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17.09.1999 - 

IT in der Autoindustrie/Gütekontrolle in der Automobilproduktion bei BMW

Durchgängige Produktaudits sichern einheitliche Qualität

"Made by BMW" heißt schon lange nicht mehr "made in Bavaria": Der Konzern fertigt heute auf allen fünf Kontinenten in mehr als 30 Werken, Produktions- und Montagestätten. Helga van Anken* und Angelika Mühlbauer-Reicheneder* schildern die internationale Qualitätskontrolle.

Das Thema "Qualitätssicherung" ist bei BMW nicht neu: Schon immer wurden die Autos auf Herz und Nieren abgeklopft, schon immer gab es aufwendige Prüfverfahren, um eventuelle Schwachstellen aufzudecken und ein einheitliches Niveau der Auslieferungsqualität sicherzustellen. Neu ist jedoch das Aufsetzen einer durchgängigen, IT-gestützten Lösung für das weltweite Qualitäts-Management.

Zum "Produktaudit" gehören heute zum einen die Prüfung des fertigen Fahrzeugs, die sogenannte Gesamtfahrzeugprüfung, sowie Sektorenaudits - also Prüfungen während der Produktion - in den Fertigungsbereichen Karosserie-Rohbau, Oberflächenbehandlung und Fahrzeugmontage. Hinzu kommen Sonderprüfungen wie fahrdynamische Prüfung und Wasserdichtheitsprüfung.

Allein die Standbeurteilung eines fertigen Autos dauert acht Stunden: Hier geht es beispielsweise um die Motorraumkontrolle, bei der unter anderem Leitungs- und Schlauchverlegungen, Flüssigkeitsstände oder das richtige Anbringen von Aufklebern gecheckt werden. Bei der elektrischen Anlage prüft der Auditor alle Leuchten sowie die Instrumente, und schließlich erfolgt noch eine ausführliche Karosserie- und Montagekontrolle: Stoßfänger, Leisten, Türen und Klappen, Sitze, Teppiche und Verkleidungen sowie Sonderausstattungen - alles muß entsprechend den Standardkriterien genauestens untersucht und bewertet werden.

Bei der fahrdynamischen Prüfung beispielsweise fährt der Auditor das Auto auf der Autobahn, im Stadtverkehr und auf einer holprigen Rüttelstrecke, um Motor und Getriebe, Bremsen, Fahrwerk und Fahrverhalten, Heizung und Klimaanlage zu prüfen, aber auch um eventuell auftretende störende Knarz- oder Klappergeräusche zu notieren.

Die Ergebnisse sämtlicher Einzelprüfungen werden in umfangreichen Checklisten erfaßt und in die Fahrzeugbegleitkarten eingetragen. Dieser Vorgang war und ist "Handarbeit" mit Papier und Stift. Versuche mit elektronischen Erfassungsgeräten oder mobilen Computern erwiesen sich als wenig vorteilhaft.

Zum einen lassen sich die Papierchecklisten einfacher und schneller ausfüllen, zum anderen verursachten die Geräte Lackschäden auf den Autos, wenn die Auditoren sie während einer Prüfung mal kurz auf die Motorhaube legten.

Nachdem das Fahrzeug vollständig durchgecheckt und alle bis zu zwanzigtausend möglichen Bewertungen - Meßlatte sind hier vor allem kundenrelevante Kriterien - entsprechend einem bestimmten Punktesystem in die Checkliste eingetragen sind, geht es an die Eingabe dieser Daten in die DV. Aus diesen Daten wird ein Fahrzeugprotokoll erstellt, das dann zusammen mit dem Fahrzeug den Verantwortlichen in Fertigung, Qualitätssicherung und Entwicklung vorgestellt wird. Die Gruppe geht die Fehleranalyse durch und bespricht weitere Maßnahmen zum Sicherstellen der Qualität.

Solange BMW nur in wenigen Werken in Deutschland fertigte, waren die Anforderungen an Normierung und Standardisierung des Auditierungsverfahrens relativ gering. Gleiches galt für das Qualitäts-Management-System: Die Anforderungen an die IT waren einfach, die Daten wurden bis Mitte der achtziger Jahre zentral von einer Fachstelle erfaßt, und bei Bedarf wurden kleinere Auswertungen durchgeführt - nach dem Motto "Wir haben da einen, der kann Basic...".

