Digitale Rückverfolgbarkeit in der Fertigung ist alles

Wenn dieses Thema falsch angegangen wird, dann ist es die teuerste, verwirrendste und sinnloseste Zeitverschwendung, die einem Hersteller überhaupt passieren kann. Wenn allerdings alles richtig gemacht wird, dann kann die digitale Rückverfolgbarkeit einem Fertigungsunternehmen im wahrsten Sinne des Wortes in vielfacher Hinsicht das Leben retten. In diesem neuen Zeitalter digitaler Fertigung war Rückverfolgbarkeit niemals günstiger und gleichzeitig wichtiger, vor allem, wenn man sich das Problem gefälschter Materialien vor Augen führt.

Was genau sind eigentlich Traceability-Daten?

Für sich alleine gesehen sind Traceability-Daten eine recht einfache Sache, denn es handelt sich dabei um die Aufzeichnung aller Ereignisse, die rund um ein Produkt stattgefunden haben und Auswirkung darauf hatten. Wie bei einem Videoband werden Daten über den gesamten Produktionszeitraum erfasst und aufgezeichnet, und zwar welche Materialien und Werkzeuge verwendet wurden, welche Prozessschritte ausgeführt wurden, was für Testergebnisse und Messwerte erzielt wurden. Dabei tritt häufig das Problem auf, dass man sich nicht darauf einigen kann, welche Daten denn nun eigentlich gesammelt werden müssen. IPC-1782 ist der erste Standard für die Spezifikation von Traceability-Daten, der für die gesamte Elektronikbranche gültig ist und der genau bestimmt, welche Parameter aufgezeichnet werden müssen, die für die Produktklassifizierung und die Risikobewertung gelten. Die Einführung dieses Standards beendet mühsame und kräftezehrende Diskussionen zwischen Kunden und Lieferanten darüber, welche Daten erforderlich sind, was eine kostengünstige Herangehensweise ist und auf welche Art und Weise diese Daten erfasst, berichtet und gespeichert werden sollen. Wenn in der Branche unterschiedliche Erwartungen existieren, dann ist das insgesamt sehr verwirrend und führte in der Vergangenheit häufig dazu, dass die erwarteten Daten nicht richtig erfasst wurden. Das wiederum bedeutete in der Konsequenz, dass viel Zeit und Mühe verschwendet worden war, die Kunden enttäuscht waren und eventuelle Haftungsansprüche begründet wurden.

Wie werden Traceability-Daten gesammelt?

Auch heutzutage ist es vielerorts noch gängige Praxis, dass Traceability-Daten manuell gesammelt und zusammengestellt werden. Es scheint oft so, als sei die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Bestimmungen auf sehr geduldiges Papier gebannt. Wenn Menschen in die Erfassung von Daten involviert sind und diese manipulieren können, dann kommen Zweifel auf. Denn Fehler zu machen ist einfach eine menschliche Eigenschaft, wir sind schlichtweg keine Maschinen. Auch der Kostenaspekt ist eine zu berücksichtigende Größe, da Arbeiter in der Fertigung ihren Fokus auf die Wertschöpfung derselben legen sollten und nicht durch die Aufzeichnung und Verarbeitung von Daten abgelenkt werden sollen. Der IPC-1782 Standard unterstützt, wo dies möglich ist, die automatische Datenerfassung. Diese kann auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, sich mittels einer Schnittstelle zur Datenerfassung elektronisch mit automatisierten Maschinenprozessen zu verbinden und so Testergebnisse, Messwerte und Messungen, verwendete Materialien und Aktionen abzufragen. Die automatisierte Datenerfassung war jedoch in der Fertigungsbranche eine der größten Herausforderungen. In der Vergangenheit hat kein Entwickler automatisierter Maschinen auch nur einen Gedanken daran verschwendet, wie Maschinen über funktionale Barrieren hinweg zusammenarbeiten müssen, um diejenigen Informationen bereitzustellen, die der Kunde braucht. Heute gelingt es neuen Technologien, wie dem IPC Connected Factory Exchange (CFX), längst überfällige neutrale Datenformate mit definierten Inhalten und einer wahren Plug and Play Infrastruktur für die Branche bereitzustellen, welche für alle Anwendungen, Maschinen, MES-Lösungen usw. geeignet sind. Hierfür muss nur eine Standardschnittstelle für Fertigungsdaten vorhanden sein. Die Traceability wiederum profitiert am meisten von dieser direkten Datenerfassung aus automatisierten Prozessen, da sämtliche Daten akkurat und zeitnah sind und, wenn sie darüber hinaus CFX verwenden, zwischen allen Maschinen konsistent sind. CFX unterstützt zusätzlich die betrieblichen Aspekte der Fertigung, wie den Materialfluss, die Zuweisung von Arbeitsaufträgen, die Verwaltung von Werkzeugen, den Energieverbrauch etc., damit auch kritische Informationen, die außerhalb automatisierter Prozesse anfallen, digital erfasst werden können. Indem sich nun die digitale Datenerfassung als Teil eines Vorgangs einfach mitabspielt, können vollständige digital erstellte Berichte von Produktionsereignissen über alle Produkte hinweg kontinuierlich erstellt werden, wobei die Nettokosten für dies Datenerfassung quasi bei null liegen. Diese digitalen Berichte sind von höchster Qualität und erfüllen selbst höchste Ansprüche hinsichtlich Traceability und verfügen über großes Potenzial für die Wertschöpfung.

