Traceability und der digitale Faden

Laptop, mit Date, die in den Wolken schweben

Welche Vorteile bringt Traceability?

Zum einen bietet Traceability die Gewissheit, dass sämtliche Produktionsprozesse präzise und planmäßig ausgeführt worden sind. Darüber hinaus sind Traceability-Daten ein wesentliches Qualitätsinstrument. Traceability ist das Herzstück der MES-Plattform FactoryLogix. In folgenden Bereichen profitiert man von Traceability-Daten:

Beseitigung einmaliger Defekte:
Wenn in einem Auftragslos ein einmaliger Defekt aufgetreten ist, zeigt die Analyse der Traceability-Daten, welche einmaligen, komplexen Umstände zu diesem Defekt geführt haben. So kann man sichergehen, dass der Defekt nur ein Mal aufgetreten ist, oder die Gruppe von Produkten identifizieren, welche die gleiche Schwachstelle aufweist. Wenn die Ursache feststeht, können Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden, die den Umständen, die zu dem Defekt geführt haben, vorbeugen. So wird sichergestellt, dass es zu keinen weiteren Defekten mit dieser Ursache kommt.

Materialsicherheit:
Liegen Bedenken hinsichtlich der Qualität oder Integrität von Materialien vor, z. B. aufgrund eines verdächtigen Auftragsloses, eines Datumscodes, einer Träger-ID, eines Anbieters, eines Lieferanten, wird durch die Verwendung von Traceability-Daten jedes spezifische Produkt identifiziert, das möglicherweise betroffen ist. Dadurch werden Zeit und Kosten für Inspektion und Nacharbeit minimiert.

Konformität und Compliance:
Traceability-Daten sind der Nachweis für eine ordnungsgemäße Fertigung, einschließlich aller prozessbezogenen Daten und Materialien. Diese Daten etablieren eine “digitale Best Practice” für den Betrieb, welche regulatorische Anforderungen branchenübergreifend erfüllen. Der Zeit- und Kostenaufwand zur Erstellung von Compliance-Berichten ist minimal.

Was sind Traceability-Daten?

Traceability-Daten wirken sich auf mehrere Ebenen und Bereiche aus:

Traceability von Materialien: Ermöglicht die präzise Qualitäts- und Bestandskontrolle sämtlicher Materialien. Dazu gehören auch eingeleitete Maßnahmen bei Qualitätsproblemen, was auch gefälschte Materialien betrifft. Der Umfang etwaiger Materialprobleme kann rasch identifiziert und eingegrenzt werden, denn FactoryLogix stellt sämtliche Materialien sowie die Produkte und Baugruppen, in denen diese Materialien verbaut wurden, unter Quarantäne und erzwingt so eine gründliche Inspektion. Jeder Materialträger kann durch eine eindeutige Kennziffer und den dazugehörigen Daten zweifelsfrei identifiziert werden. Dies beinhaltet auch sämtliche Informationen über die Herkunft des Bauteils, das Paket, mit dem das betreffende Bauteil in die Fabrik gelangt ist, Informationen über den Lieferanten, den Hersteller sowie die ursprüngliche Menge mit Echtzeit-Aktualisierung des aktuellen Standorts, der Restmenge und der Logistikaufzeichnungen sowie spezifische Verbrauchs- und Ausschussdaten.

Traceability von Produkten: Da jede Produktionseinheit durch eine eindeutige Kennung identifizierbar ist, gehört zu den Traceability-Daten die Aufzeichnung jeder einzelnen Produktionsstation, die das Produkt durchlaufen hat, mit Zeitstempeln, die genau anzeigen, wann die Produktionseinheit diese Station erreicht und wieder verlässt. Außerdem wird das Ergebnis jedes Prozesses durch “Pass” and “Fail” festgehalten, wodurch eine präzise Rückverfolgung und Kontrolle der Route ermöglicht wird.

Prozess-Traceabilty: Für jede eindeutig identifizierte Produktionseinheit werden an jeder Produktionsstation Daten gesammelt, die ein elektronisches Prüfprotokoll sowie Details zu allen Messungen und individuellen Prüfergebnissen enthalten. Traceability-Daten werden meist zur Steuerung und Überwachung der Qualität und von Nacharbeitsprozessen verwendet und liefern Daten für die Analyse von Abweichungen in Produktionsprozessen, die sich unkontrolliert zu Produktionsfehlern ausweiten können.

