Abbildung: Das Qualitätsmanagement dient letztendlich der Optimierung von Produktionsprozessen. Mit digitalen Tools lässt sich die Effizienz der Validierung enorm steigern. | Bildquelle: © Vaclav / unsplash.com --- CCO Public Domain
Die Industrielle Revolution 4.0 zeigt ihr Potenzial
Parallel zum privaten Bereich und anderen wirtschaftlichen Sektoren schreitet die Digitalisierung auch in der Industrie mit großen Schritten voran. Was vor 10 Jahren als Zukunftsszenario galt, ist mittlerweile Standard und die Leistungsfähigkeit mancher digitalen Tools hat Prognosen, die noch vor kurzem aufgestellt wurden, bereits übertroffen. Der oft bemühte Slogan eine neuen, digitalen industriellen Revolution ist als gelebte Realität im Alltag vieler Unternehmen angekommen. Die Einführung neuer Technologien hat viele Gewissheiten umgeworfen und die Fabrik von morgen ist nicht länger starrer Maschinenpark, sondern ein sich selbst optimierendes Netzwerk aus smarten Anlagen. Ein wichtiger Aspekt ist die Qualitätssicherung und das daran angekoppelte Qualitätsmanagement, welches dank digitaler Tools so effizient arbeiten kann, wie nie zuvor.
Zunehmende Automatisierung und Vernetzung in der Qualitätssicherung
Das Qualitätsmanagement dient einerseits der Verbesserung der Produktqualität und soll zugleich die Optimierung von Geschäftsprozessen anleiten. In der Industrie stehen hier selbstverständlich die Produktionsprozesse im Vordergrund. Die Digitalisierung macht sich dabei auf allen Ebenen im Entstehungsprozess eines Produkts bemerkbar: Angefangen bei der 3D-Konstruktion am Rechner und der anschließenden Simulation bis zur ständigen Kontrolle in der Produktion selbst. Hierbei kommen Sensoren zum Einsatz, die alle wichtigen Daten erfassen und in Echtzeit an Steuereinheiten weiterleiten, damit bei etwaigen Abweichungen vom vorgegebenen Wert sofort reagiert werden kann. Moderne Produktionsanlagen haben diese Abläufe bereits komplett automatisiert. Die virtuelle Volumenmodellierung erlaubt sehr realitätsnahe Analysen am PC, sodass auf die Anfertigung von Prototypen teilweise verzichtet wird. Trotzdem sind physische Analyse- und Testverfahren wie die professionelle Oberflächenanalytik nach wie vor ein wichtiger Bestandteil des Qualitätsmanagements, doch da auch die Prüflabore mit modernen digitalen Geräten arbeiten, ist die Weitergabe und Nutzung von Datensätzen überaus unkompliziert.
Smart-Quality: Künstliche Intelligenz als Assistent
Künstliche Intelligenzen und maschinelles Lernen sorgen momentan vor allem in der Unterhaltungs- und Kreativbranche für Schlagzeilen. Dabei wird häufig übersehen, wie hilfreich KI-Tools in der Industrie sind. Teil der neuen "Smart-Quality" ist Einsatz von KI-Anwendungen im Qualitätsmanagement. Die Fähigkeit von KI, in großen Datensätzen nach Mustern zu suchen, erleichtert die Arbeit von Qualitätsmanagern nicht nur, sie definiert das Berufsfeld an einigen Stellen sogar neu. KI-Tools können die Wahrscheinlichkeit von Maschinenausfällen prognostizieren, die Qualitäten von externen Dienstleistern und Lieferanten anhand verschiedenster Kriterien vergleichen oder Optimierungsvorschläge auf der Grundlage von Kundenfeedback generieren. Neu sind deshalb auch proaktive Maßnahmen, die auf Basis einer von der KI vorhergesagten Produktqualität in die Wege geleitet werden. Früher konnte eine Beurteilung erst am Ende des Produktionszyklus erfolgen, doch der digitalisierte Prozess erlaubt fortlaufende Anpassungen.
Abbildung: Konzeption, Planung und Anpassung erfolgen heutzutage am Computer. Ein Produkt ist bereits mehrfach optimiert worden, noch bevor der erst physische Prototyp überhaupt hergestellt wurde. | Bildquelle: © ThisisEngineering RAEng / unsplash.com --- CCO Public Domain
Wie Unternehmen von einem digitalisierten Qualitätsmanagement profitieren
Qualitätsingenieure sind mittlerweile echte IT-Experten, die fortlaufend geschult werden müssen. Dieser Kosten- und Zeitaufwand macht sich jedoch mehr als bezahlt. Die Integration des Qualitätsmanagements in die Phasen der Entwicklung und Produktion minimieren Qualitätsschwankungen sowie die spätere Wartungsanfälligkeit. Auch Ausfälle in der Produktion durch verschlissene Maschinen kommen seltener vor, weil sich Wartungsintervalle viel genauer planen lassen. Die Sammlung von relevanten Daten in Echtzeit sorgt zudem für eine gesteigerte Datenqualität. Dank mobiler Geräte und der konsequenten Vernetzung sind die Kennzahlen und Informationen jederzeit und ortsunabhängig abrufbar. Zusätzlich lassen sich viele Abläufe im Qualitätsmanagement auch automatisieren, da Sensoren nicht nur einen Zustand erfassen, sondern auch mit Steuereinheiten kommunizieren. Gleichzeitig stellt die Notwendigkeit von Big-Data-Modellen jedoch hohe Anforderungen an die IT-Systeme und die digitale Infrastruktur im Unternehmen. Die genannten Vorteile sind deshalb keinesfalls ohne eine umfassende Investition zu haben.
Wettbewerbsvorteile durch Flexibilität und Transparenz
Ein konsequenter digitaler Ansatz bei der Qualitätssicherung garantiert eine massiv gesteigerte Transparenz im Hinblick auf den Produktionsprozess sowie vor- und nachgelagerte Prozesse und auch die Produkteigenschaften. Dieser Umstand lässt sich durchaus als USP gegenüber potenziellen Kunden anführen. In naher Zukunft wird man im Rahmen des digitalen Qualitätsmanagements außerdem eine Null-Fehler-Strategie forcieren und das Potenzial zur Kostenreduktion voll ausschöpfen. Ein weiteres wichtiges Feld ist die individualisierte Fertigung. Durch das Zusammenspiel aus Automatisierung und Echtzeit-Qualitätskontrollen werden frei nach Kundenwunsch gefertigte Produkte überhaupt erst rentabel. Der Service profitiert ganz klar von einer gesteigerten Flexibilität. Gesammeltes Kundenfeedback und Zahlen aus dem Vertrieb lassen sich anschließend wiederum nutzen, um Trends und Vorlieben schneller als die Konkurrenz zu bedienen. Somit wird das Qualitätsmanagement dank der Digitalisierung von einem nachgelagerten Prozess zum selbstverständlichen Bestandteil der Wertschöpfungskette.