Ein Vorteil von Traceability: Aktives Qualitätsmanagement

Ein allgemein bekannter Wert von Traceability besteht in etwas, was man eigentlich immer vermeiden möchte, nämlich darin, wie man beim Rückrufen von Produkten reagiert. Dabei sollte eigentlich der noch bedeutendere Aspekt der Traceability-Daten als hervorragendes Werkzeug für Qualitätsmanagement im Alltag in Betracht gezogen werden. Man stelle sich vor, dass bei einem Auftragslos von tausend Produkten, plötzlich ein einzelner Fehler aufgezeichnet wird. In der Regel ist die Ursache für diesen einen Fehler nicht mit endgültiger Sicherheit einzugrenzen, da Fehler einfach zufällig aufzutreten scheinen. Mit Hilfe von verlässlichen und detaillierten Traceability-Daten kann allerdings eine genaue Analyse durchgeführt werden und die exakte Ursache und die Umstände offengelegt werden, die zum Auftreten dieses einen Fehlers geführt haben. Nun können, als Bestandteil des besten Qualitätsmanagementsystems mit integrierten administrativen Qualitätsfunktionen, wie der Verwaltung korrektiver Maßnahmen, Prozesse bestimmt und eingesetzt werden, die sicherstellen, dass diese einzigartige Kombination von Faktoren, die zu dem Fehler geführt haben, sich niemals mehr wiederholt. So werden derartige Fehler in der Zukunft vermieden. Der Umfang dieser korrektiven Maßnahmen kann sich auch auf andere Produkte vergleichbarer Prozessen beziehen und somit die erzielten Vorteile noch weiter erhöhen. Das Wissen und Verständnis um diese einzigartigen Bedingungen, die zu dem Fehler geführt haben, bedeuten im Umkehrschluss auch, dass die anderen Produkte des Loses, in dem der Fehler auftrat, diesen Fehler eben nicht aufweisen können. Diese können daher, ohne zusätzliche Überprüfung versendet werden, nachdem der eine Fehler behoben wurde. Wenn digitale Traceability auf diese Art und Weise zusammen mit integrierten administrativen Qualitätsfunktionen verwendet wird, entsteht dadurch ein echter Wert, der den Prinzipien der Nullfehler-Strategie Rechnung trägt.

Ein Vorteil von Traceability: Konformität

Elektronik ist in vielen Bereichen der Fertigung ein kritischer Bestandteil, hauptsächlich in der Medizintechnik, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt, deshalb ist hier Verlässlichkeit von alles entscheidender Bedeutung. Dies gilt nicht nur für komplexe, sondern auch für einfache Elektronikprodukte, wie beispielsweise einem USB-Gerät, das heutzutage von Vielen als wichtiges Sicherungsgerät benutzt wird. Es ist einfach der natürliche Lauf der Dinge, dass es bei einigen Produkten zu Problemen kommt, sei es aufgrund eines Fehlers oder einer Schwäche oder aber, weil dieses Produkt entgegen seines Verwendungszwecks eingesetzt wird. Dabei kann es zu kritischen Situationen kommen, in denen rasch geklärt werden muss, wer hierfür die Verantwortung trägt. Hierbei wird der Fertigungshersteller ganz genau unter die Lupe genommen, denn hier hat das Produkt eigentlich die meiste Zeit verbracht. Die Einhaltung gesetzlicher Bestimmungen und Vorgehensweisen sind dafür da, den Fertigungshersteller diesbezüglich zu schützen, denn dadurch kann nachgewiesen werden, dass bei der Fertigung des fehlerhaften Produkts zu keinem Fehler oder Abweichung gekommen ist. Es kann dann beispielsweise nachgewiesen werden, dass ausschließlich die richtigen Materialien verwendet wurden und alle Prozesse bestätigt waren. Die Traceability-Daten, die das digital erstellte Produkt aufweist, erfüllen diese Anforderungen unmittelbar, da jeder einzelne Handlungsschritt aufgezeichnet worden ist. Die Verantwortung muss dann bei jemand anderem liegen und das schützt den Fertigungshersteller zum einen vor teuren Prozessen und bewahrt das Firmenimage.

