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14.05.1993 - 

Frueher Rechnereinsatz gewaehrleistet Konkurrenzfaehigkeit

Die Qualitaetssicherung ist fuer Firmen eine Survivalstrategie

Der Druck auf die Unternehmen, kostenguenstig hochwertige Erzeugnisse anzubieten, waechst staendig, besonders auch nach Vollendung des EG-Binnenmarktes. Nicht zuletzt die Produktqualitaet wird kuenftig immer mehr ueber Marktanteile entscheiden. Dabei kristallisiert sich eines immer deutlicher heraus: Waehrend man frueher unter Guetepruefung haeufig nur Endkontrolle und Stichproben verstand, sieht man heute ein, dass Qualitaet bei der Produktion entsteht.

Es ist daher geboten, die Qualitaetsueberwachung unmittelbar in den Produktionsprozess zu verlagern. Mit anderen Worten: Neben den ueblichen Betriebsdaten und Prozessparametern wie Auftrags- und Maschinendaten sind unbedingt auch Qualitaetswerte zu erfassen und zu verarbeiten. Nur so lassen sich Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Werten rechtzeitig feststellen und korrigieren. Die Einfuehrung eines modernen, integrierten Qualitaetssicherungs- Systems kann also zu einer kostenguenstigeren Fertigung fuehren.

Rechnernetze zur Qualitaetsmessung

Dies belegt das Beispiel der Firma Steiner aus Erndtebrueck. Rund 40 Jahre nach Gruendung besitzt das mittelstaendische Unternehmen Fertigungsstaetten in Irland und in den USA. Hauptprodukte sind hauchduenne Folien aus Polypropylen, Polyester oder Polycarbonat, die mit Zink, Aluminium, Gold oder anderen Metallen im Hochvakuum beschichtet werden und so einen elektrisch leitenden Belag von einer genau definierten Staerke erhalten. Derart metallisierte Folien - auch Filme genannt - bilden als sogenanntes Dielektrikum die Basis fuer den Bau von Kondensatoren.

Gestuetzt auf neue Technologien mit selbstkonstruierten Fertigungsanlagen, trieb die Firma Steiner seit Beginn der 60er Jahre die Entwicklung des metallisierten Leistungskondensators auf Kunststoffbasis voran. Seinem Qualitaets- und Fertigungsstand verdankt der Steinerfilm Einsatzmoeglichkeiten im gesamten elektrotechnischen Bereich. Diese reichen vom miniaturisierten Kondensator fuer die Mikroelektronik bis zum gewickelten Grosskondensator fuer Phasenschieber.

Laengst ist bei Steiner ein dichtes Messnetz von Terminals installiert, das die wichtigsten Qualitaetsdaten des zu fertigenden Produktes permanent erfasst und online an einen Rechner uebertraegt, der sie analysiert und auswertet. Letzteres geschieht sofort nach Eingang der Daten im Rechner.

Die Ergebnisse werden ohne Zeitverzug in Form von Grafiken dargestellt. Mit einem Blick lassen sich so Abweichungen zwischen Ist und Soll erkennen und Praeventivmassnahmen einleiten.

Das System, das bei Steiner fuer die rechnerunterstuetzte Qualitaetssicherung eingesetzt wird, besteht hardwareseitig aus folgenden Hauptkomponenten:

- 140 Erfassungsterminals an den Produktionsmaschinen, die die waehrend des Fertigungsprozesses gewonnenen Messdaten direkt an den Messgeraeten abgreifen.

- einem Rechner AS/400, Modell D45, der die von den Terminals online empfangenen Daten analysiert und auswertet;

- einer Kommunikationseinheit, die die Datenuebertragung zwischen Terminal und AS/400 steuert;

- 16 Erfassungsterminals in der Endkontrolle, die die dabei gewonnenen zusaetzlichen Messdaten ueber eine weitere Kommunikationseinheit ebenfalls online an die AS/400 senden.