Was kostet Traceabilty?

Da Traceability ein integraler Bestandteil der MES-Lösung FactoryLogix ist, übersteigen die Vorteile aus ihrer Nutzung bei weitem die Kosten, die mit der Datenerfassung und den -berichten verbunden sind. Das bedeutet, dass die Gesamtbetriebskosten für Traceability faktisch bei null liegen. Es gibt nur sehr wenige Fälle, in denen Maßnahmen, die speziell für die Rückverfolgbarkeit selbst erforderlich sind, zusätzliche Kosten verursachen. Die Daten werden automatisch von allen Produktionsendpunkten erfasst, verarbeitet, kontextualisiert und als Bestandteil von Traceability gespeichert, wodurch die Kosten, die traditionell mit der Erfassung von Traceability-Daten verbunden sind, entfallen.

Ein oft übersehener Kostenfaktor von Traceability ist die Zeit und der Aufwand, der nötig ist, wenn man aus irgendeinem Grund auf die Datenberichte zugreifen muss. Da bei FactoryLogix alle Daten bereits automatisch in einer “Sprache” kontextualisiert wurden ist Traceability daher schnell, einfach, zuverlässig und vollständig. Es besteht nicht die Gefahr, dass Schlüsseldaten fehlen, nicht zugänglich sind oder missverstanden werden können.

Wie wichtig ist Traceability für unser Unternehmen?

Unternehmen in jedem Bereich der diskreten Fertigung kennen das Problem: es geschehen Dinge, welche die Produktionsqualität beeinflussen und die oftmals außerhalb unserer Kontrolle liegen. Dazu gehören unerwartete Leistungsabweichungen bei automatisierten Prozessen oder Unregelmäßigkeiten in der Qualität der beschafften Materialien, die bei Tests festgestellt werden. In solchen Fällen ist man den Kunden gegenüber selbstverständlich verpflichtet, jedes Produkt in einem möglichst perfekten Zustand zu liefern. Wenn man auf potenzielle Probleme schnell reagieren kann und die Werkzeuge zur Hand hat, mit deren Hilfe man die zugrundeliegenden Ursachen sofort erkennen kann und dann Vorgänge entsprechend anpasst sowie bereits fertiggestellte Produkte korrigieren kann, werden die Auswirkungen der Nacharbeit minimiert, die ansonsten zu Produktions- oder Lieferverzögerungen führen und hohe Kosten und Ausschuss bedeuten. Fehlende Traceabilty bedeutet, dass sich die Summe aller unvermeidbaren Abweichungen in der Qualität des Endprodukts widerspiegelt. Das kann dazu führen, dass die Kundenzufriedenheit sinkt, ihr Markenimage leidet oder sich Ihre Geschäftsmöglichkeiten verschlechtern.

Ist Traceability ein Synonym für den digitalen Faden?

Im Grunde ist Traceability das Herzstück des digitalen Fadens, der jeden Aspekt des Fertigungslebenszyklus eines Produkts aufzeichnet. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist, dass der digitale Faden eine vollständige Aufzeichnung liefert, Traceability sich hingegen auf bestimmte isolierte Bereiche konzentriert. Dazu gehören Traceability-Daten einer einzelnen Maschine, eines Prozesses, einer Linie , die nicht speziell mit den anderen Fertigungsschritten verknüpft sind, und die auch einzelne Bereiche hervorheben. Traceability in FactoryLogix ist vergleichbar mit dem digitalen Faden, bei dem alle Traceability-Daten aus allen an der Fertigung beteiligten Prozessen kontextualisiert und zu einer ganzheitlichen Ressource zusammengefasst werden, die die Verknüpfung von Daten in Bezug auf Planung, Routing, Materiallogistik und Konditionierung etc. beinhaltet.

