VERNETZTES BDE- UND CAQ-SYSTEM STEUERN PRÜFPROZESSE

PROSeS UND CASQ-it IM PERFEKTEN ZUSAMMENSPIEL

Die Automatisierung von Prozessen ist für die STOCKO Contact GmbH & Co. KG, Anbieter von Anschluss- und Verbindungstechnik, der Schlüssel für wachsenden Erfolg. Die damit verbundene Effizienz und Zuverlässigkeit sollte sich jedoch nicht nur auf die Produktionsprozesse, sondern auch auf die Qualitätsmanagementprozesse erstrecken. Gemeinsam mit dem Lösungspartner Böhme & Weihs entstand ein hochgradig vernetztes Zusammenspiel aus dem CAQ-System CASQ-it, dem BDE-System ProSeS und einer Vielzahl von Messmaschinen.

Druckknöpfe für Kleidung und moderne Steckverbindersysteme haben auf den ersten Blick nicht viel gemeinsam. Wie nah diese zwei Produkte jedoch beieinander liegen zeigt sich, wenn man auf die traditionsreiche Firmengeschichte der STOCKO Contact GmbH & Co. KG blickt. 1901 gründeten Alfred Aders, Heinrich Pfeiffer und Johann August Stock in Wuppertal eine Knopffabrik. Während die Hohlnieten, Ösen und Druckknöpfe in den Folgejahren die globalen Märkte eroberten, bereitete STOCKO bereits seine bis dahin bedeutsamste Weiterentwicklung vor. Aus einer Schuhöse wurde in Verbindung mit einer Lötfahne die Lötöse. Es folgte eine beispielhafte Expansion als Anbieter von Elektrotechnik, geprägt von steigenden Mitarbeiterzahlen, der Gründungen von Auslandsvertretungen und einem wachsenden Produktportfolio. Seit Ende der 90er Jahre ist STOCKO Teil der Bamberger Wieland-Gruppe, ebenfalls Produzent elektrischer Verbindungstechnik.

Heute beschäftigt STOCKO mehr als 600 Mitarbeiter an vier Standorten: In Wuppertal sind Vertrieb und Marketing angesiedelt, während die Produktion in Hellenthal und dem französischen Andlau erfolgt. Mehr als 3.450 verschiedene Artikel – von Steckverbindersystemen, lötfreien Verbindern und Crimpkontakten über kundenspezifische Sonderlösung bis hin zu den passenden Verarbeitungssystemen wie Handzangen und Vollautomaten für die anschließende Montage – werden an die weltweit ansässigen Kunden geliefert. Service und Kundennähe sind dabei ebenso Grundlage der Unternehmensphilosophie wie kompromisslose Qualität und die ständige Optimierung der Organisationsabläufe. Branchenanforderungen, wie IATF 16949, ISO 14001, ISO 50001 und ISO 9001, für die Zielmärkte Heizungstechnik, Hausgerätetechnik, Automotive und Industrie ergänzt STOCKO deshalb zusätzlich um eigene Standards. Ein außerordentlich hoher Selbstanspruch, der durch die permanent steigenden Auftragseingänge bestätigt wird.

STEIGENDE STÜCKZAHLEN NUR MIT AUTOMATISIERUNG ERREICHBAR

Mit Blick auf diesen kontinuierlich wachsenden Auftragseingang traf STOCKO eine vorausschauende Entscheidung: Die Produktion sollte so weit wie möglich automatisiert werden, um die hohen Stückzahlen weiterhin in absolut zuverlässiger Qualität zu erreichen und gleichzeitig weiterhin in Deutschland produzieren zu können. Denn gerade der Markt für Elektrotechnik ist im Wettbewerb mit asiatischen Anbietern hart umkämpft.