Ein Vorteil von Traceability im Kampf gegen: Gefälschte Materialien

Die Anzahl gefälschter Materialien hat derart zugenommen, dass sie heutzutage fast schon gängig in der Fertigung vorkommen. Zu dieser Entwicklung konnte es kommen, weil es eigentlich keine rechtlichen Konsequenzen hat, wenn gefälschte Materialien auftauchen und die Verantwortlichen einfach so davonkommen, ohne dass sie entdeckt oder juristisch zur Rechenschaft gezogen würden. Es müssen wirksame Abschreckungsmaßnahmen entwickelt werden, die beweisen, dass die gefälschten Materialien bereits auf einem bestimmten Materialträger enthalten waren, ehe die Verantwortung auf den Lieferanten übergeht. Richtig schlechte Auswirkungen haben die gefälschten Materialien allerdings auch auf die Fertigungskosten. Da viele der Lieferanten um ihren guten Ruf besorgt sind, den sie sich über Jahre hinweg aufgebaut haben, veranlassen sie, da die Wahrscheinlichkeit gefälschter Materialien immer größer wird, kostspielige Inspektionen für eingehende Materialien. Die Fälscher wiederum bleiben auch nicht untätig und wissen genau, wie sie die Materialien verpacken müssen, um einfache Stichprobenverfahren zu überlisten. Die schnelle Wiederherstellung von Prozessen zur eingehenden Qualitätskontrolle (IQC) als Bestandteil einer modernen digitalen MES-Lösung ist bereits ein wesentliches Werkzeug, um die Auswirkungen und Risiken vorhandener gefälschter Materialien in der Lieferkette zu minimieren. Gäbe es diese nicht, würden gefälschte Materialien oftmals erst entdeckt werden, wenn ein Produkt in der Fertigung fehlschlägt oder der Fehler sogar erst auftritt, wenn sich das Produkt bereits auf dem Markt befindet.

Indem man nun aber die vollständige Traceability über sämtliche Protokolle eines digital erstellten Produkts besitzt, kann genau erkannt werden, woher gefälschte Materialien kamen, selbst wenn diese bereits vor längerer Zeit verwendet wurden, diese Materialien können zurückverfolgt werden und die Verantwortlichen zur Rechenschaft gezogen werden. Zusätzlich können sämtliche Produkte, die ebenfalls Materialien von dem betroffenen Träger verwendet haben, genau identifiziert werden und es können Maßnahmen eingeleitet werden, um Ausfälle zu verhindern. Das gilt unabhängig davon, ob sich die Produkte noch in der Fabrik befinden oder ob sie bereits versendet wurden. Haftungsansprüche, die sich aus dem Rückruf ergeben könnten, werden minimiert, da bestimmte Seriennummern und mögliche Eigentümer direkt kontaktiert werden können. Dadurch werden die negativen Auswirkungen deutlich reduziert, die dies ansonsten für das Unternehmen hätte, das Eigentümerin des Logos ist, als auch für den Fertigungshersteller. Im Umkehrschluss müssen dafür die Lieferanten für zuverlässige Traceability als Teil der digitalen Kontrolle der Supply-Chain sorgen, damit nun nicht sie selbst für gefälschte Materialien haften. Sobald es dazu kommt, dass die Verantwortung soweit zurückverfolgt werden kann, dass ein Schuldiger klar benannt werden kann, ist die automatisierte Überwachung der Lieferkette abgeschlossen, denn dann wird die Erstellung gefälschter Materialien zu riskant und die abschreckende Wirkung greift.

Zusammenfassend kann man also festhalten, dass die Vorteile digitaler Traceability, wobei an dieser Stelle ja nur ein paar wenige genannt wurden, die Vorbehalte bei weitem übersteigen, die man hinsichtlich der Kosten für die Rückverfolgung von Daten haben könnte. Die digitale Rückverfolgbarkeit als integraler Bestandteil eines modernen digitalen MES, das mit IoT entwickelt wurde, ist die ultimative Lösung, um die Kosten und Risiken zu senken, die im täglichen Fertigungsbetrieb auftreten und sind ein absolutes Muss für alle Unternehmen, die in Zukunft erfolgreich arbeiten möchten.