Wie man die Qualitätskosten mit Industrie 4.0 senken kann

Qualität 4.0 bezeichnet den Stand der Fertigungstechnik für Qualitätsfachleute in der vierten industriellen Revolution. Dieser wird auch als Industrie 4.0 bezeichnet. Qualität 4.0 nutzt Echtzeitdaten aus Industrie-4.0-Technologien. Dazu gehören vernetzte Geräte, die kontinuierlicher Verbesserungsprozess der Qualitätsfachleute im Rahmen kontinuierlicher Verbesserungsprozess vorantreiben.

Disruptive Technologien waren die treibende Kraft hinter der ersten, zweiten und dritten industriellen Revolution. Jede dieser Revolutionen führte zu einem massiven Produktivitätsanstieg.

Die erste industrielle Revolution begann im 18. Jahrhundert, als Dampfkraft und mechanisierte Fertigung die Produktionsergebnisse verbesserten. Entwicklungen wie die Spinnmaschine und die Dampfkraft sorgten dafür, dass nicht mehr die Arbeitskraft, sondern die Technologie darüber entschied, welche Länder zu führenden Industrienationen wurden.

Zu dieser Zeit Qualitätsmanagement die Warenprüfung durch den Handwerker und den Kunden.

Die Elektrizität war der Motor der zweiten industriellen Revolution im 19. Jahrhundert. Im Zuge dieser Revolution führten die Hersteller die Massenproduktion und Montage ein.

Die Massenproduktion steigerte zwar die Produktivität der Fabriken, machte aber die Selbstkontrolle weniger effizient. Einzelne Handwerker konnten mit diesem Kontrollaufwand nicht Schritt halten. Infolgedessen Qualitätsmanagement der Schwerpunkt Qualitätsmanagement auf Qualitätskontrolle und Normen.

Die dritte industrielle Revolution begann Mitte des 20. Jahrhunderts, als Informations- und Kommunikationstechnologien sowie die Elektronik die erste Welle der Automatisierung und der vernetzten Produktion vorantrieben. Viele dieser Entwicklungen gehören heute weltweit zum Standard in Fertigungsbetrieben.

Vom 20. Jahrhundert bis ins letzte Jahrzehnt wurden Softwareprogramme entwickelt, um die Qualitätsdokumentation zu verwalten und Informationen schneller zu erfassen. Dies half den Herstellern dabei, die Qualitätskosten zu kontrollieren.

Industrie 4.0, auch bekannt als die vierte industrielle Revolution, unterscheidet sich von früheren technologischen Umbrüchen dadurch, dass sie von cyber-physischen Systemen vorangetrieben wird. Cyber-physische Systeme schaffen Mehrwert, indem sie die an der Produktion beteiligten Menschen und Maschinen miteinander vernetzen und den Informationsaustausch zwischen ihnen ermöglichen.

Diese Veränderungen wandeln die Fertigung von einem hierarchischen zu einem flexiblen System. Dieses neue, flexible Umfeld wird die Art und Weise verändern, wie Qualitätsfachleute Qualitätsherausforderungen angehen.

IoT Qualitätsmanagement sich der Schwerpunkt des Qualitätswesens zunehmend von der Qualitätskontrolle und der Qualitätssicherung weg verlagert.

Was verstehen wir unter Qualität und Qualitätsmanagement ?

Qualität ist die Güte Ihres Produkts und Ihrer Dienstleistung für den Kunden. Wenn diese nicht Ihren Anforderungen entspricht, sind Korrekturmaßnahmen erforderlich.

Eine Organisation arbeitet fast immer nicht ganz auf dem Niveau der Perfektion. Qualitätsfachleute bemühen sich, die Qualität durch verschiedene Mechanismen zu sichern. Dazu gehören Qualitätskontrollmaßnahmen wie die Ursachenanalyse und die statistische Prozesskontrolle.

Die Kosten, die durch Nichtkonformität und mangelhafte Qualität entstehen, wirken sich jedoch negativ auf das Geschäft und den Umsatz aus. Daher müssen Hersteller entweder das Produkt neu gestalten oder kontinuierlicher Verbesserungsprozess einführen.

Qualitätsmanagement konzentrieren sich heute auf die Aufrechterhaltung und Qualitätskontrolle. In der Praxis bedeutet dies, ein bestimmtes Niveau an Qualität und Fehlerquote aufrechtzuerhalten, wobei zusätzliche Maßnahmen vor allem bei sporadischen Spitzenwerten zum Einsatz kommen.

Die meisten Maßnahmen konzentrieren sich auf die Qualitätskontrolle, was zu höheren Gesamtqualitätskosten führt. Unter Qualitätskosten versteht man die zusätzlichen Kosten, die zur Vermeidung von Fehlern aufgewendet werden.

Ein Teilbereich davon sind die „Konformitätskosten“. Unter Konformitätskosten versteht man die Kosten für Planung, Steuerung und Überprüfung, um sicherzustellen, dass keine Mängel auftreten. Diese Kosten lassen sich in zwei Arten unterteilen: Präventions- und Bewertungskosten. Zu den damit verbundenen Aktivitäten zählen Entwurfsprüfungen, Prozesskontrolle und das Erfassen der Kundenbedürfnisse.

Zu den Qualitätskosten zählen auch die Kosten für Nichtkonformität. Die Kosten für Nichtkonformität sind die Kosten, die durch mangelhafte Qualität entstehen. Dabei handelt es sich um die Probleme in der Fertigung, die durch Fehler verursacht werden. Sie lassen sich in zwei Arten von Fehlern unterteilen – interne und externe.