Neue Produktionshallen entstanden, vollautomatische Maschinen und ganze Produktionsstraßen wurden im eigenen Maschinen- und Werkzeugbau gebaut und zusätzliche Mitarbeiter zur Maschinenbedienung eingestellt. Gleichzeitig führte STOCKO modernste Methoden zur Qualitätssicherung ein: Integrierte Sensoren überwachen kontinuierlich die relevanten Prozessparameter, wie beispielsweise den Innendruck. Rund 90% der Montagemaschinen verfügen über eine abschließende, kameragestützte 100%-Prüfung. Die zuverlässige Steuerung, Überwachung und Analyse aller qualitätsrelevanten Prozesse erfolgt zudem mit einem CAQ-System. CASQ-it, die CAQ-Lösung der Böhme & Weihs Systemtechnik, ist eine unverzichtbare Säule in der STOCKO-Qualitätssicherung. Optimal ausgerichtet auf die unternehmensspezifischen Prozesse steuert und überwacht das CAQ – hochgradig vernetzt und automatisiert – die Qualität vom Wareneingang über die Fertigung bis hin zur Lieferung.

Wie tief diese prozessorientierte Arbeitsweise führt, zeigt sich in der gemeinsamen Weiterentwicklung des STOCKO-Systems, mit der die vorhandenen Prüfprozesse für die Mitarbeiter vereinfacht und gleichzeitig automatisiert wurden. Es ist das intelligente und vernetzte Zusammenspiel zwischen dem CAQ-System CASQ-it, dem BDE-System ProSeS und den Messmaschinen.

CAQ UND BDE VERSCHMELZEN

Auf insgesamt 10.275 m² Produktionsfläche in Hellenthal und Frankreich stehen aktuell 170 Produktionsmaschinen, die durch die erfahrenen Maschinenführer betreut werden. Die Mitarbeiter sind zuständig für Betrieb, Rüstung, fertigungsbegleitende Prüfungen mittels Werkerselbstprüfung sowie die Stichprobenentnahme für die Teileprüfungen in den Messlaboren. Ein verantwortungsvolles und umfangreiches Aufgabengebiet, bei dem die Maschinenführer mit Hilfe des BDE-Systems sowie der CASQ-it Prüfstation den Überblick behalten. Während ProSeS am Maschinenterminal alle relevanten Auftrags- und Maschineninformationen zur Verfügung stellt, steuert und überwacht CASQ-it die Einhaltung und Durchführung der Qualitätsprüfungen. Und genau hier lag ein Verbesserungspotenzial in zweierlei Hinsicht: Vereinfachung der Arbeitsprozesse für die Werker bei gleichzeitig steigender Prozesssicherheit. Gemeinsam mit dem Lösungspartner Böhme & Weihs wurden drei Kernforderungen aufgestellt:

  • Vereinfachung – Je mehr unterschiedliche Softwaresysteme im Einsatz sind, umso komplexer wird die Bedienung für die Mitarbeiter und die Verzahnung im Prozess. Das CAQ-System sollte deshalb mit dem für die Maschinenführer vertrauten BDE-System regelrecht verschmelzen, so dass für die Qualitäts- UND Maschinenüberwachung scheinbar nur noch eine Softwarelösung zum Einsatz kommt.
  • Zentralisierung – Die Aufforderung zur Entnahme der nächsten Stichprobe sollte für die Werker zentral in den Fokus rücken. Während bisher farbige Verlaufsbalken an den in der Fertigung stehenden CASQ-it Prüfstationen die nächste Qualitätsprüfung anzeigten, sollte die Aufforderung dazu nun unübersehbar direkt auf jedem Maschinenterminal zu sehen sein.
  • Automatisierung – Zudem sollte der gesamte Prüfprozess – von der Überwachung der Prüffrequenzen über die Qualitätsprüfung und Messwerterfassung bis hin zur Übernahme und Analyse der Daten unter Einbindung der Messmaschinen – so weit wie möglich automatisiert werden.

Quelle: Markus Kopp

 GEFÜHRTE WERKERSELBSTPRÜFUNG GIBT SICHERHEIT

Heute spannt sich ein zuverlässiges Qualitätssicherungsnetzwerk aus BDE-System, CAQ-Software und Messmaschinen über die Bereiche Stanztechnik, Montagetechnik und Spritzguss. Damit wurde nicht nur das Ziel der vereinfachten Bedienung erfüllt, sondern gleichzeitig auch eine schnellere und produktionsweit einheitliche Prüfauftragsbearbeitung für die täglich rund 140 Prüfaufträge erreicht.

