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Flexible Manufacturing

Rückverfolgbarkeit in der Automobilindustrie: Worauf Entscheidungsträger und Experten jetzt achten sollten

Veröffentlicht am 2022-05-23 13:14:32 UTC in Flexible Manufacturing

Von der E-Mobilität bis zum autonomen Fahren, vom Fachkräftemangel bis zur Digitalisierung: Die Automobilindustrie befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, der unter anderem durch den Wechsel zu globalisierten Plattformen und standardisierten Fahrzeugarchitekturen gekennzeichnet ist. Einerseits wird die Produktion immer effizienter, andererseits kann aber auch schon ein einziges fehlerhaftes Teil weitreichendere Auswirkungen haben als jemals zuvor. Angesichts kostspieliger Rückrufaktionen sehen sich die Automobilhersteller mit immer komplexeren Anforderungen und strengeren Spezifikationen konfrontiert. Lohnt sich der Aufwand für die Rückverfolgbarkeit, wenn dies bedeutet, dass bis zu 20.000 Teile pro Fahrzeug zu kennzeichnen sind? Ja, es lohnt sich, aber es bedarf leistungsfähiger Lese- und Verifizierungstechnologien sowie leistungsstarker Software, um alle Daten sinnvoll nutzen können.

Es gibt mehrere Gründe, warum Hersteller genaue Aufzeichnungen über die Teile und Komponenten führen müssen, aus denen ein neues Fahrzeug besteht. Unter Qualitätsgesichtspunkten trägt beispielsweise die Barcodeverfolgung dazu bei, dass die richtigen Teile zusammengebaut werden. Noch wichtiger ist jedoch die Möglichkeit, jedes Fahrzeugteil bis zu seinem ursprünglichen Lieferanten zurückverfolgen zu können. Im Falle eines Rückrufs oder der Entdeckung eines fehlerhaften Teils müssen die Hersteller in der Lage sein, schnell und präzise festzustellen, woher das jeweilige Teil stammt. Hinzu kommen Informationen wie Chargennummer, Herstellungsdatum und andere wichtige Angaben, um zu ermitteln, welche Fahrzeuge von einem fehlerhaften Teil betroffen sind. Empfehlungen und Normen von AIAG, VDA, ANSI und ISO geben hierbei den Rahmen vor. Im Zuge der Globalisierung der Automobilindustrie wird die weltweite Produktion von Leichtfahrzeugen bis 2023 voraussichtlich rund 96 Millionen Einheiten erreichen. Das bedeutet, dass bereits ein einziges fehlerhaftes Teil enorme Auswirkungen haben kann und daher unbedingt zu vermeiden ist.

Warum ist Rückverfolgbarkeit so wichtig?

Die Dokumentation der Herkunft und der Historie von Teilen ist für eine schnelle und kosteneffiziente Rückrufaktion unerlässlich. Wenn die Herkunft eines Teils nicht vollständig dokumentiert ist, müssen viel mehr Fahrzeuge zurückgerufen werden als nötig, wodurch die Kosten deutlich in die Höhe getrieben werden. Weitere wichtige Vorteile:
 
  • Rückverfolgbarkeit reduziert Fälschungen, da Originalteile bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgt werden können.
  • Optimierung des Herstellungsprozesses mit direkter Teileerkennung, Etiketten oder RFID-Tags, da Echtzeit-Rückverfolgbarkeitssysteme Prozessinformationen über alle Stufen des Fertigungsprozesses hinweg übermitteln und so eine Optimierung der Lieferkette und kürzere Vorlaufzeiten ermöglichen. Sie überwachen und vergleichen Produktionslinien und liefern die Daten, die benötigt werden, um zu ermitteln, welche Produktionsschritte länger dauern als erwartet und warum.
  • Einige Hersteller verteilen die Kosten für Fertigungsanlagen und Produktentwicklung auf eine breitere Produktionsbasis, insbesondere in großen Unternehmen. Der Nachteil: Ein einziges fehlerhaftes oder gefälschtes Bauteil kann enorme Auswirkungen haben. Zuverlässigen Rückverfolgbarkeitssystemen kommt daher eine größere Bedeutung zu als jemals zuvor. Das große Zulieferersystem, das durch die weltweit standardisierte Architektur entstanden ist, erfordert Echtzeittransparenz, damit Probleme schnell behoben werden können, bevor Millionen von Neuwagen damit auf den Markt kommen.

