Technologie-Innovation

Automatisierte Qualitätssicherung gegen die Fachkräfte-Krise

Unsere Erfahrungen aus Automatisierungsprojekten in der Fertigung geben einen Überblick darüber, wo und wie Sie Ihre Qualitätssicherung automatisieren können, um den besten ROI zu erzielen.

April 2023
8
min Lesezeit
Benedikt Fischer
Partner Impact Manager
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Nie war es für Hersteller schwieriger - und wichtiger - als heute, die Betriebskosten unter Kontrolle zu halten. Die Automatisierung der Qualitätssicherung ist ein wirksamer Ansatz, um dies zu erreichen. Vor allem, wenn Sie Schwierigkeiten haben, qualifizierte Arbeitskräfte zu finden, um Ihre industriellen Produktionsprozesse reibungslos ablaufen zu lassen. Welche Möglichkeiten gibt es also?


Fachkräftemangel: Ein Killer für die Gewinnsmarge?

Für Planungssicherheit zu sorgen, ist im Jahr 2023 leichter gesagt als getan. Es ist kein Geheimnis, dass der Fachkräftemangel in der Fertigung derzeit für Engpässe sorgt. Und das wird sich voraussichtlich erstmal nicht ändern. Warum?

→ Viele Märkte verändern sich derzeit grundlegend, weshalb es immer wichtiger wird, neue Geschäftsfelder zu erschließen. Dafür werden mehr Fachkräfte, mit anderen Fähigkeiten als bisher gebraucht.

→ Um Unabhängigkeit und zukünftige Stabilität zu gewährleisten, müssen viele Lieferketten lokalisiert werden. Auch das bedeutet: Mehr deutsche bzw. europäische Fachkräfte werden benötigt.

Egal, ob du deine Lieferketten lokalisieren musst, in neue Geschäftsfelder einsteigst oder beides - dein Unternehmen wird dafür Fachkräfte benötigen, und das wird nicht billig. Es gibt nicht genug Fachkräfte auf dem Arbeitsmarkt und selbst wenn du genug Mitarbeiter hast, um alle Produktionsschritte abzudecken, werden diese Arbeitskräfte umfangreiche zusätzliche Schulungen brauchen.

Gleichzeitig steigt der Druck, Gewinnmargen zu halten oder zu verbessern. Schließlich leben wir in Zeiten von Inflation und langsamen Wachstumsraten. Wenn in deinem Unternehmen die Qualitätskontrolle ein großer Kostenfaktor ist, stellt Kostensenkung einen großen Hebel dar.

Natürlich könnten Qualitäts-Verantwortliche oder Werksleiter einfach die Standards senken. Doch das kann mit hohen Kosten einhergehen. Von Rechtskosten bis hin zu Rückrufkosten für fehlerhafte Produkte, niedrige Qualitätsstandards sind teuer. Darüber hinaus wird auch noch der gute Ruf riskiert. Wer seine Qualitätsstandards auf Prozess- und Produktebene aufrechterhalten will und gleichzeitig die Gewinnmarge verbessern möchten, sollte versuchen so viele Schritte der Qualitätskontrolle wie möglich zu automatisieren.


Qualitätskontrolle automatisieren

Unter Qualitätskontrolle kann viel verstanden werden. In diesem Artikel meinen wir damit:

Qualitätssicherung: Die Sicherstellung von reibungslosen Prozessen. Sprich, dass dein Unternehmen die Produktionsziele erreicht, Ausfallzeiten reduziert und Korrektur- und Vorbeugemaßnahmen (correction and prevenvive actions - CAPAs) einrichtet.

Qualitätskontrolle: Das Sicherstellen der Produktqualität. Also, das Identifizieren von Fehlern außerhalb der Spezifikationsgrenzen (out-of-specification bzw. OOS Fehler) und die Verhinderung ihres Wiederauftretens.

Beide Aspekte gehen Hand in Hand. Wenn Sie einen OOS-Fehler automatisiert erkennen (z.B. Ihre Produktoberfläche reicht nicht aus), können Sie auch automatisierte CAPAs implementieren (z.B. wenn dieser Fehler das dritte Mal in Folge gemeldet wird, geht eine E-Mail raus, um den Austausch des verschlissenen Schleifpapiers auszulösen). Anhand der gesammelten Daten können Sie genauer berechnen, wann Sie Produktionsmaterialien (z. B. Schleifpapier) nachbestellen müssen, wodurch Ihre Produktionsanlage effizienter wird. Wir könnten das noch weiter ausbauen, aber Sie verstehen, was ich meine.

