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.



  • Was im nächsten Jahr auf die Unternehmens-IT zukommt

    Was im nächsten Jahr auf die Unternehmens-IT zukommt

    Der Softwareanbieter Sage hat fünf IT-Trends identifiziert, die 2020 für Unternehmen wichtig werden — darunter die Themen Hybrid Cloud, Predictive Data Analytics und Nachhaltigkeit.

    mehr lesen: Was im nächsten Jahr auf die Unternehmens-IT zukommt

  • VDW nimmt Produktionsprognose für 2019 zurück

    VDW nimmt Produktionsprognose für 2019 zurück

    Im dritten Quartal 2019 sank der Auftragseingang der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 25%. Dabei gingen die Bestellungen aus dem Inland um 29% zurück. Die Auslandsbestellungen verloren 23%.…

    mehr lesen: VDW nimmt Produktionsprognose für 2019 zurück

  • Planungsoptimierung in Echtzeit

    Planungsoptimierung in Echtzeit

    Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojektes ProPlanE haben die Projektpartner den Prototypen einer Analyseplattform entwickelt, mit der sich die Fertigungsplanung auf Basis von Process-Mining-Verfahren in…

    mehr lesen: Planungsoptimierung in Echtzeit

  • 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

  • Maschinenbauer suchen Virtual-Reality-Designer

    Maschinenbauer suchen Virtual-Reality-Designer

    Maschinen- und Anlagenbauer sind Vorreiter bei der Nutzung von Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR). Mehr als jedes Dritte Unternehmen (34%) nutzt die Technologien bereits – doppelt so viele…

    mehr lesen: Maschinenbauer suchen Virtual-Reality-Designer

  • Schneider Electric startet erstes Innovationszentrum in der DACH-Region

    Schneider Electric startet erstes Innovationszentrum in der DACH-Region

      Schneider Electric hat seinen ersten Innovation Hub in der DACH-Region eröffnet. Ab sofort steht Kunden, Partnern, Schülern und Studenten auch im Schwarzwald ein Schneider Electric Innovation Hub offen.

    mehr lesen: Schneider Electric startet erstes Innovationszentrum in der DACH-Region

  • Cyberangriff bei Pilz

    Cyberangriff bei Pilz

    Mitte Oktober ist Pilz Ziel eines schweren Cyberangriffs geworden. Weltweit waren Server- und Kommunikationssysteme des Automatisierungsanbieters betroffen.

    mehr lesen: Cyberangriff bei Pilz

  • Bundesregierung zieht Bilanz

    Bundesregierung zieht Bilanz

    Vor einem Jahr hat die Bundesregierung ihre Strategie Künstliche Intelligenz beschlossen. Das Ziel: Die weitere Entwicklung und Anwendung von Künstlicher Intelligenz ganzheitlich politisch zu gestalten. Nun zog man seitens der…

    mehr lesen: Bundesregierung zieht Bilanz

  • Deutsche Wirtschaft wächst leicht

    Deutsche Wirtschaft wächst leicht

    Mit einem leichten Wachstum im dritten Quartal ist die deutsche Wirtschaft knapp einer Rezession entgangen. Wie das Statistische Bundesamt mitteilt, wuchs das Bruttoinlandsprodukt in diesem Zeitraum um 0,1 Prozent.

    mehr lesen: Deutsche Wirtschaft wächst leicht

  • Proalpha übernimmt Tisoware

    Proalpha übernimmt Tisoware

    Der ERP-Anbieter Proalpha übernimmt Tisoware, ein Anbieter für Zeitwirtschaftssoftware. Gemeinsam wollen beide Unternehmen ihre Kunden noch besser bei der Digitalisierung unterstützen.

    mehr lesen: Proalpha übernimmt Tisoware

  • Fertigungsindustrie wächst, aber langsamer

    Fertigungsindustrie wächst, aber langsamer

    Trotz schwieriger Marktbedingungen befindet sich die Fertigungsindustrie weiter im Wachstum. Dies zeigt der Global Growth Index des Softwareanbieters Epicor. Demnach betrug das Wachstum im Vergleich zur Vorjahresbefragung ein Prozent.

    mehr lesen: Fertigungsindustrie wächst, aber langsamer

  • Richtlinienreihe: Anlagen der Verfahrenstechnik modular entwickeln

    Richtlinienreihe: Anlagen der Verfahrenstechnik modular entwickeln

    Die Richtlinie VDI/VDE/NAMUR 2658 Blatt 1 ‚Automatisierungstechnisches Engineering modularer Anlagen in der Prozessindustrie – Allgemeines Konzept und Schnittstellen‘ wurde im Oktober 2019 in deutsch und englisch veröffentlicht. Darin wird das…

    mehr lesen: Richtlinienreihe: Anlagen der Verfahrenstechnik modular entwickeln