Warum KI allein keine Qualität sichert

Industrieinspektion mit KI-Unterstützung
Industrieinspektion mit KI-UnterstützungBild: Quality Miners GmbH

Vision-Systeme sollen Prüfungen ersetzen, Machine Learning Qualitätsprobleme vorhersagen und KI-Agenten Ursachen identifizieren. Doch davor stellt sich im Qualitätsmanagement eine andere Frage: Wie werden aus Signalen Entscheidungen, die belastbar, nachvollziehbar und normkonform sind? Qualität unterscheidet sich von klassischen Effizienzmaßnahmen. Diese optimieren Durchsatz und Auslastung. Hingegen sind Qualitätsentscheidungen mit Haftung, regulatorischen Anforderungen und externen Anspruchsgruppen verbunden. Sie verknüpfen technische Einrichtungen, Daten, statistische Verfahren und organisatorische Verantwortung.

Qualität im Regelkreis

CAQ-Systeme werden häufig lose in Funktionen beschrieben: Prüfplanung, Wareneingang, SPC, Reklamationsmanagement, FMEA oder Prüfmittelmanagement. Diese Struktur bildet funktionale Tätigkeitsbereiche ab. Für Wirkung im Produktionssystem ist jedoch entscheidend, wie diese miteinander verknüpft sind.

Vereinfacht gesagt entsteht Wirkung so: Der Control Plan definiert die operative Absicherung. Die FMEA beschreibt Risiken und leitet Prüfmerkmale sowie Vermeidungsmaßnahmen ab. Die Prüfmittelverwaltung stellt korrekte Messwerte sicher. SPC erzeugt Stabilität im laufenden Prozess. Reklamationen liefern Rückkopplung in Planung und Prozessgestaltung. Werden diese Elemente zusätzlich mit Maschinen-, Auftrags- und Materialinformationen verbunden, wird Qualität dann nicht nachträglich dokumentiert, sondern im Takt der Produktion abgesichert. Daraus können stabile Prozesse entstehen, Rückverfolgbarkeit und Einsparungseffekte.

Vom Merkmal zur strukturierten Entscheidung

Ein typischer Fall zeigt sich in der Prüfplanung. Prüfmerkmale werden häufig manuell, beispielsweise aus Zeichnungen in Systeme übertragen. Das Vorgehen ist etabliert, aber aufwendig und fehleranfällig. Die Herausforderung liegt nicht in der Methodik. Vielmehr in der zuverlässigen Überführung technischer Informationen. Genau hier setzen automatisierte Systeme wie QPilot an. CAD-Daten, Zeichnungen oder Messprogramme werden damit in strukturierte Prüfpläne überführt. KI ergänzt solche Systeme, etwa bei der Extraktion von Informationen aus unstrukturierten Quellen wie gescannten PDFs.

Nicht der Einsatz von KI entscheidet, sondern die prozessuale Einbettung. Die Merkmale werden so mittels Automatisierung in QS-Strategien ins CAQ- oder SAP-Systeme überführt. So sollen Entscheidungen regelbasiert, nachvollziehbar und auditfähig bleiben. Oder anders formuliert: Automatisierung ersetzt das Abtippen, KI erweitert die Informationsbasis, doch die Entscheidung bleibt im Qualitätssystem.

Edge-Geräte, Datenerfassung und Bewertung

Mit mehr Vernetzung sind Prozesssignale in hoher Frequenz und Abdeckung verfügbar. Kamerasysteme, Maschinenparameter oder Inline-Messwerte liefern detaillierte Zustandsinformationen. Zunächst beschreiben diese nur lokal einen Prozess. Um den Prozess stabil zu halten und Ausschuss zu reduzieren werden diese Signale schon heute in modernen Produktionen zur Regelung von Parametern genutzt. Etwa über Hysterese-Logiken oder KI-gestützt. Die Kette ist damit noch nicht abgesichert. Qualitätssicherung betrifft Materialeinflüsse, vorgelagerte Prozesse, Folgeprozesse sowie organisatorische Rahmenbedingungen. Die Freigabeentscheidung bleibt Teil eines übergeordneten Systems, selbst wenn einzelne Prozesse autonom geregelt sind. Aus statistischer Bewertung, Grenzwertdefinition und der Einbettung in Prüfstrategien werden Prozesssignale zu belastbaren Qualitätsmerkmalen. Für übergeordnete Systeme können Auftrags- und Prozessdaten oder Stückzahlen per Standards wie OPC UA übertragen werden. Statistische Verfahren oder ergänzende Analysen helfen, Abweichungen sichtbar zu machen.

