QU4LITY

Problemstellung

Durch den zunehmenden globalen Wettbewerb steigen die kundenseitigen Anforderungen und die Nachfrage nach zunehmend individuellen und personalisierten Produkten und Dienstleistungen. Gleichzeitig führt die Globalisierung der Märkte zu einer geringeren Akzeptanz von hohen Produktpreisen, sodass Unternehmen eine effiziente und dynamisch agierende Produktion und Entwicklung forcieren. In diesem Kontext fokussiert das EU-Projekt „QU4LITY“ die Realisierung einer anwendungsorientierten und datengesteuerten Null-Fehler-Produktion (engl. Zero Defect Manufacturing (ZDM)). Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung von Strategien zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen für die europäische Industrie. Wesentliche Forschungsschwerpunkte liegen in der Weiterentwicklung des prädiktiven Qualitätsmanagements, der Methodenentwicklung zur Vermeidung von Fehlerfortpflanzung und Reduktion des Energieverbrauchs sowie Prinzipien zur Reduzierung von Ausschuss.

Zielsetzung

Der Forschungsschwerpunkt des IPS ist die Entwicklung interoperabler digitaler Infrastrukturen für das ZDM durch die Erforschung industrieller Anwendungen der Datenanalyse. Wesentlicher Betrachtungsaspekt ist die Senkung der Fehlerkosten der automatischen Prozesssteuerung, indem die resultierende Produktqualität bereits während des Produktionsprozesses zuverlässig antizipiert wird. Auf Basis der antizipierten Produktqualität sollen Handlungsmaßnahmen für den nachfolgenden Produktionsprozess abgeleitet werden, sodass die Testeffizienz im gesamten Wertstrom erhöht wird. Letztere Zielstellung erfordert zur Gewährleistung einer detaillierten und zugleich digitalen Dokumentation die Entwicklung und Integration virtueller Sensoren in die Produktionsprozesse.

Für die realgetreue Abbildung dieser Zielstellung wird die Integration von Verfahren der Big Data Analytics und AI (Artificial Intelligence) im Elektronikwerk Amberg (EWA) der Siemens AG erforscht. Dabei wird ein besonderer Fokus auf die, für die Fertigung von elektronischen Bauteilen übliche, hohe Variantenvielfalt und geringe Anzahl von analysierbaren Defektbauteilen gelegt.

Vorgehensweise

Zur Erreichung der beschriebenen Zielstellung sind in der Bearbeitung vier Arbeitsschritte vorgesehen. Diese werden sukzessive in Kooperation mit dem Elektronikwerk Amberg (EWA) der Siemens AG erforscht und implementiert. Nachfolgende Abbildung veranschaulicht die in diesem Forschungsvorhaben berücksichtigte Produktionslinie mitsamt den darin enthaltenen Messtechniken.