Automobilindustrie : Warum Rückverfolgbarkeit so wichtig ist

Von der E-Mobilität bis zum autonomen Fahren, vom Fachkräftemangel bis zur Digitalisierung: Die Automobilindustrie befindet sich derzeit in einem tiefgreifenden Wandel, der unter anderem durch globalisierte Plattformen und standardisierte Fahrzeugarchitekturen gekennzeichnet ist. Einerseits wird die Produktion immer effizienter, andererseits kann schon ein einziges fehlerhaftes Teil weitreichendere Auswirkungen haben als je zuvor. Automobilhersteller sehen sich mit immer kostspieligeren Rückrufaktionen konfrontiert. Lohnt sich der Aufwand für die Rückverfolgbarkeit, wenn das bedeutet, dass bis zu 20.000 Teile pro Fahrzeug gekennzeichnet werden müssen? Ja, doch es bedarf leistungsfähiger Lese- und Verifizierungstechnologien sowie Software, um all diese Daten sinnvoll zu nutzen.

(Lesen Sie auch: Volkswagen CEO: Über die Transformation der Automobilindustrie)

Was es alles zu beachten gilt

Es gibt diverse Gründe, warum Hersteller genaue Aufzeichnungen über die Teile und Komponenten benötigen, aus denen ein neues Auto besteht. Unter Qualitätsgesichtspunkten hilft die Barcode-Verfolgung beispielsweise sicherzustellen, dass die richtigen Teile zusammengebaut werden. Noch wichtiger ist jedoch die Möglichkeit, jedes Autoteil bis zu seinem ursprünglichen Lieferanten zurückverfolgen zu können. Im Falle eines Rückrufs oder der Entdeckung eines fehlerhaften Teils müssen Hersteller in der Lage sein, schnell und umfassend festzustellen, woher jedes Teil stammt. Hinzu kommen Informationen wie die Chargennummer, das Herstellungsdatum und andere wichtige Angaben, um zu ermitteln, welche Fahrzeuge von einem fehlerhaften Teil betroffen sind. Empfehlungen und Normen von AIAG, VDA, ANSI und ISO legen die Details fest. Im Zuge der Globalisierung der Automobilindustrie wird erwartet, dass die weltweite Produktion von Leichtfahrzeugen bis 2023 rund 96 Millionen Einheiten erreichen wird. Das bedeutet, dass bereits ein einziges fehlerhaftes Teil enorme Auswirkungen haben kann und daher unbedingt verhindert werden muss.

Vorteile der Rückverfolgbarkeit

Ist die Herkunft eines Teils nicht vollständig dokumentiert, müssen deutlich mehr Fahrzeuge als nötig zurückgerufen werden, was die Kosten in die Höhe treibt. Darüber hinaus minimiert eine verlässliche Traceability Fälschungen, da Originalteile bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgt werden können. Ein weiterer Vorteil von direkter Teilekennzeichnung, Etiketten oder RFID-Tags besteht darin, dass sie den Fertigungsprozess selbst rationalisieren, da Echtzeit-Rückverfolgbarkeitssysteme Prozessinformationen über alle Stufen des Fertigungsprozesses hinweg übermitteln und so eine Optimierung der Lieferkette und kürzere Durchlaufzeiten ermöglichen. Unternehmen können so Produktionslinien besser überwachen und vergleichen. Zugleich erhalten sie wichtige Informationen, um herauszufinden, welche Produktionsschritte länger dauern als erwartet und warum.

(Lesen Sie hierzu auch: Wie Lasertexturierung fälschungssicheres Silikon produziert)

Einige große Unternehmen nutzen bereits globale Plattformen für die Fahrzeugentwicklung auf Grundlage einer standardisierten Architektur in einem flexiblen Fertigungskontext, sodass Millionen von Fahrzeugen dieselben Basisteile verwenden können. Auf diese Weise verteilen die Hersteller die Kosten für Fertigungsanlagen und Produktentwicklung auf eine breitere Produktionsbasis. Der Nachteil: Ein einziges fehlerhaftes oder gefälschtes Bauteil kann enorme Auswirkungen haben. Das große Zulieferersystem, das durch die weltweit standardisierte Architektur entsteht, erfordert eine verlässliche Echtzeittransparenz, damit sich Probleme schnell beheben lassen.