Doch mit dem massiven Ausbau der Produktionskapazitäten in den achtziger und neunziger Jahren sowie dem Kauf der Rover Group 1994 wurde klar, daß die bisherigen Lösungen nicht mehr ausreichten. Denn die Daten aus den verschiedenen Werken hatten unterschiedlichste Formate und waren daher kaum miteinander vergleichbar.

Die Eröffnung weiterer Produktionsstandorte und die zunehmende Internationalisierung der Produktion stellte neue, weit höhere Anforderungen an das Qualitäts-Management-System. Die Auditoren sowie die Verantwortlichen in den Werken und in der Zentrale brauchten ein weltweit einheitliches System zum Erfassen, Zusammenführen und Auswerten der Produktaudit-Daten.

Dies in die Praxis umzusetzen erwies sich als hochkomplexe, anspruchsvolle Aufgabe, da im Automobilkonzern weltweit unterschiedlichste Hardware-Plattformen, Rechnersysteme und Anwendungen laufen. Hinzu kam die Ablösung der traditionellen Mainframe-basierenden IT-Architektur in moderne, verteilte Client-Server-Umgebungen mit Unix-Rechnern und PCs als Endgeräten. Diese heterogene IT-Struktur machte das Implementieren einer einheitlichen Lösung für Produktaudits und Qualitäts-Management nicht gerade einfach. Die Qualitäts- und Prüfstandards waren zwar weltweit standardisiert, nicht jedoch die IT-Lösungen zum Erfassen und Analysieren der Auditierungsdaten.

Seit Ende der achtziger Jahre arbeitet BMW kontinuierlich an der Verbesserung seines Qualitäts-Management-Systems: Da mit der Einführung von PCs die Werke ihre Daten nicht mehr in die Zentrale geben, sondern selbst auditieren wollten, entwickelte BMW ein entsprechendes PC-Programm, das dann in den Werken installiert wurde. Doch es gab keine Vernetzung; spontan von Auditoren und Qualitäts-Managern in den Werken vorgenommene Änderungen führten zu Inkonsistenzen mit den Daten anderer Werke und denen in der Zentrale, die nach wie vor ihre eigene Lösung einsetzten.

Als die Werke in den neunziger Jahren die Anzahl der monatlichen Audits aufgrund gestiegener Produktionskapazitäten und größerer Modellvielfalt immer mehr erhöhten und zudem noch Sektorenprüfungen hinzu kamen, stieß das PC-basierende System an seine Grenzen. Zusätzlich zu den Standprüfungen wurden inzwischen bis zu 200 Fahrzeuge pro Tag in jedem Werk einer fahrdynamischen Prüfung unterzogen.

Die Qualitätsleiter beschlossen, eine einheitliche Host-basierende Audit-Lösung aufzusetzen. Diese wurde dann auf einem VM/CMS-Rechner - programmiert in der Sprache AS - und einer SQL-Datenbank für werksübergreifende Auswertungen realisiert. Diese Vorgehensweise sollte die Vorteile einer Host-Variante - hohe Systemverfügbarkeit und Datensicherheit - mit den Vorteilen der PC-Lösungen - leichte Handhabbarkeit, flexible Auswertungsmöglichkeiten - verbinden.

Doch in der Praxis sah es anders aus: Die Werke arbeiteten mit leicht unterschiedlichen Versionen der PC-Lösung und schickten ihre Disketten oder die Files per E-Mail mit den Auditergebnissen an die Zentrale, die die Daten dann oft nur mit großem Aufwand in ihr System einspielen konnte. Die Inputs aus den PC-Systemen paßten häufig nicht zu den Standards im Host-System. Umgekehrt ließen sich auch die Host-Auswertungen nicht im Standard-PC-Format auslagern, und fehlende Regelungen führ- ten zu Dateninkonsistenzen. Unkoordinierte Änderungen an den Stammdaten (zum Beispiel Typenschlüssel) sowie unterschied- liche Datenformate machten das fehlerfreie Einspielen der Daten und einen einfachen Datenabgleich zwischen PC und Host praktisch unmöglich. Ein weltweit bunt gemischter "Hardware-Zoo" sowie uneinheitliche Auditierungs-Software bedingten darüber hinaus einen hohen Aufwand für Programmierung und Wartung.

