Ein digitaler Spiegel des Prüfprozesses

Prüfdurchläufe im Überblick: detaillierte Darstellung aller durchgeführten Prüfprozesse mit Filtermöglichkeiten, Fehlerquoten und Statusinformationen.
Prüfdurchläufe im Überblick: detaillierte Darstellung aller durchgeführten Prüfprozesse mit Filtermöglichkeiten, Fehlerquoten und Statusinformationen. – Bild: Robotron

Qualität ist ein entscheidender Wettbewerbsfaktor in der industriellen Fertigung. Immer komplexere Produkte, kürzere Innovationszyklen und strengere regulatorische Anforderungen stellen Hersteller vor die Herausforderung, Qualität nicht nur punktuell zu prüfen, sondern über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg sicherzustellen. Digitale Zwillinge eröffnen hier neue Möglichkeiten, Qualitätssicherung auf ein fundiertes und datengetriebenes Fundament zu stellen. Ein Beispiel ist die Abfüllung von Joghurt-Gläsern. Dabei müssen Gewicht, Sauberkeit, Deckel- und Etikettenposition sowie Haltbarkeitskennzeichnung zuverlässig geprüft werden. Bereits kleinste Abweichungen können zu Ausschuss führen oder auch das Vertrauen des Endkunden gefährden. Hier kann der digitale Zwilling unterstützen. Dieser beschreibt die virtuelle Abbildung eines physischen Objekts, angereichert mit Echtzeit- und historischen Daten. In der Qualitätssicherung entsteht dadurch ein digitaler Spiegel des Prüfprozesses: von der Definition der Prüfpläne über die Erfassung und Auswertung der Ergebnisse bis hin zur Rückverfolgbarkeit im Rahmen von Audits oder Lieferkettennachweisen. Jedes Glas, jede Palette und sogar ganze Chargen lassen sich in Echtzeit nachverfolgen. So entsteht ein kontinuierliches Abbild der Produktion, das alle relevanten Qualitätsparameter erfasst. Abweichungen sind schnell sichtbar, Rückverfolgbarkeit jederzeit gegeben und die Produktion kann dynamisch angepasst werden – ohne aufwendige manuelle Prüfungen.

Use Case: Joghurtabfüllung

Um einen digitalen Zwilling zu erstellen, müssen zuerst Produktionsdaten erfasst werden. Bei der Joghurtabfüllung erfassen etwa Sensoren an der Abfüllanlage u.a. Füllstände, Temperatur, Druck und den Zustand der Mehrwegbehälter. Diese Werte werden in Echtzeit an den Smart Inspection Twin (Robotron*SIT) übermittelt, eine Software zur Qualitätsüberwachung der Firma Robotron Datenbank-Software.

Die Software arbeitet zunächst drei Prüflisten ab, welche jeweils mehrere Prüfschritte beinhalten. Eine Prüfliste ist also eine logische Zusammenfassung mehrerer Prüfschritte. Die Erhebung der Prüfdaten erfolgt pro Produktionsstrecke jeweils feingranular pro Abfüllbehältnis. Durch Zusammenführung der Daten kann eine Datenaggregation/ Verdichtung der Daten auf größere Verpackungseinheiten, z.B. Paletten oder Chargen, erfolgen.

Die Erhebung der Prüfergebnisse erfolgt vollautomatisch mittels Sensorik. Manueller Prüfaufwand entsteht nicht (ggf. mit Ausnahme der zusätzlichen manuellen Sichtprüfung per Stichprobe). Über ein Fieldgateway werden die Daten dabei an die eigentliche Datensenke weitergeleitet. Dies unterstützt auch bei großen Stückzahlen einen durchgehenden Prüfprozess. Aus den erfassten Daten kann jetzt ein digitaler Zwilling der Abfüllanlage erstellt werden. Dieser bildet den aktuellen Zustand der Anlage virtuell ab – inklusive aller relevanten Parameter.