Gemessen werden waehrend des Fertigungsprozesses unter anderem Widerstaende, Gewichte, sogenannte Ausheilpunkte, waehrend der Endkontrolle Folienstrukturen, Breiten etc. Je nach Art der Messinstrumente lassen sich auch Stueckzahlen, Umdrehungen, Temperaturen messen und auswerten.

Die Messdaten werden auf der AS/400 nach ueblichen mathematischen Verfahren analysiert (Mittelwert, Standardabweichung etc.) und beispielsweise in Form von Histogrammen grafisch dargestellt.

Um weitere, detailliertere Aussagen ueber die Messwerte zu erhalten, uebertraegt sie die AS/400 via PC-Support auf einen PC, der sie wiederum mit Hilfe eines SPC-Paketes (Statistical Process Control) auswertet.

Ein wichtiges Ergebnis dieser SPC-Auswertungen ist die sogenannte Regelkarte, auf der belegt ist, ob der Messwert bestimmte, fest vorgegebene Toleranzgrenzen eingehalten hat. Sie stellt fuer den Kunden ein sehr wichtiges Dokument des gesamten Qualitaetssicherungs-Verfahrens und damit der Produkthistorie dar, wie es das verschaerfte Produkthaftungsgesetz inzwischen verlangt. Auf dem PC werden die Messdaten auch noch weiteren mathematischen Analyseverfahren unterzogen, zum Beispiel einer Normalverteilung, wie sie Tabellenkalkulations-Programme seit langem bieten.

Als Steiner Anfang 1989 erste Ueberlegungen in Richtung rechnergestuetzte Qualitaetssicherung anstellte, war schnell klar, dass ein System, das den in jeder Beziehung hohen Anforderungen genuegte, nicht von der Stange zu kaufen, sondern nur individuell und massgeschneidert zu erstellen war. Man entschied sich fuer die Bieber Computer-Systeme GmbH, ein Unternehmen aus Wuppertal. Als Generalunternehmer entwickelte und lieferte dieses Systemhaus in staendiger enger Abstimmung mit Steiner das gesamte System aus Terminals, Kommunikationseinheiten und Rechner, einschliesslich der erforderlichen Software und der in der Endkontrolle verwendeten Messtische.

Qualitaetssicherung ist aber nicht der einzige Abschnitt des Fertigungsprozesses, der rechnerunterstuetzt ablaeuft. Laengst sind auch die Bereiche personenbezogene, auftragsbezogene und maschinenbezogene Daten von der manuellen auf die elektronische Erfassung und Auswertung umgestellt. Die Beantwortung von fuer den Betriebsablauf wichtigen Fragen wie "Welche Mitarbeiter aus der Spaetschicht sind abwesend und warum?" oder "Welche der zur Verfuegung stehenden Anlagen arbeiten momentan woran und welche sind warum ausser Betrieb?" oder "Welchen Fertigungsstand hat der Auftrag mit der Nummer 4711?" dauert nicht mehr Stunden, sondern nur noch wenige Augenblicke.

Globale Verwaltung der Betriebsdaten

Ermoeglicht wird dies durch die bereits erwaehnten zirka 140 Terminals an den Produktionsmaschinen, die neben Qualitaetsdaten auch auftrags- und maschinenbezogene Daten auf Barcode-Basis speichern, sowie durch weitere 18 Terminals, die personenbezogene Daten - Personalzeiten und Zugangsdaten - registrieren. AS/400, Terminals und Kommunikationseinheiten bilden so ein vollautomatisches, umfassendes, integriertes System, das fuer eine praktisch zeitlose Erfassung, Uebertragung und Verarbeitung aller fuer einen reibungslosen Betriebsablauf noetigen Daten sorgt.

Seit dem Einsatz dieses globalen Betriebsdaten-Management-Systems ist der Betriebsablauf transparenter geworden, was nicht zuletzt auf die Bildschirmgrafiken zurueckzufuehren ist. Es liessen sich Schwachstellen aufzeigen und beseitigen. Die Produktqualitaet ist in allen Bereichen gestiegen.

*Dr. Ulrich Guenther ist Marketing-Leiter der Bieber Computer- Systeme GmbH in Wuppertal.