Ende 1995 beschlossen die Verantwortlichen, die Host-Audits durch eine neue Client-Server-Lösung abzulösen. Das ins Leben gerufene Team "Projektanalyse Audit", bestehend aus Vertretern der Informationsverarbeitungs (IV)-Fachstellen, der Werke München und Dingolfing sowie der Abteilung IV-technische Planung Betriebsmittel und Qualität, sollte die Situation der Produktaudits fachlich und DV-technisch prüfen und Vorschläge für ein weltweit einheitliches Konzept erarbeiten.

Was die Anforderungen betrifft, so mußte das neue System die Funktionalität der beiden bisherigen Systeme (Host und PC) abbilden und auf allen weltweit in den BMW-Werken eingesetzten Hardwareplattformen laufen. Analysen und Berichte sollten sich auf allen Hardwareplatt- formen individuell und flexibel durchführen lassen. Um eine höhere Datensicherheit und -konsistenz zu erzielen, benötigte man eine Client-Server-Anbindung an die Datenbank. Die Portierbarkeit der Software auf alle Plattformen mußte ebenso gewährleistet sein wie die Wiederverwendbarkeit einzelner Softwarekomponenten. Mit diesem Projekt sollte gleichzeitig auch der fällige Umstieg auf moderne IV-Plattformen vollzogen werden. Die bisherige SQL-Datenbank sowie die Benutzeroberflächen entsprachen ohnehin nicht mehr den aktuellen Standards.

Das Projektteam schlug eine Neurealisierung des Qualitäts-Management-Systems als Client-Server-Lösung unter SAS und Oracle vor, da sich damit die zentralen Kriterien "Plattformunabhängigkeit", "Portierbarkeit der Software" und "Wiederverwendbarkeit der Bausteine" am einfachsten verwirklichen ließen.

Im Rahmen des Projekts prüfte BMW noch einige andere Alternativen, fand aber außer dem SAS System keine Software, die den Anforderungen ebenso gut entsprochen hätte. Für eine derartige Lösung sprach auch eine hardwareübergreifende Generallizenz für alle deutschen Werke im Unternehmen, so daß hier keine zusätzlichen Lizenzkosten anfielen. Ein weiterer Pluspunkt war das intern vorhandene SAS-Know-how: BMW arbeitet seit mehr als 14 Jahren mit dem System, hat zahlreiche Lösungen auf dieser Basis implementiert und mußte so DV-technisch kein Neuland betreten. Die guten Erfahrungen sowie die Plattformunabhängigkeit des Systems gaben letztendlich den Ausschlag, das weltweite BMW-Qualitäts-Management-System mit SAS aufzubauen. Ziel war, trotz unterschiedlichst eingesetzter Hardware schnell und einfach weltweit einheitliche Fahrzeugberichte, Fehlerschwerpunktlisten und Statistiken zur Produktqualität zu erhalten.

Die Prototyp-Entwicklung unter Windows/NT SAS begann im Juni 1996, und bereits im August 1996 stand ein lauffähiger Prototyp mit den Kernfunktionen des Auditsystems bereit, die dann auf PC- und Unix-Systeme portiert wurden. Nach erfolgreichem Abschluß einiger Tests startete BMW im Frühjahr 1997 mit der Implementierung. Der Produktiveinsatz begann dann bereits im März 1998 in Deutschland (München, Dingolfing, Regensburg), kurze Zeit später in den ausländischen Werken (in den USA, in Südafrika und den drei Rover-Werken in Großbritannien). Die Audit-PCs wurden eingerichtet und mit Exceed Migration die Altdaten in die neue Datenwelt überführt.