Die Rolle der Barcode-Kennzeichnung

Barcodes tragen dazu bei, dass jedes Teil eine eindeutige Kennung mit sich führt, wo auch immer es sich befindet. Hierbei handelt es sich normalerweise um eine direkte Teilekennzeichnung (DPM), die direkt auf das Teil geätzt oder gedruckt wird. Zu den wichtigsten Daten, die zu Zwecken der Rückverfolgbarkeit in der Automobilindustrie genutzt werden, gehören Informationen wie die Teile-, Serien-, Los- oder Modellnummer. Aber auch viele andere Daten können aufgedruckt werden. Sobald ein Code in der Produktionshalle gelesen wird, überträgt das Rückverfolgbarkeitssystem diese Daten an ein Manufacturing Execution System (MES) oder eine Enterprise Resource Planning (ERP)-Software und hilft so bei der korrekten Bündelung von Teilen und der datengesteuerten Kontrolle anderer Elemente der Produktionslinie. Rückverfolgbarkeit wird genutzt, um Antriebskomponenten mit spezifischen Abmessungen zu kennzeichnen und um eine optimale Passform zu gewährleisten.

(Lesen Sie auch: Neuer Lasermarker beschriftet Werkstücke mithilfe von Cobots)

Automatisierte Prozesse verringern die Fehlerwahrscheinlichkeit in diesem Zusammenhang erheblich. Dies ist jedoch nicht immer einfach, da Barcode- oder RFID-Lesegeräte in die Maschinen am Fließband integriert werden müssen. Daher ist es sinnvoll, besonders kompakte und platzsparende Barcode-Lesegeräte einzusetzen. Darüber hinaus sollten leistungsfähige Lesegeräte in der Lage sein, eine breite Palette von Codes ohne komplexe Softwareinstallation zu lesen, selbst wenn der Code verzerrt, verblichen oder beschädigt sein sollte.

Da immer mehr Markierungen in einem früheren Stadium des Fertigungsprozesses angebracht werden, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sie unter den rauen Bedingungen in der Fabrik beschädigt werden. Um sicherzustellen, dass die Barcodes von guter Qualität sind und während der gesamten Lebensdauer des Teils lesbar bleiben, können die Hersteller ein Barcode-Prüfsystem einrichten, um sie anhand internationaler Normen wie ISO/IEC 29158 zu bewerten. Diagnosewerkzeuge in der Prüfsoftware sollten auch Informationen zur Fehlerbehebung liefern, um die Markierungsgeräte anzupassen und die Barcodequalität zu verbessern.

Fibre Laser-Markierung und eingebettete SQL-Clients

Eine wichtige Technologie für eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit ist die Faserlasermarkierung (Fibre Laser-Markierung): Maschinen, die außergewöhnlich hochauflösende und besonders dauerhafte Markierungen auf einer Vielzahl von Materialien anbringen können. In diesem Zusammenhang lässt sich die MX-Z-Baureihe von OMRON in andere Systeme und Steuerungen integrieren, was für eine flexiblere Kennzeichnung sorgt. Eine weitere hilfreiche Technologie sind eingebettete SQL- oder MQTTClients zur direkten Übertragung von Daten an eine SQL-Datenbank oder ein anderes System, so dass Steuerungen Rückverfolgbarkeitsdaten verarbeiten können, ohne die Leistung der Maschinensteuerung zu beeinträchtigen. Verglichen mit der traditionellen Methode der Datenerfassung über SCADA beeinflusst die Protokollierung über SQL die Maschinenzykluszeit deutlich weniger und kann die Produktivität um bis zu zehn Prozent steigern.

(Lesen sie auch: Grüner Laser für erneuerbare Energien und E-Mobilität)

Fazit

Rückverfolgbarkeitssysteme bieten die Möglichkeit, Prozessänderungen in einen Zusammenhang zu stellen und die Auswirkungen auf die Qualität des herzustellenden Produkts zu analysieren. Sie helfen dabei, Risiken zu erkennen, Auswirkungen zu verringern und allgemein stete Kontrolle zu erreichen. Durch das Anbringen eindeutiger Barcodes auf den in Arbeit befindlichen Teilen und das Scannen dieser Codes während des gesamten Montageprozesses können Hersteller erhebliche Datenmengen über den Verbleib und die Historie der einzelnen Teile zu jedem Zeitpunkt erfassen und speichern. Um zukunfts- und wettbewerbsfähig zu sein, benötigen Unternehmen daher leistungsstarke Automatisierungs- und Robotiklösungen in Kombination mit intelligenten und integrierten Rückverfolgbarkeitslösungen wie Lasermarkierern, Barcodelesern, Barcodeprüfgeräten und Steuerungen, die Daten erfassen und analysieren können, ohne die Produktion zu beeinträchtigen.

Weitere spannende Artikel:

OMRON stellt nachhaltigen "Shaping the Future" - Plan vor

Die FTS von ek robotics unterstützen ab sofort BMW