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.



  • Unternehmen sehen Licht am Ende des Tunnels

    Unternehmen sehen Licht am Ende des Tunnels

    Mit dem stärksten jemals gemessenen Anstieg hat sich der Ifo-Geschäftsklimaindex im Juni im Vergleich zum Vormonat etwas erholt. Er liegt nun bei 86,2 Punkten.

    mehr lesen: Unternehmen sehen Licht am Ende des Tunnels

  • Cloud-Computing bleibt auf Wachstumskurs

    Cloud-Computing bleibt auf Wachstumskurs

    Im vergangenen Jahr haben 76 Prozent der Unternehmen Rechenleistung aus der Cloud in Anspruch genommen. Dies geht aus einer Studie von Bitkom Research im Auftrag von KPMG hervor.

    mehr lesen: Cloud-Computing bleibt auf Wachstumskurs

  • Maschinenbauer zuversichtlich für die Zeit nach Corona

    Maschinenbauer zuversichtlich für die Zeit nach Corona

    Die überwiegende Zahl der Maschinenbauer ist zuversichtlich, mittelfristig auf das nominale Umsatzniveau von 2019 zurückzukehren. So lautet die Kernbotschaft der sechsten VDMA-Blitzumfrage zur Corona-Pandemie, an der 658 Unternehmen teilnahmen.

    mehr lesen: Maschinenbauer zuversichtlich für die Zeit nach Corona

  • 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

  • Google Cloud tritt der OPC Foundation bei

    Google Cloud tritt der OPC Foundation bei

    Google Cloud wird künftig verstärkt OPC UA nutzen, um Maschinendaten zur Verarbeitung an die eigene Infrastruktur zu übertragen. Dafür tritt die Firma der OPC Foundation als 773. Mitglied bei.

    mehr lesen: Google Cloud tritt der OPC Foundation bei

  • Zukünftig weniger Dienstreisen?

    Zukünftig weniger Dienstreisen?

    Wie aus der aktuellen Ifo-Konjunkturumfrage hervorgeht, will mehr als die Hälfte der deutschen Unternehmen — vor allem aus der Industrie — im Zuge der Coronakrise Geschäftsreisen dauerhaft zurückfahren.

    mehr lesen: Zukünftig weniger Dienstreisen?

  • Besser aus der Krise kommen

    Besser aus der Krise kommen

    Die finanziellen Auswirkungen der Corona-Pandemie sind groß, dennoch birgt die aktuelle Krise auch positives. Laut einer Umfrage des VDI führt die aktuelle Situation dazu, dass sich Unternehmen digitaler und krisenfester…

    mehr lesen: Besser aus der Krise kommen

  • Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

    Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

    Die Maschinenbau-Branche leidet unter den Folgen von Covid-19. Doch die Ursachen für die Probleme liegen tiefer. Das zeigt die jüngste Studie von Inform: ‚Trendreport 2020 für den Maschinen- und Anlagenbau:…

    mehr lesen: Zukunftssicherheit im deutschen Maschinenbau

  • BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

    BMW und Mercedes-Benz stoppen ihre Kooperation zur Entwicklung automatisierter Fahrzeuge. Die Entwicklung einer gemeinsamen Technologiebasis wäre zu aufwendig, heißt es in einer gemeinsamen Pressemitteilung. Auch die Konjunktur spiele bei der…

    mehr lesen: BMW und Mercedes-Benz legen Entwicklungskooperation auf Eis

  • Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

    VDMA Robotik+Automation rechnet für das laufende Jahr mit einem Umsatzrückgang von mindestens 20 Prozent. Vor Ausbruch der Pandemie ging der Verband von einem Rückgang von 10 Prozent aus.

    mehr lesen: Corona bremst Robotik und Automation stärker als erwartet

  • Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

    Der Anruf kam am 20. Mai um 16.45 Uhr: Die Schmersal-Gruppe wurde von offizieller Seite informiert, dass Cyberkriminelle einen gezielten Angriff auf das Firmennetzwerk planen. Nach einer Verifikation des Anrufs…

    mehr lesen: Schmersal-Gruppe nach Cyberangriff wieder handlungsfähig

  • Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen

    Ein Zusammenschluss von rund 60 Unternehmen aus Europa, Amerika und Asien hat mit ‘Omlox‘ einen Ortungsstandard für die Industrie eingeführt. Die weltweie Koordination wird durch die Profibus Nutzerorganisation übernommen.

    mehr lesen: Gemeinsamer Standard für unterschiedliche Ortungslösungen