Traceability in der Produktion: Unverzichtbar für Compliance, Kosteneffizienz und Qualitätssteigerung

Stellt euch vor, ihr backt einen Kuchen. Für einen guten Kuchen braucht man verschiedene Zutaten wie Mehl, Zucker, Eier, Butter und Milch. Ihr möchtet wissen, woher die einzelnen Zutaten kommen, wie sie verarbeitet wurden und wie frisch sie sind. Vielleicht möchtet ihr wissen, dass die Eier von glücklichen Hühnern aus regionaler Freilandhaltung stammen oder dass für das Mehl Getreide aus kontrolliert biologischem Anbau verwendet wurde. Doch trotz der hochwertigen Zutaten gelingt der Kuchen nicht wie gewünscht. Jetzt wollt ihr natürlich genau wissen, in welchem Verhältnis die Zutaten gemischt wurden, wie der Teig geknetet wurde und wie lange und bei welcher Temperatur der Kuchen im Ofen war, damit ihr es beim nächsten Mal besser machen könnt. Was ihr euch wünscht, ist „Traceability“ - die lückenlose Rückverfolgbarkeit von Komponenten und Vorgängen!

Der Nutzen von Traceability in der Produktion: Qualität, Effizienz und Kundenvertrauen

In der industriellen Fertigung beschreibt Traceability die Fähigkeit, alle Informationen zu einem Produkt, den verwendeten Materialien und den durchgeführten Prozessschritten über den gesamten Herstellungsprozess hinweg zurückzuverfolgen. Ein Traceability-System ordnet dabei die bearbeiteten Chargen den Fertigungsaufträgen und Prozessen zu, um die Daten systematisch zu erfassen, zu speichern, zu verarbeiten und auszuwerten. Gerade bei komplexen Produkten und Prozessen mit hoher Fertigungstiefe wird dies schnell zu einer anspruchsvollen Aufgabe.

Ein Beispiel aus dem Maschinen- und Anlagenbau: Ein Unternehmen stellt komplexe Werkzeugmaschinen her. Eines Tages stellt ein Kunde fest, dass eine Maschine defekt ist. Ohne Traceability wäre es nun äußerst schwierig und zeitaufwendig, die Ursache des Problems zu identifizieren und die betroffenen Komponenten zurückzuverfolgen. Mit einem effektiven Traceability-System kann das Unternehmen jedoch schnell feststellen, welche Chargen genau betroffen sind. Das System speichert detaillierte Daten zu jedem Produktionsschritt, von der Anlieferung der Rohstoffe über die Fertigung bis hin zur Endmontage. Bei der Analyse dieser Daten stellt sich heraus, dass eine bestimmte Bauteilcharge eines bestimmten Zulieferers fehlerhaft war. Das Unternehmen kann nun sofort Maßnahmen ergreifen, den betreffenden Zulieferer informieren, eine Rückrufaktion starten und die verbleibenden Lagerbestände überprüfen. So wird der Schaden begrenzt und das Vertrauen des Kunden erhalten.

Dieses Beispiel zeigt, wie entscheidend ein effektives Traceability-System für die Qualitätssicherung und das Risikomanagement in der Produktion ist. Darüber hinaus unterstützt die systematische Datenerfassung und -auswertung die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, Kundenanforderungen und Industriestandards und ermöglicht die gezielte Identifikation und Optimierung ineffizienter Produktionsprozesse, was zu einer verbesserten Produktivität und Kosteneffizienz führt.

Traceability-Systeme sind in der Halbleiter-, Automobil- und Lebensmittelindustrie sowie im Maschinen- und Anlagenbau unverzichtbar. Typischerweise werden Traceability-Anforderungen mit branchenspezifischer Standardsoftware umgesetzt. Diese Standardlösungen erfüllen die individuellen Anforderungen und Rahmenbedingungen der Unternehmen jedoch häufig nur unzureichend und müssen durch Individualentwicklungen angepasst oder ergänzt werden.

Traceability als Grundlage für Automatisierung und Qualitätssteigerung: Die Erfolgsgeschichte eines Weltkonzerns im Sondermaschinenbau

Der Protagonist unserer Erfolgsgeschichte ist im Sondermaschinenbau tätig und liefert komplexe Anlagen für die Halbleiterproduktion. Aufgrund der hohen gesetzlichen und kundenspezifischen Anforderungen an Produktqualität und Datentransparenz müssen alle produktionsrelevanten Informationen lückenlos rückverfolgbar sein. Die vorhandene Standardsoftware ist dafür aufgrund der individuellen Anforderungen und Gegebenheiten des Unternehmens nur bedingt geeignet. Der Kunde hat sich daher für die Entwicklung und den Betrieb eines eigenen Traceability-Systems entschieden, wobei wir ihn seit mehreren Jahren umfassend unterstützen. Das leistungsfähige System, das auf intuitiv bedienbaren Web-Applikationen und -Services basiert, trägt inzwischen spürbar zur erfolgreichen Entwicklung des Unternehmens bei.