Rolle statistischer Verfahren

KI-gestützte Verfahren ermöglichen es, Muster oder Anomalien über größere Datenräume zu identifizieren. Etwa über mehrere Linien, Maschinen oder Standorte hinweg. Im operativen Prozess bleibt die klassische Statistik zentral. SPC, Fähigkeitskennzahlen wie Cp oder Cpk sowie definierte Stichprobenlogiken bilden die Grundlage der Prozessbeherrschung und sind häufig vertragliche Grundlage. Statistische Verfahren ermöglichen die kontrollierte Bewertung im konkreten Prozessfenster.

Integration als Voraussetzung für Wirkung

Technologisch lassen sich Einzelsysteme heute schneller denn je implementieren. Daraus resultieren lokale Optimierungen, die womöglich nicht integriert sind. Ein Beispiel für erfolgreiche Integration zeigt sich im Kontext von Track&Trace-Systemen, etwa in der Bremsscheibenfertigung. Bauteile werden dabei über den gesamten Produktionsprozess hinweg eindeutig identifiziert und mit Prozess-, Prüf- und Materialdaten verknüpft. Dadurch entsteht eine durchgängige Rückverfolgbarkeit, die es ermöglicht, Abweichungen konkreten Chargen, Maschinenzuständen oder Prozessparametern zuzuordnen. Auch hier ersetzt die Verfügbarkeit von Daten keine Entscheidung. Track&Trace stellt die Informationsbasis bereit, um Ursachen zu analysieren und Entscheidungen abzusichern. Die Bewertung, ob ein Bauteil freigegeben wird, welche Maßnahmen eingeleitet werden oder wie mit Abweichungen umzugehen ist, erfolgt weiterhin auf Basis definierter Kriterien innerhalb des Qualitätssystems. Allgemein gilt: Lokal können Systeme unterschiedlich ausgestaltet sein. Ein System klassifiziert Bilddaten, ein anderes erkennt Anomalien und ein drittes analysiert Zusammenhänge. Ohne Integration bleiben diese Ergebnisse isoliert. Erst durch die Verknüpfung mit Prüfstrategien, Rückverfolgbarkeit und Maßnahmen entsteht ein durchgängiger Zusammenhang zwischen Signal und Entscheidung. Die Wirkung durch Zusammenspiel der Systeme einer Toolchain.

Verschiebung des Engpasses

Mit steigender Verfügbarkeit von Analyseverfahren und Daten verschiebt sich der Engpass im Qualitätsmanagement. Die Herausforderung liegt weniger in der Datenerfassung und der Erkennung von Mustern, sondern in deren Bewertung und Überführung in belastbare Entscheidungen. Die Qualität eines Systems zeigt sich daher nicht primär in der Menge lokal erzeugter Analysen, sondern in der Struktur, mit der Entscheidungen getroffen, dokumentiert und abgesichert werden.



  • Industrie will mehr produzieren

    Industrie will mehr produzieren

    Die Deutschen Industrieunternehmen wollen ihre Produktion ausweiten. Die gesteigerten Erwartungen verhelfen dem entsprechenden Indikator des Ifo Instituts zum höchsten Stand seit 1991.

    mehr lesen: Industrie will mehr produzieren

  • Mehrheit der Industrieunternehmen geht gestärkt aus der Krise

    Mehrheit der Industrieunternehmen geht gestärkt aus der Krise

    57 Prozent der Unternehmen aus der verarbeitenden Industrie gehen davon aus, gestärkt aus der Coronakrise hervorzugehen. Das geht aus einer Studie von Sopra Steria und dem F.A.Z.-Institut hervor. Um diese…

    mehr lesen: Mehrheit der Industrieunternehmen geht gestärkt aus der Krise

  • Agile Methoden liegen im Trend

    Agile Methoden liegen im Trend

    Das sogenannte Wasserfall-Prinzip in der Software-Entwicklung kommt immer seltener zum Einsatz. Häufiger sind agile Methoden wie die ’Continuous Integration’, bei denen Software in kleinen Einheiten kontinuierlich erweitert und verbessert wird.…