Kompakte Barcodeleser erforderlich

Barcodes tragen dazu bei, dass jedes Teil unabhängig vom Standort eindeutig gekennzeichnet ist. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Direktmarkierung (DPM), die direkt auf das Teil selbst geätzt oder gedruckt wird. Zu den wichtigsten Daten, die zwecks Rückverfolgbarkeit in der Automobilindustrie kodiert werden, zählen Angaben wie Teile-, Serien-, Los- oder Modellnummer. Weitere Informationen, die in Barcodes codiert werden können, sind Hersteller, Herkunftsort, Produktionszeit und -datum, Verfalldatum, Fertigungs- oder Montageanlage, Montageteile und/oder Softwareversion.
Jedes Mal, wenn ein Code im Werk gelesen wird, überträgt das Rückverfolgbarkeitssystem diese Daten an ein Manufacturing Execution System (MES) oder eine Enterprise Resource Planning (ERP)-Software und hilft so, Teile korrekt zu bündeln und andere Elemente der Produktionslinie datengesteuert zu kontrollieren. Rückverfolgbarkeit wird genutzt, um Antriebskomponenten mit spezifischen Abmessungen zu kennzeichnen und so eine perfekte Passform zu gewährleisten. Die Automatisierung von Prozessen reduziert die Fehlerwahrscheinlichkeit in diesem Zusammenhang deutlich. Leistungsstarke Lesegeräte sollten in der Lage sein, eine Vielzahl von Codes ohne komplexe Softwareinstallation zu lesen, auch wenn der Code verzerrt, verblichen oder beschädigt ist.
Um sicherzustellen, dass jedes Teil die erforderlichen Daten aufweist, müssen manche Barcodes besonders klein und gut lesbar sein. Wie bei beschädigten Codes sind auch für winzige Codes besonders leistungsstarke Barcodeleser erforderlich, die in der Lage sind, Daten mit der erforderlichen Geschwindigkeit und Genauigkeit zu lesen. Da immer mehr Markierungen besonders früh im Herstellungsprozess aufgebracht werden, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sie unter den rauen Bedingungen im Werk beschädigt werden. Hitze, Spritzer oder ätzende Industriechemikalien können Barcodes beschädigen – auch wenn sie mit einer dauerhaften Methode wie der Lasermarkierung aufgebracht wurden. Um zu gewährleisten, dass Barcodes von guter Qualität sind und über die gesamte Lebensdauer eines Teils lesbar bleiben, können die Hersteller ein Barcode-Verifikationssystem einrichten, mit dem die Codes anhand internationaler Normen wie ISO/IEC 29158 bewertet werden. Diagnosetools in der Verifikationssoftware sollten auch Informationen zur Fehlerbehebung bereitstellen, um die Markierungsgeräte anpassen und die Barcodequalität verbessern zu können. Diese Barcode-Verifikationssysteme können sowohl für DPMS als auch für herkömmliche Etiketten verwendet werden.

Faserlasermarkierung und eingebettete SQL-Clients

Eine wichtige Technologie für eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit ist die Faserlasermarkierung [Link einfügen: https://industrial.omron.eu/en/solutions/food-beverage-industry/applications/laser-marking]: Maschinen, die auf einer Vielzahl von Materialien außergewöhnlich hochauflösende und dauerhafte Markierungen aufbringen können. In diesem Zusammenhang lässt sich die MX-Z-Serie von OMRON besonders einfach in andere Systeme und Steuerungen integrieren, sodass sich die Markierung flexibler gestaltet. Ein weiterer hilfreicher Technologieansatz sind eingebettete SQL- oder MQTT-Clients zur direkten Übertragung von Daten an eine SQL-Datenbank oder ein anderes System, sodass Controller Rückverfolgbarkeitsdaten verarbeiten können, ohne die Leistung der Maschinensteuerung zu beeinträchtigen.

Fazit: Rückverfolgbarkeit integraler Bestandteil der modernen Produktion

Rückverfolgbarkeitssysteme bieten die Möglichkeit, Prozessänderungen in einem größeren Kontext zu betrachten und ihre Auswirkungen auf die Qualität des resultierenden Produkts zu analysieren. Sie helfen, Risiken zu erkennen, ihre Auswirkungen zu reduzieren und im Allgemeinen einen Zustand permanenter Wachsamkeit aufrechtzuerhalten. Auch wenn die Rückverfolgbarkeit komplex erscheinen mag, ist die zugrunde liegende Struktur relativ einfach. Durch das Anbringen eindeutiger Barcodes auf den im Produktionsprozess befindlichen Produkten und das Scannen dieser Codes über den gesamten Montageprozesses hinweg können Hersteller zu jedem Zeitpunkt große Mengen an Daten über den Aufenthaltsort und die Historie jedes einzelnen Artikels erfassen und speichern.

Automobilhersteller stehen derzeit vor einer Vielzahl drängender und komplexer Herausforderungen, die eine umfassende und zuverlässige Dokumentation und Rückverfolgbarkeit erfordern. Um zukunfts- und wettbewerbsfähig zu sein, benötigen Unternehmen daher leistungsstarke Automatisierungs- und Robotiklösungen in Verbindung mit intelligenten und integrierten Rückverfolgbarkeitslösungen wie Lasermarkierern, Barcodelesern, Barcode-Verifikationssystemen und Controllern, die Daten erfassen und analysieren können, ohne die Produktion zu beeinträchtigen.

OMRONs Portfolio an Rückverfolgbarkeitslösungen

OMRONs globales Portfolio an Rückverfolgbarkeitsprodukten und -lösungen ist integriert, intelligent und interaktiv. Die komplette Automatisierungsplattform des Unternehmens umfasst speicherprogrammierbare Steuerungen, Motion-Controller, Bildverarbeitungssysteme, Sicherheitstechnologie und Robotik, um eine vollständige Rückverfolgbarkeitslösung für Datenmanagement, Inspektion und Materialhandling zu ermöglichen. Die IoT-fähigen Geräte kommunizieren Daten nahtlos untereinander und über mehrere Datenebenen innerhalb einer Organisation hinweg (MES oder ERP). Weitere Informationen: http://industrial.omron.eu.
OMRON-Technologie zur Verbesserung der Rückverfolgbarkeit in der Automobilindustrie

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OMRON MicroHAWK mit Weblink-Software für präzise Rückverfolgbarkeits- und Inspektionslösungen.

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  • Nico Hooiveld

    Nico Hooiveld

    EMEA Market Manager at Omron Industrial Automation Europe