Warum entschied sich der Kunde beim Traceability-System für eine Individualentwicklung?

• Engineer-to-order-Fertigung: Hochpreisige Endprodukte mit eigenem Produktionsablauf, geringen Losgrößen, komplexer Produktstruktur und variantenreicher Stückliste erfordern maßgeschneiderte Softwarelösungen.
• Notwendige Rückverfolgung aller Einzelkomponenten innerhalb der Charge: Eine Standardsoftware kann die hohen Anforderungen an Datentransparenz und Dokumentation nicht abbilden.
• Hochkomplexe Produktionsprozesse und Spezialmaschinen: Eine Standardsoftware kann die notwendige Fertigungsflexibilität und -tiefe (etwa bei Nachbearbeitungen) nicht abbilden.

Der Kunde berichtet von deutlichen Mehrwerten durch das Traceability-System, etwa einer gesteigerten Produktqualität, verbesserten Kosteneffizienz und einem höheren Automatisierungsgrad.

Welchen Mehrwert liefert das Traceability-System dem Kunden?

• Gesteigerte Produkt- und Prozessqualität: Die Dokumentation und Auswertung produktionsrelevanter Daten ( zum Beispiel Produktstruktur oder Prozessketten) in einem zentralen System mit standardisierten Datenstrukturen ermöglicht eine breitere Anwendung datengestützter Produktions- und Qualitätsmethoden und führt zu einer verbesserten Compliance. Das Rückverfolgbarkeitssystem erleichtert die Einhaltung von Kundenvereinbarungen hinsichtlich Liefertermin, Qualität, Reaktionszeit und trägt damit zur Erhöhung der Kundenzufriedenheit und zur Vertiefung der Zusammenarbeit bei.
• Signifikante Verringerung der Kosten: Durch das frühzeitige Erkennen und Einleiten von Maßnahmen bei Fertigungsproblemen konnten Ausschussquoten und Nacharbeitskosten gesenkt werden. Durch die erhöhte Transparenz und Standardisierung werden redundante Aufwände eingespart.
• Spürbare Zeitersparnis und höherer Automatisierungsgrad: Übersichtliche Webapplikationen und detaillierte Fehleranalysen ermöglichen eine schnellere Problembehebung und effektivere Qualitätskontrolle. Die gezielte Optimierung ineffizienter Produktionsprozesse verkürzt die Durchlaufzeiten. Das Traceability-System verbessert die datengestützte Produkt- und Prozessentwicklung und verkürzt die Time-to-Market.

Damit das Traceability-System diese umfassenden Mehrwerte liefern kann, wurde es im Zentrum der fertigungsbezogenen IT-Landschaft des Sondermaschinenbauers verankert – an der Schnittstelle zwischen Betriebsleitebene und Prozessleitebene. Es ist somit direkt an das Manufacturing Execution System (MES) und die Maschinensteuerung (SCADA) angebunden und ermöglicht dadurch eine umfassende Dokumentation und Überwachung der Fertigungsprozesse.

Für den operativen Betrieb des Traceability-Systems müssen jedoch verschiedene produkt- und produktionsspezifische Besonderheiten und daraus resultierende Anforderungen berücksichtigt werden. Hierzu unterstützen wir den Kunden weiterhin umfassend bei der Konzeption der Daten- und Systemarchitektur, der Entwicklung maßgeschneiderter Applikationen, der Anbindung an weitere Fertigungsprozesse und der Sicherstellung eines reibungslosen Produktivbetriebs.

Wie haben wir die Herausforderungen des Kunden mit dem Traceability-System adressiert?

• Integration mit heterogener, historisch gewachsener IT-Systemlandschaft: Unterstützung bei der Entwicklung einer leistungsfähigen Datenbanklösung mit einheitlicher Datenstruktur, effizienten Algorithmen und Schnittstellen zu Maschinensoftware und anderen datenhaltenden Systemen (wie ERP, MES, Kunden-/Lieferantensysteme), um große Datenmengen konsistent und in Echtzeit zu erfassen, zu verarbeiten und zu übertragen.
• Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: Durch die serviceorientierte Architektur kann das Traceability-System schnell an neue Produkte, Materialien, Prozesse und kundenspezifische Anforderungen angepasst werden. Durch eine umfassende Anforderungsanalyse und Dokumentation der Daten- und Prozessflüsse verbessern wir die Kommunikation an der Schnittstelle zwischen Fachseite (Prozessentwicklung, Produktion) und Softwareentwicklung.
• Gewährleistung der Datensicherheit und -integrität: Die Implementierung effektiver Geschäftslogiken stellt stets die Gültigkeit und Aktualität der Daten sicher. Ein umfassendes Access Management verhindert die unbefugte Manipulation und Datenverlust.

Fazit: Traceability als Erfolgsfaktor der digitalen Produktion

Traceability ist ein entscheidender Baustein für die effektive Digitalisierung der Produktion. Traceability-Systeme ermöglichen eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Fertigungsabläufe, verbessern die Produktqualität und stärken das Kundenvertrauen.