Traceability von Bauteilen und Produkten und deren Auswirkung auf die Wertschöpfungskette

Traceability von Bauteilen und Produkten und deren Auswirkung auf die Wertschöpfungskette
Die Sicherheit der Wertschöpfungskette ist gefährdet, da durch Engpässe ausgewählter Schlüsselmaterialien, einschließlich komplexer Halbleiter, das Eindringen “schlechter” Materialien in die Wertschöpfungskette gefördert wird. Der Einsatz von Traceability in der cybersicheren Fertigungsanlage ist daher unerlässlich, denn nur so können Abweichungen oder Bedenken hinsichtlich einzelner Materialien sichtbar gemacht und zweifelsfrei bis zum Ursprung des Problems zurückverfolgt werden. In diesem Fall sind das eintreffende Lieferungen, Auftragslose oder bestimmte Träger von Materialien und Unterbaugruppen. Auf diese Weise wird Traceability zu einem wesentlichen Bestandteil einer sicheren Wertschöpfungskette, in der die Verantwortung materialbezogener Probleme eindeutig zugeordnet werden können. Ein wichtiger Aspekt in Bezug auf Traceability ist die Einbeziehung von Materialien, die nicht eindeutig identifiziert werden können. Auch diese können zuverlässig einzelnen Produkten zugeordnet werden. Dies geschieht durch die Verwendung eindeutiger Träger- und Produkt-IDs, die FactoryLogix erstellt und gemeinsam mit den Informationen zur Verfügung stellt, die Materialstationen überprüfen und den anschließenden Datenfluss von den Maschinen, wenn sie Materialien verbrauchen.

Sicherheit von Traceability-Daten / Die sichere Wertschöpfungskette (Blockchain)

In einer cybersicheren Anlage ist die reguläre IT-Sicherheitsvorsorge für Traceability-Daten in fast allen Fällen ausreichend.

Der IPC-1782A-Standard beschreibt den Zusammenhang interner Traceability-Daten und Materialien sowie Unterbaugruppen, die zwischen sicheren Standorten transportiert werden. Während des Logistikvorgangs wird ein Krypto-Anker mit einer physischen, unveränderlichen ID auf einer ansonsten anonymen, manipulationssicheren Verpackung erstellt. Auf der digitalen Seite wird Blockchain verwendet, um eine manipulationssichere Datenspeicherumgebung bereitzustellen, die den Zugriff auf Aufzeichnungen in Bezug auf verschiedene Vorgänge während des Logistikprozesses ermöglicht. Dadurch wird die Verantwortung für den Inhalt jeder Verpackung festgelegt. Die Verknüpfung der Traceability-Daten aus der Fertigung mit den Daten, die mit dem eingehenden Paket verbunden sind, ermöglicht es, die spezifische Verantwortung für jegliche Materialprobleme innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette zu lokalisieren.

FactoryLogix stellt alle Traceability-Informationen für den Einsatz in der sicheren Wertschöpfungskette aus der Fertigungsperspektive gemäß IPC-1782A zur Verfügung.

Systemvoraussetzungen für Traceability und Best Practices für die Fertigung

Je nach Art des herzustellenden Produkts gibt es unterschiedliche Anforderungen an die Detailgenauigkeit und Präzision der Rückverfolgbarkeit. Die entsprechenden Grade von Traceability sowohl für Materialien als auch für Prozesse sind im IPC-1782A-Standard definiert, der mit der IPC Matrix zur Produktklassifizierung verglichen wird. Die Verwendung des Standards sorgt dafür, dass die Frage, welche Daten Traceability enthalten sollte rasch nachvollzogen werden kann.

FactoryLogix unterstützt alle Ebenen interner Traceability standardmäßig. Es kann allerdings zu Einschränkungen aufgrund der Kommunikationsfähigkeit traditioneller Maschinen kommen. Maschinen, die nach dem IPC-2591 (Connected Factory Exchange) CFX IIoT-Standard akkreditiert sind, unterstützen alle Anforderungen für die vollautomatische Übertragung von Traceability-Daten.