Unternehmen können fast jeden Schritt in der Qualitätssicherung bzw. -kontrolle automatisieren. Einige automatisierte Lösungen haben jedoch eine bessere Rendite (ROI) als andere. Es hängt im Endeffekt von deinen Qualitätsproblemen ab. Daher ist es entscheidend, sich einen guten Überblick über die Möglichkeiten zu verschaffen, bevor über die potenzielle Umsetzung nachgedacht wird.



Anwendungsbeispiele für automatisierte Qualitätssicherung

Zunächst einmal muss geklärt werden, was die Automatisierung der Qualitätssicherung leisten kann und was nicht. Eine Automatisierung kann OOS-Fehler reduzieren, die Effizienz steigern und die Produktqualität verbessern. Sie kann außerdem nahtlose Dokumentation sicherstellen und schnell zuverlässige Korrekturmaßnahmen veranlassen. Vorausgesetzt, es gibt bei euch repetitive Aufgaben, hohe Produktionsvolumina und/oder hohe Kosten für mangelhafte Qualität (z.B. hohe Rückrufkosten).

Was automatisierte Qualitätskontrolle nicht kann: Viele Aspekte gleichzeitig und kostengünstig messen. Je mehr Dimensionen überwacht werden sollen, desto teurer wird der benötigte Sensor und dessen Wartung sein. Das Gute ist, dass erfahrungsgemäß oft gar nicht so viele Dimensionen gleichzeitig gebraucht werden.

Je nach Komplexität der Sensoren kannst du z.B. Füllstände messen, Temperaturen prüfen, falsche Objekte erkennen, Objekte klassifizieren oder auch chemische Zusammensetzungen spezifizieren. Um das etwas greifbarer zu machen, ist hier ein fiktiver Fertigungsschritt mit einer Schraube:


Anwendungsfälle im Zusammenhang mit der Komplexität und den Kosten der dafür benötigten Sensoren (Grafik aus unserem Whitepaper über automatisierte Qualitätssicherung)


In unserem Whitepaper zur automatisierten Qualitätssicherung erhalten Sie einen detaillierten Überblick über die häufigsten Aspekte, die Sie mit Sensoren automatisch überwachen können. Spoiler: Mehr hochentwickelte Sensoren führen nicht unbedingt zu einem besseren ROI. Die richtige Lösung hängt immer von den Anforderungen und der Problemstellung ab.


Der ROI von automatisierten Qualitätssicherung

etzt stellt sich natürlich die Frage: Welcher Ansatz ist umsetzbar und hat die größten Auswirkungen auf eure Kosten? Das Wirtschaftswachstum wird 2023 eher schwach, daher werden Innovationsinvestitionen besonders genau unter die Lupe genommen. Außerdem solltest du ein Auge auf das Thema KI haben, es wird die Branche schnell verändern. Eine automatisierte Qualitätssicherung ermöglicht es Unternehmen, wertvolle Daten zu sammeln, die als Grundlage für KI-basierte Entscheidungen dienen. KI-basierte Technologien wie Computer Vision werden schon jetzt häufig in automatisierten Qualitätssicherungsprozessen eingesetzt.

Wer hier tiefer eintauchen will, kann sich unser Whitepaper Automatisierte Qualitätssicherung hier herunterladen. Unter anderem besprechen wir darin:

  • Verschiedene Anwendungsfälle und deren ROI
  • Wie KI in der Qualitätskontrolle funktioniert
  • Was Computer Vision ist (als Beispiel für die Verwendung von KI in der Qualitätssicherung)
  • Einblicke in unsere Qualitätssicherungs-Projekte mit MTU und TetraPak

Somit kannst du besser beurteilen, ob eine Automatisierung der Qualitätskontrolle geeignet ist, um eure Betriebskosten zu senken und trotz Fachkräftemangel Wachstum zu generieren.


Mach automatisierte QS zu deinem Wettbewerbsvorteil

Im Laufe der Jahre haben wir vielen Marktführern dabei geholfen, durch die Implementierung von Industrie-4.0-Technologien an der Spitze zu bleiben. Unserer Erfahrung nach ist die automatisierte Qualitätssicherung ein sehr zuverlässiges Instrument, um den anhaltenden Fachkräftemangel zu bekämpfen. Wo und wie Sie Ihre Qualitätssicherung (Prozesse) am besten automatisieren, hängt jedoch von Ihrem Anwendungsfall ab. Sie müssen nicht nur Ihre technischen Möglichkeiten kennen, sondern auch Ihre Problemstellung genau verstehen, bevor Sie mit der Automatisierung Ihrer Qualitätssicherung beginnen.

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