstellung von Materialien in Lieferungs- oder Feedersysteme und deren genaue Verwendungsstelle. All diese Funktionen müssen Bauteile, Lose und Lieferumfang verfolgen, sodass eine Aufzeichnung von Verfolgbarkeitsdaten der Materialien von der Laderampe bis hin zu dem Punkt erfolgt, wo das Material oder ein Bauteil in das Produkt oder im Prozess zum Einsatz kommt. Dieser kritische Treiber muss ständig im Hintergrund laufen, um den Materialfluss in die Produktion und den Fluss der nicht genutzten Teile zurück ins Lager zu verwalten, und zwar mit extrem detailliertem Tracking. Allein diese Aktivitäten versprechen große, wertvolle und kritische Datensätze innerhalb des Big Data der Fertigung.

Sind die richtigen Materialien an jeder Station vorhanden, kann der Herstellungsprozess beginnen, wobei der Serialisierungsumfang und die Arbeitsauftragsinformationen vom ERP in den Betrieb fließen. Die Fertigung des Produkts beginnt, und somit auch der Datenfluss an Informationen von Förderanlagen, Montage und Prozessdaten-Feeds, Bedienhandlungen und bestätigte Präsenzen an jeder Station, die verbrauchten oder genutzten Materialien, Chemikalien und Werkzeuge beim Eintreffen eines Produkts an jeder Station.

Alle Basisdaten miteinander verknüpfen

Riesige Mengen an Informationen lassen sich über jede denkbare Umgebungsvariable sammeln. Dazu gehören Informationen über jede Person oder jedes Material, das dem Produkt zusätzlich zugewiesen wurde, sogar wie es zugewiesen wurde und von wem. Die Datenerfassung erfolgt weiterhin durch Inspektion, Instandsetzung, Prüfung, Austausch von Bauteilen, bis hin zur Verpackung und dem Versand.

Über die App Insite FLx haben alle Mitarbeiter mobilen Zugang zur Fertigungssoftware Factory Logix.

Über die App Insite FLx haben alle Mitarbeiter mobilen Zugang zur Fertigungssoftware Factory Logix.Aegis Software

Ein Berg von Basisdaten wird gesammelt, also Big-Data der Fertigung. All diese Daten sind miteinander verknüpft und mit den CAD-Daten und der Stückliste verbunden. Die in der CAD und BOM verkörperte Produktdefinition selbst ist das Bindeglied bei diesem massiven Datenvolumen.

Betrachtet man Big-Data, ist die von einer bestimmten Behörde, vom Kunden oder vom Markt geforderte Rückverfolgbarkeit einfach eine Vorwärts- oder Rückwärtsabfrage der Datenmenge beziehungsweise eine Teilmenge davon. Wenn ein Fertigungsunternehmen ein Manufacturing-Operations-Management-System (MOM) einführt, das den gesamten Umfang des Fertigungsprozesses verwalten kann, dann ist Rückverfolgbarkeit nicht mehr nur ein Bestreben des Unternehmens, sondern automatisches Nebenprodukt des Systems.

Productronica 2015, Halle A3, Stand 210