Sobald ein Auftrag im BDE-System angemeldet wird, startet der dazugehörige Prüfauftrag basierend auf den rund 82.660 in CASQ-it hinterlegten Prüfplänen automatisch an der zugeteilten Prüfstation. Die Produktionsinformationen wie Fertigungsnummer, Artikelnummer usw. sind sowohl in der BDE als auch in der Messstation identisch und stellen so die Informationsverbindung zwischen BDE und CAQ her. Durch den permanenten Austausch mit der BDE-Software reagiert CASQ-it flexibel auf Fertigungsereignisse und passt die Prüffälligkeit entsprechend an. So verschiebt beispielsweise ein Maschinenstillstand die Aufforderung zur Prüfung nach hinten. Eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis, denn so prüfen die Werker nur, wenn in dem für die Prüffrequenz definierten Zeitraum auch tatsächlich produziert wurde.

Die Aufforderung zur Qualitätsprüfung erfolgt nun über die Bedienoberfläche des BDE-Systems. Im Hallenplan zeigen leicht verständliche Symbole direkt neben der Maschine auf einen Blick, sobald eine Qualitätsprüfung fällig ist und um welche Art es sich handelt:

  • Freigabeprüfung zur Artikelfreigabe
  • Werkerselbstprüfung
  • Messprüfung

Während die Freigabe- Messprüfungen in den angeschlossenen Messlaboren der jeweiligen Fertigungsbereiche erfolgen, führt der Maschinenbediener die Werkerselbstprüfung eigenverantwortlich direkt in der Produktion durch. Er entnimmt die Stichprobe und startet per Button in ProSeS die Qualitätsprüfung. Dieser Button ist das Kommunikationssignal an CASQ-it, mit dem der Prüfauftrag bearbeitet wird. Automatisch tritt die bis dahin in Wartestellung verharrende CAQ-Software in den Vordergrund und öffnet den Prüfauftrag, ohne dass der Mitarbeiter das BDE-System verlassen oder die CAQ-Software starten muss. Für eine lückenlose Rückverfolgung authentifizieren sich die Prüfer über ihren persönlichen RFID-Chip, der auch für das unternehmensweite Zugangs- und Schließsystem genutzt wird. Schritt für Schritt führt CASQ-it nun den Werker durch die erforderlichen Prüfschritte, wie Ident-Prüfung, Optik-Prüfung und Maß-Prüfungen. Dabei unterstützen Prüfanweisungen und hinterlegte Bilder die Mitarbeiter. Ist die Prüfung abgeschlossen, analysiert und dokumentiert CASQ-it die erzeugten Ergebnisse, meldet die Information der abgeschlossenen Prüfung an das BDE-System weiter und zieht sich anschließend automatisch wieder in den Hintergrund zurück.

Es ist ein hochintelligentes Zusammenspiel beider Softwarelösungen unter Beachtung von Produktionszeit, -menge, Fertigungsereignissen und Prüfergebnissen, von dem die Mitarbeiter jedoch nichts mitbekommen. Sie können sich, geführte von den vernetzten Softwarelösungen, vollständig auf die zu bearbeitenden Prüfaufträge und die Maschinen in ihrem Verantwortungsbereich konzentrieren.

AUTOMATISIERTE MESSWERTÜBERNAHME FÜR SICHERE DATENÜBERGABE

Die Automatisierung des Prüfprozesses setzt sich in den Messlaboren fort. Hier führen die Messprüfer die SPC-bezogenen Prüfungen durch. STOCKO setzt dabei für die zuverlässige und schnelle Qualitätsüberwachung auf mehreren Messmaschinen aus dem Hause Werth, Keyence und Vision Engineering, die alle mit CASQ-it vernetzt sind. Die Vernetzung geht soweit, dass jeder Prüfauftrag ohne zusätzliche Eingaben aufgerufen, bearbeitet und abgeschlossen wird:

Die Stichproben werden nach Aufforderung durch das BDE-System von den Maschinenführern entnommen und im produktionsbezogenen Messlabor abgegeben. Eine Maschinenbezeichnung auf dem Behälter der Stichprobe markiert, von welcher Maschine die Teile stammen und erlaubt so die eindeutige Zuordnung. Auch im Messlabor erfolgt der Start des Prüfauftrags über das BDE-System. Durch die Verknüpfung aus Artikelnummer, zugeordnetem Prüfplan und im BDE ausgewählter Prüffolge startet CASQ-it automatisch den richtigen Prüfauftrag und stellt die erforderlichen Prüfmerkmale und -vorschriften für die Messmaschine zur Verfügung – ohne dass das CAQ-System aktiv durch den Mitarbeiter bedient werden muss. Der Messprüfer legt lediglich die Teile auf das Koordinatenmessgerät / den digitalen Messprojektor auf und startet die Prüfung über das BDE-System. Basierend auf dem CASQ-it Prüfplan erfasst die Messmaschine binnen kürzester Zeit alle erforderlichen Merkmale. Mit Abschluss der Prüfung erfolgt die automatische Übergabe der Messwerte an CASQ-it und die abschließende Prozessbewertung in der Regelkarte.

PROZESSQUALITÄT ÜBERZEUGT BEI REQUALIFIZIERUNGSPRÜFUNG

Und durch die automatisierte Übernahme von Qualitätsdaten werden nicht nur Manipulationen oder Fehleingaben ausgeschlossen, sondern auch eine zuverlässige Grundlage zur Beurteilung der Prozessqualität geschaffen. Das wird an einem Beispiel aus dem Spritzguss deutlich: Bis zu 32 Kavitäten umfasst eine Stichprobe, pro Kavität werden jeweils zwei Merkmale erfasst. Diese Qualitätsdaten stehen durch das automatisierte Zusammenspiel aus BDE, CAQ und Messmaschinen binnen kürzester Zeit in der Regelkarte zur Prozessbeurteilung bereit – von der Gesamt-Prozessbetrachtung bis hin zur Qualitätsbeurteilung einzelner Kavitäten. Während der Messprüfer in der Lage ist, Prozessauffälligkeiten sofort zu erkennen, ist der Maschinenführer basierend auf seiner Erfahrung in der Lage, die Maschine entsprechend neu zu justieren. Prozessveränderungen kann sofort entgegengesteuert werden, um Toleranzverletzungen und somit Ausschuss und Fehlerfolgekosten zu verhindern.

Nicht nur STOCKO selbst blickt kritisch auf die Produktionsprozesse, sondern natürlich auch die Vielzahl von Kunden aus der Automotive- und Haushaltsgerätebranche. In regelmäßigen Requalifizierungsprüfungen sind sie es, die belastbare Nachweise zur Maschinen- und Prozessfähigkeit verlangen. Hier agiert STOCKO mit Souveränität: In CASQ-it stehen dynamische Analysen und Kennzahlen über variable Zeiträume und bis in beliebige Tiefe zur Verfügung. Qualität, die auf Knopfdruck bei bis zu 300 kundenseitigen Anfragen im Jahr überzeugt.

Bildmontage mit Porträtfoto„Die Entwicklung unserer unterschiedlichen Systeme drängt uns zu weiteren Optimierungen der Schnittstellen zwischen BDE und CAQ. Weg vom Papier und hin zur intelligenten Kommunikation der einzelnen Lenkungsmethoden sowie der sicheren und automatisierten Verarbeitung der Prozess-Aufzeichnungen.

Auf Basis dieser Herausforderungen haben wir seit ungefähr 2014 gemeinsam mit den Softwarehäusern ProSeS und Böhme & Weihs an einer Vernetzung dieser Programme gearbeitet. Ich bin optimistisch, dass wir auf Basis unserer gemeinsamen Ideen auch noch weitere Synergieeffekte nutzen und vielleicht noch bisher ungeahnte Mehrwerte für den Nutzer entwickeln können.“

Peter Steffens, Leiter Qualitätsmanagement bei der STOCKO CONTACT GmbH & Co. KG