Schwieriger als erwartet erwies sich lediglich die Netzwerkanbindung an die verschiedenen Werke: Die ursprünglich geplante Verbindung über X.11 mußte wegen zu langer Antwortzeiten und zu hoher Netzlast in den ausländischen Werken verworfen werden. Heute läuft die Anbindung über die Remoteversion des NT Server. Dies brachte einen deutlichen Performancegewinn: Die Verbindung nach England ist jetzt zirka 20mal so schnell wie früher. Im Gegensatz zu den "echten" Werken sind die Montagestätten - zum Beispiel in Indonesien, Malaysia oder Mexiko - nicht über eine direkte Client-Server-Netzwerkverbindung an die Datenbank angeschlossen. Hier gibt es jedoch verbindlich definierte Regeln für den Datentransfer.

Zwischen-Server nur zur Reduzierung der Netzlast

Das System ist jetzt voll ausgebaut und wird in allen Werken zur Dokumentation der Produktqualität eingesetzt. Der Gesamtaufwand des Projekts vom "ersten Spatenstich" der Planung bis zum Vollausbau lag bei 3,5 Mannjahren. Anwenderschulungen waren nur in geringem Umfang notwendig, da das System äußerst benutzerfreundlich ist und im Prinzip Standard-Windows-Kenntnisse für die Bedienung ausreichen. Deshalb wird die Lösung auch von allen Anwendern akzeptiert- mit dem Wunsch nach noch höherer Performance-Geschwindigkeit. Um die Netzlast weiter zu reduzieren, hat BMW deshalb einige Zwischen-Server installiert. Geplant ist weiterhin der Umstieg von zentraler Datenhaltung zur verteilten Datenhaltung. Ferner will man neue fachliche Anforderungen berücksichtigen, beispielsweise im Hinblick auf umfangreichere Checklisten und erweiterte Auswertungsmöglichkeiten.

Seit dem Frühjahr 1998 verarbeitet das System täglich die Audit-Daten von etwa 300 Fahrzeugen, und alle Daten seit 1995 sind ebenfalls eingespielt. Dies erlaubt jetzt auch bessere historische Vergleiche über einen längeren Zeitraum hinweg. Von den insgesamt knapp 1000 Personen bei BMW, die das Auditsystem nutzen, haben etwa 200 Auditoren die Berechtigung zum Eingeben und Ändern der Daten. Sachbearbeiter und Sekretärinnen können die Daten einsehen und Standardberichte oder spezielle Auswertungen für das Management in Entwicklung und Produktion zusammenstellen.

BMW AG im Überblick

Jahresumsatz: 1998

Automobilproduktion: 63,13 Milliarden D-Mark

Konzern: 1204000 Einheiten

BMW: 706426 Einheiten

Rover: 497574 Einheiten

Mitarbeiter Ende 1998: 119913

BMW Automobil Produktionsstätten:

München, Dingolfing, Regensburg, Rosslyn (Südafrika), Spartanburg (USA)

BMW, andere Produktionsstätten (für Motoren, Werkzeuge, Teile): Steyr (Österreich), Berlin, Eisenach, Wackersdorf, Landshut

BMW Montagestätten:

Thailand, Malaysia, Philippinen, Indonesien, Vietnam, Ägypten, Mexiko

Rover Group Automobil Produktionsstätten:

Longbridge, Cowley, Solihull

Rover Group, andere Produktionsstätten (für Motoren, Werkzeuge, Teile): Swindon, Hams Hall (im Bau)

Rover Group Montagestätten:

Australien, Malaysia, Marokko, Kenia, Südafrika, Zimbabwe, Türkei, Brasilien

Angeklickt

Das neue Produktaudit-System bei BMW hat die Anforderungen erfüllt: Es gibt jetzt ein weltweit einheitliches Qualitäts-Management-System, das eine konsistente, sichere und aktuelle Informationsbasis gewährleistet. Analysen zur Produktqualität lassen sich relativ einfach vornehmen, und die Lösung kann ohne größeren Aufwand mit den jeweils neuen fachlichen und technischen Anforderungen mitwachsen.

*Helga van Anken und Angelika Mühlbauer-Reicheneder sind IV-Spezialisten bei BMW in Dingolfing.