Folgende Aspekte sollten bei der Anwendung von Best Practices berücksichtig werden:

Automatisierte IIoT-basierter Datenerfassung
Die in FactoryLogix integrierte Ontologie für Traceability stellt sicher, dass alle verfügbaren Traceability-Daten, egal ob sie von automatisierten Quellen wie Maschinenschnittstellen oder manuellen Quellen wie der Dateneingabe durch Bediener an Montage- oder Qualitätsstationen erfasst werden, in einen Kontext gebracht werden, um sofort aussagekräftige Traceability-Berichte zur Verfügung zu stellen, die konsistent und vollständig sind. In Bezug auf Best Practices ist die Connected Factory Exchange (CFX) IIoT-Schnittstelle des IPC der bevorzugte Mechanismus zur Datenerfassung. Daten, die durch CFX von IPC zertifizierten und akkreditierten Maschinen erfasst werden, stellen sicher, dass die Detailliertheit, Genauigkeit und Aktualität der Daten gewährleistet ist. Die singuläre Infrastruktur der IIoT-Plattform FactoryLogix ermöglicht die bequemste, effizienteste und effektivste Methode mit den niedrigsten Betriebskosten.

Eindeutige Kennungen
Alle Produkte, Unterbaugruppen und Materialien sollten mit eindeutigen Kennungen versehen sein. Manchmal müssen bestimmte Materialien identifiziert werden, beispielsweise eine Batterie, ein Bildschirm oder ähnliches. Auch Materialsätze müssen als Bulk-Pakete identifizierbar sein, wenn sie entweder auf einer Spule oder in einer Kiste sind. Auch die Bereiche, in denen die Materialien gelagert oder gerüstet werden, sollten eindeutig gekennzeichnet werden. Mit FactoryLogix ist das kein Problem.

Verfahren für exakte Traceability
In seltenen Fällen müssen Betriebsverfahren bewertet werden und möglicherweise geändert werden, wenn die genaue ID des verwendeten Materials nicht bestimmt werden kann. Zum Beispiel erlauben bestimmte automatisierte und manuelle Prozesse das gleichzeitige Einrichten unterschiedlicher Materialsätze mit der Option, diese je nach Vorgang ein- und auszutauschen. In diesen Fällen und wenn exakte Traceability erforderlich ist, müssen die Prozesse Ereignisse kommunizieren können, die sich auf die spezifische Materialauswahl beziehen, oder der Vorgang sollte so geändert werden, dass das gleichzeitige Austauschen von Materialien innerhalb des Prozesses nicht möglich ist. Wenn keine dieser Lösungen anwendbar ist, spiegeln die Traceability-Daten von FactoryLogix wider, dass eine der beiden Möglichkeiten vorlag, ein Zustand, der die höchste Anforderungsstufe der Traceability erfüllt. Es lohnt sich, ein Audit der Prozessfähigkeiten in Bezug auf die Materialien durchzuführen, wenn exakte Traceability eine essentielle Anforderung ist.

Vorgänge nach der Fertigung
Es ist wichtig, Traceability-Daten auch in Phasen zu erfassen, in denen nicht produziert wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein Material in einer Reparaturstation ausgetauscht oder neu verarbeitet wird.

Aegis unterstützt Sie gerne dabei alle Probleme in Bezug auf die Erfassung von Traceability-Daten zu ermitteln.

So erreichen Sie Traceability

Obwohl die Vorteile von Traceability für sich allein betrachtet schon überzeugend sind, werden die mit der Erfassung der Traceability-Daten verbundenen Vorgänge in der Regel von anderen Funktionen begleitet, die der MES-Betrieb insgesamt bereitstellt, wie zum Beispiel:

Aktives Qualitätsmanagement, einschließlich der Verwendung und Verwaltung von Qualitätsdaten, der Anwendung der Materialeingangsprüfung, digitale CAPA / FRACAS-Verfahren etc.

Leane Materialverwaltung, die die Materiallogistik mittels "Pull"-Technologie steuert, Materialbestandsdiskrepanzen beseitigt, unnötigen Materialüberschuss und WIP auf dem Shop-Floor beseitigt sowie den Materialumschlag erhöht.

Die Auswahl der MES-Funktionen bestimmen die Detailgenauigkeit und Präzision der Traceability-Daten. Gleichzeitig bestimmt der Bedarf an einem Traceability-Grad die MES-Modulkombination, die die beste Lösung bietet. Vereinbaren Sie mit Aegis noch heute einen kostenlosen und unverbindlichen Beratungstermin.