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.



  • Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

    Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

    Q.beyond will sein Cyber-Security-Angebot durch eine Partnerschaft mit Northwave stärken. Beide Unternehmen haben zuvor bereits in Kundenprojekten zusammengearbeitet.

    mehr lesen: Partnerschaft zwischen Q.beyond und Northwave

  • Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

    Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

    Mit dem Strategiepapier ‘Cyber Security Design Principles‘ will die Open Industry 4.0 Alliance darüber informieren, wie Unternehmen das Thema Sicherheit von der Werkshalle bis zur Cloud umsetzen können.

    mehr lesen: Open Industry 4.0 Alliance gibt Rat zum Thema Cybersicherheit

  • Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

    Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

    Aus dem Industrie-4.0-Barometer der Management- und IT-Beratung MHP geht hervor, dass sich die Position eines CIO in der Geschäftsführung positiv auf Umsetzung von Industrie-4.0-Ansätzen auswirkt.

    mehr lesen: Digitalisierungskompetenz in der Geschäftsführung verankern

  • 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

    231.000 offene Stellen weniger als im vierten Quartal 2019 verzeichnet das Institut für Arbeitsmarkt und Berufsforschung in der aktuellen Stellenerhebung. Demnach ist die Zahl der offenen Stellen gegenüber dem dritten…

    mehr lesen: 1,18 Millionen offene Stellen im vierten Quartal

  • Energiesparen im Homeoffice

    Energiesparen im Homeoffice

    Die vermehrte Arbeit im Homeoffice reduziert die CO2-Emissionen, die beispielsweise durch Pendeln entstehen. Auf der anderen Seite steigt der Stromverbrauch zuhause. Wie dieser reduziert werden kann, zeigen Tipps der Fachgemeinschaft…

    mehr lesen: Energiesparen im Homeoffice

  • Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

    Nach 90,3 Punkten im Januar ist der Ifo-Geschäftsklimaindex im Februar gestiegen. Die Unternehmen schätzen dabei nicht nur die aktuelle Lage besser ein sondern sind auch mit Blick auf die kommenden…

    mehr lesen: Bessere Stimmung in der deutschen Wirtschaft

  • Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

    Die weltweite Corona-Krise hat auch zu hohen Exporteinbußen der Maschinen- und Anlagenbauer geführt. Im Jahr 2020 wurden aus Deutschland Maschinen und Anlagen im Wert von 160 Milliarden Euro exportiert und…

    mehr lesen: Zweistelliger Exportrückgang im Corona-Krisenjahr

  • Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

    Das Unternehmen Stormshield, Anbieter von Cybersicherheit für kritische Infrastrukturen, sensible Daten und Betriebsumgebungen, hat sein Lösungsportfolio um eine neue Industrie-Firewall erweitert.

    mehr lesen: Firewall für industrielle Infrastrukturen und Betriebsumgebungen

  • IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

    IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

    Das neue IT-Sicherheitsgesetz 2.0 des Bundesinnenministeriums steht kurz vor der Verabschiedung. Es sieht unter anderem Veränderungen im Zusammenhang mit dem Schutz kritischer Infrastrukturen (KRITIS) vor.

    mehr lesen: IT-Sicherheitsgesetz 2.0 soll Cybersicherheit erhöhen

  • Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

    Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

    Easy Software bekommt einen neuen Chef. Zum 1. März wird Andreas Zipser zum CEO des Softwareanbieters.

    mehr lesen: Andreas Zipser erweitert den Vorstand bei Easy Software

  • Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

    Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

    Cyberkriminelle setzen zunehmend auf Bots und Automatisierung, um ihre Angriffe effizienter zu gestalten und einer Entdeckung zu entgehen. Barracuda analysierte eine zweimonatige Datenstichprobe zu Angriffen auf Webanwendungen, die von Barracuda-Systemen…

    mehr lesen: Automatisierte Cyberangriffe auf Webanwendungen

  • Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge

    Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge

    Bosch und Microsoft wollen eine Softwareplattform für die nahtlose Vernetzung von Autos und Cloud entwickeln.

    mehr lesen: Softwareplattform für vernetzte Fahrzeuge