    mehr lesen: Agile Methoden liegen im Trend

  • Anzeige
    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

    Die Digitalisierungs- und Automatisierungslösungen von Retarus ermöglichen effiziente Abläufe ohne manuellen Aufwand oder Kompromisse bei der Datensouveränität

    mehr lesen: Retarus beschleunigt Datenaustausch in der Produktion

  • LiefKettG nimmt Schutz von Arbeitnehmern und Umwelt in den Fokus

    LiefKettG nimmt Schutz von Arbeitnehmern und Umwelt in den Fokus

    Das Bundeskabinett hat im März den Entwurf für das neue Lieferkettengesetz beschlossen. Wird das Gesetz in dieser Form erlassen, so werden in deutschen Unternehmen einige Änderungen erforderlich. Der Softwareanbieter Comarch…

    mehr lesen: LiefKettG nimmt Schutz von Arbeitnehmern und Umwelt in den Fokus

  • Siemens mit deutlicher Gewinnsteigerung im 2. Quartal

    Siemens mit deutlicher Gewinnsteigerung im 2. Quartal

    Siemens beendet das erste Halbjahr des laufenden Geschäftsjahres mit positiven Neuigkeiten. Umsatzerlöse und Gewinn legen kräftig zu.

    mehr lesen: Siemens mit deutlicher Gewinnsteigerung im 2. Quartal

  • Mehr Investitionen in Forschung und Entwicklung

    Mehr Investitionen in Forschung und Entwicklung

    Insgesamt 8,2Mrd.€ hat der Maschinen- und Anlagenbau im Jahr 2019 für Forschung und Entwicklung ausgegeben. Auch in der Pandemie behalten F&E-Ausgaben einen hohen Stellenwert.

    mehr lesen: Mehr Investitionen in Forschung und Entwicklung

  • Sicherheitsrisiko neu definieren – Hacker engagieren

    Sicherheitsrisiko neu definieren – Hacker engagieren

    IT-Sicherheit ist ein wichtiges Thema für jedes Unternehmen. Denn kommt es zu einem erfolgreichen Angriff kann dies teuer werden. Durch die Nutzung sogenannter Bug-Bounty-Plattformen können Unternehmen kriminellen Hackern vorgreifen.

    mehr lesen: Sicherheitsrisiko neu definieren – Hacker engagieren

  • Zusammenarbeit funktioniert nur in jedem fünften Unternehmen

    Zusammenarbeit funktioniert nur in jedem fünften Unternehmen

    Corona stellt Unternehmen und deren Mitarbeiter nach wie vor auf eine harte Probe. Laut der Studie ‚Kollaboration – Erfolgsfaktor Zusammenarbeit‘ schaffen es aktuell nur 22 Prozent der Unternehmen, eine Zusammenarbeit…

    mehr lesen: Zusammenarbeit funktioniert nur in jedem fünften Unternehmen

  • Bestellungen im März und im 1. Quartal steigen

    Bestellungen im März und im 1. Quartal steigen

    Im März haben die Bestellungen im Maschinen- und Anlagenbau im Vergleich zum Vorjahr deutlich zugelegt. Dabei kamen sowohl aus dem Aus- als auch aus dem Inland positive Signale.

    mehr lesen: Bestellungen im März und im 1. Quartal steigen

  • Der Weg zur effizienten Datenstrategie

    Der Weg zur effizienten Datenstrategie

    Viele deutsche Mittelständler bieten innovative Produkte an, tun sich aber oft schwer, operative Prozesse mithilfe von Daten tatsächlich zu verbessern und wichtige Entscheidungen auf Basis ihrer Daten zu fällen. Der…

    mehr lesen: Der Weg zur effizienten Datenstrategie

  • Mehr Cybersicherheit für Fernwartungs-Router

    Mehr Cybersicherheit für Fernwartungs-Router

    HMS hat die neue Fernwartungs-Router-Generation Ewon Cosy+ auf erhöhte Sicherheit ausgelegt. Die Geräte bieten nicht nur moderne hardware-implementierte Sicherheitsmechanismen, sondern auch automatische Updates signierter Firmware über die firmeneigene Plattform Talk2M.

    mehr lesen: Mehr Cybersicherheit für Fernwartungs-Router