Methoden wie Six Sigma und Lean konzentrieren sich auf kontinuierlicher Verbesserungsprozess auf die Beseitigung und Reduzierung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten und Verschwendung.

All dies ist von Bedeutung, da die Gesamtkosten für Qualitätsmängel 15 bis 20 % der Gesamtbetriebskosten ausmachen können. 60 bis 70 % dieser Kosten sind auf interne und externe Fehler zurückzuführen.

In Abbildung A ist ein Beispielprozess in eine Reihe von Schritten unterteilt, die blau dargestellt sind.

Bevor der Prozess beginnt, prüfen Qualitätssachverständige die Eingaben auf ihre Qualität. Entsprechen diese nicht den Anforderungen, ergreifen die Qualitätssachverständigen bereits an dieser Stelle Maßnahmen. Zu jedem Schritt werden Arbeitsanweisungen hinzugefügt, in der Regel in Papierform, in denen die Anforderungen beschrieben sind und anhand derer die Qualitätssachverständigen überprüfen können, ob die jeweilige Phase den Vorgaben entspricht.

Sehen Sie sich nun Abbildung B an. Wann immer ein für die Qualität entscheidender Faktor vorliegt, wie beispielsweise Temperatur oder Farbe, können Qualitätsfachleute diesen überwachen, mit dem Referenzwert vergleichen und Maßnahmen ergreifen, wenn er den Referenzwert nicht erfüllt.

Viele Fabriken verfügen zwar über halbautomatisierte Prozesse, sind aber nach wie vor darauf angewiesen, dass Mitarbeiter einen Großteil der Daten manuell erfassen, um diesen Prozess voranzutreiben.

Bei „Qualität 4.0“ werden die Mitarbeiter in den Prozess eingebunden, anstatt sie aus diesem herauszunehmen, um die für Entscheidungen erforderlichen Daten zu erheben. Genau das führt zu weniger Fehlern und senkt die Qualitätskosten.

„Quality 4.0“ wirkt sich in fünf Bereichen auf Qualitätsfachleute und Hersteller aus: Datenqualität, Informationsaustausch, Geschwindigkeit von Verbesserungen, Qualitätskosten und Kompetenzen.

Datenqualität

Ohne Industrie-4.0-Technologien wie Fertigungs-Apps werden Daten nur sporadisch erfasst. Aufgrund dieser unvollständigen Daten ist es für Qualitätsfachleute schwierig, sich bei der Analyse ein umfassendes Bild von der Produktion zu machen. Selbst wenn der Datensatz vollständig ist, ist er zum Zeitpunkt der Nutzung oft bereits veraltet.

Im Gegensatz dazu ermöglicht die Nutzung einer Plattform wie Tulip den Qualitätsfachleuten, Daten in Echtzeit zu erfassen. Dies hilft ihnen, Prozesse schneller zu verbessern und auf die Genauigkeit der Informationen zu vertrauen, die sie für ihre Analysen zur Qualitätsverbesserung verwenden.

Informationsaustausch

In vielen Fabriken werden Produktions- und Maschinendaten in isolierten Datenbanken gespeichert, die von Datenverwaltern gepflegt werden.

Ein vernetztes System bietet den Beteiligten einen integrierten und ganzheitlichen Überblick über die Produktion. Sie können den Prozess sowie die beteiligten Maschinen und Mitarbeiter problemlos nachverfolgen.

Geschwindigkeit der Verbesserung

Die Verfügbarkeit und Integrität von Daten verändern die Diskussionen am Arbeitsplatz. Anstatt darüber zu diskutieren, wie man Qualitätsschwankungen beheben kann, können die Teams nun darüber sprechen, wie sie die Qualität verbessern können.

Qualitätsmanagement 4.0 – Werkzeuge und Strategien heben das Leistungsniveau an.

Qualitätskosten

Derzeit müssen Qualitätsfachleute zusätzliche Audits, Tests, Begutachtungen und andere Tätigkeiten durchführen.

Dank neuer Technologien werden diese Überprüfungen in das System integriert, sodass solche Tätigkeiten seltener erforderlich sind oder ganz entfallen.

Fähigkeiten

In allen Funktionsbereichen führen diese neuen Technologien zu einem Wandel der erforderlichen Kompetenzen. Diese Technologie automatisiert einfache, sich wiederholende Aufgaben wie Inspektionen und Tests. Der Qualitätsfachmann im Rahmen von „Quality 4.0“ konzentriert sich auf Prävention durch Datenanalyse, IoT und App-Entwicklung.

Technologien der Industrie 4.0 treiben einen Wandel in der gesamten Fertigungsindustrie voran. Die Datenqualität und vernetzte Systeme zum Datenaustausch werden erhebliche Auswirkungen auf Qualitätsmanagement haben – von der Beschleunigung von Verbesserungsprozessen über die Senkung der Qualitätskosten bis hin zur Förderung des Kompetenzwandels. Qualitätsfachleute müssen diese Entwicklungen kennenlernen, vorantreiben und in ihre Produktionsabläufe integrieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Frontline Operations Tulip digitalisiert und optimiert die Erfassung von Qualitätsdaten sowie Inspektionsaktivitäten, sodass Qualitätsfachleute stets über die Echtzeitdaten verfügen, die sie zur Förderung kontinuierlicher Verbesserungsprozess benötigen. Wenn Sie mehr über Tulip die Möglichkeiten erfahren möchten, die Digitalisierung in Ihrer Fertigung zu nutzen, nehmen Sie Kontakt mit uns auf.