Nutzen des digitalen Zwillings

Ein digitaler Zwilling ermöglicht die Analyse sowie die Optimierung der Qualitätssicherung. Die Integration von KI- und Machine-Learning-Verfahren verspricht zusätzliche Potenziale für die intelligente Prüfprozessanalyse. Die Systeme sind in der Lage, die Häufigkeit und Relevanz einzelner Prüfschritte zu bewerten und daraus Empfehlungen abzuleiten, welche Prüfungen besonders kritisch sind oder ergänzt werden sollten. So wird etwa ersichtlich, dass Etikettenfehler bei bestimmten Umgebungsbedingungen gehäuft auftreten was wiederum zur automatischen Erweiterung des Prüfplans um eine zusätzliche Sichtprüfung führen kann.

Qualität voraussschauend sichern

Die Robotron-Software unterstützt diese dynamische Prüfplananpassung: Neue Prüfschritte lassen sich flexibel integrieren, ohne den laufenden Betrieb zu stören. Gleichzeitig ermöglichen historische Daten die frühzeitige Erkennung von Mustern, die auf bevorstehende Qualitätsprobleme hindeuten – etwa eine steigende Ausschussquote bei sinkender Fülltemperatur. So wird aus der reaktiven Prüfung eine vorausschauende Qualitätssicherung und es können Maßnahmen für Predictive Maintenance abgeleitet werden. Auch die Effizienz der Produktion profitiert: Die automatisierte Datenerfassung reduziert den manuellen Prüfaufwand, während der Prüfprozess auch bei hohen Stückzahlen durchgängig und skalierbar bleibt.

Komplexe Prozesse transparent gestalten

Digitale Zwillinge ermöglichen eine präzise, datenbasierte Abbildung von Produktionsprozessen und schaffen damit die Grundlage für eine kontinuierliche Überwachung und Analyse. Systeme wie Robotron*SIT zeigen, wie digitale Zwillinge bereits heute in Unternehmen eingesetzt werden, um Prüfprozesse zu unterstützen und Traceability-Anforderungen zu adressieren. Die Software erlaubt eine flexible Anpassung an unterschiedliche Produktionsumgebungen und kann individuell konfiguriert werden. Ein weiterer Nutzen liegt in der automatisierten Datenerfassung und -auswertung. Große Datenmengen können strukturiert analysiert werden. Gleichzeitig erlaubt die Aggregation von Einzelprüfdaten auf höhere Verpackungseinheiten eine effiziente Rückverfolgbarkeit – ein Aspekt, der in vielen Branchen mittlerweile vorausgesetzt wird.

KI-gestützte Verfahren versprechen zusätzliche Potenziale: So können etwa Muster in historischen Daten erkannt und als Grundlage für präventive Maßnahmen genutzt werden. Damit wird Qualitätssicherung zunehmend vorausschauend.

Digitale Zwillinge helfen, komplexe Produktionsprozesse transparent, nachvollziehbar und anpassungsfähig zu gestalten. Ihre Bedeutung wird mit wachsender Datenverfügbarkeit und steigenden Anforderungen weiter zunehmen.



  • Industrieleistung bricht um zwei Prozent ein

    Industrieleistung bricht um zwei Prozent ein

    Deutschlands Wirtschaft könnte 2024 auf der Stelle treten. Nach aktuellen Berechnungen korrigiert das Ifo-Institut das voraussichtliche Wirtschaftswachstum von 0,4 auf null Prozent, die Industrie schrumpft sogar um zwei Prozent. Dafür…

    mehr lesen: Industrieleistung bricht um zwei Prozent ein

  • Maximilian Köpke wird COO/CFO bei Convista

    Maximilian Köpke wird COO/CFO bei Convista

    Das Beratungshaus Convista hat Maximilian Köpke in einer Doppelrolle als COO und CFO ins Boot geholt. Zuvor war der Manager als Partner bei der Boston Consulting Group angestellt.

    mehr lesen: Maximilian Köpke wird COO/CFO bei Convista

  • Fakuma 2024 liefert neue Ansätze für die Kunststoffverarbeitung

    Fakuma 2024 liefert neue Ansätze für die Kunststoffverarbeitung

    Auf der diesjährigen Fakuma, internationale Fachmesse für Kunststoffverarbeitung, vom 15. bis 19. Oktober 2024 wird es neben der Ausstellung auch ein breites Rahmenprogramm geben. Erstmals wird etwa der Karriere-Freitag Teil…

    mehr lesen: Fakuma 2024 liefert neue Ansätze für die Kunststoffverarbeitung

  • Sebastian Spicker wird Managing Director DACH bei IFS

    Sebastian Spicker wird Managing Director DACH bei IFS

    Sebastian Spicker hat die Position des Managing Director DACH bei IFS übernommen.

    mehr lesen: Sebastian Spicker wird Managing Director DACH bei IFS

  • IFS kauft Copperleaf Technologies

    IFS kauft Copperleaf Technologies

    Der schwedische Anbieter von Business-Software IFS kauft Copperleaf Technologies. Das kanadische Unternehmen bietet Analytics-Software etwa für die Investitionsplanung und soll rund eine Milliarde kanadische Dollar kosten, rund 670 Millionen Euro.

    mehr lesen: IFS kauft Copperleaf Technologies

  • Wie steht es um KI und IoT bei unseren Nachbarn?

    Wie steht es um KI und IoT bei unseren Nachbarn?

    Wie etabliert sind Robotik, KI, ML, Big Data und IoT in den europäischen Ländern? Und wie schneidet Deutschland im Vergleich ab? Das hat Reichelt Elektronik Menschen in Deutschland, Frankreich, Italien…

    mehr lesen: Wie steht es um KI und IoT bei unseren Nachbarn?

  • Tech-Festival für Co-Creation in der Automatisierung

    Tech-Festival für Co-Creation in der Automatisierung

    Die vernetzte Fabrik, Datenräume und Automatisierung sind nur einige der Themen, die am 6. November in der Gläsernen Manufaktur Dresden im Mittelpunkt stehen. Für das Event Hub:Disrupt organisieren die Veranstalter…

    mehr lesen: Tech-Festival für Co-Creation in der Automatisierung

  • Kollektives und individuelles Lernen verzahnt

    Kollektives und individuelles Lernen verzahnt

    IT-Technik wie künstliche Intelligenz (KI) ermöglicht es Unternehmen, ganz neue Lernarchitekturen und -landschaften zu schmieden.

    mehr lesen: Kollektives und individuelles Lernen verzahnt

  • Drei Maßnahmen gegen Deepfake-Angriffe

    Drei Maßnahmen gegen Deepfake-Angriffe

    KI-gestützter Identitätsbetrug kommt weltweit häufiger vor. Allein in Österreich stieg die Zahl der Deepfake-Angriffe in diesem Jahr um 119 Prozent, ergab eine KPMG Austria-Umfrage. Mit diesen drei Maßnahmen lassen sich…

    mehr lesen: Drei Maßnahmen gegen Deepfake-Angriffe

  • IAB-Arbeitsmarktbarometer steigt erneut

    IAB-Arbeitsmarktbarometer steigt erneut

    Trotz anhaltend schwieriger Konjunktur bleibt der Arbeitsmarkt-Indikator des IAB in Deutschland das dritte Mal leicht im Plus.

    mehr lesen: IAB-Arbeitsmarktbarometer steigt erneut

  • China will Industrieroboter exportieren

    China will Industrieroboter exportieren

    Die chinesische Regierung will künftig verstärkt Industrieroboter exportieren, um Wirtschaftswachstum herbeizuführen.

    mehr lesen: China will Industrieroboter exportieren

  • Thorsten Steger ist CCO bei Industrie Informatik

    Thorsten Steger ist CCO bei Industrie Informatik

    Der MES-Hersteller Industrie Informatik hat Thorsten Steger zum CCO ernannt.

    mehr lesen: Thorsten Steger ist CCO bei Industrie Informatik