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QM erfordert PLM
Qualitätsmanagement (QM) und Product Lifecycle Management (PLM) stehen in jeder Prozessphase in engem Zusammenhang. Dies sollte unbedingt sowohl in jedem PDM/PLM-Projekt als auch in jedem QM-Vorhaben Berücksichtigung finden.
Qualitätsmanagement (QM) und Product Lifecycle Management (PLM)

Wirkungsvolles QM erfordert durchgängiges PLM:
Die Umsetzung von produktbezogenem Qualitätsmanagement in der Fertigungsindustrie erfordert die prozessbasierte Integration der großen IT-Geschäftsanwendungen für Produktdatenmanagement (PDM), Produktionsplanung und -steuerung (PPS) sowie Maintenance, Repair and Overhaul (MRO). Damit ist lückenlose Qualitätssicherung von der Entwicklung bis zum Recycling möglich.
Qualitätsmanagement (QM) braucht Product Lifecycle Management (PLM)

Unterstützung der Qualitätssicherung (QS)

Der Begriff Qualität ist in den letzten Jahren durch die Offensive ISO 9000/9001-Zertifizierung sehr stark in das öffentliche Bewusstsein gerückt. Unternehmen aller Branchen greifen bei ihrer PR-Arbeit gerne auf die Darstellung ihres Qualitätsmanagements zurück. Damit soll gezeigt werden, dass ihre Produkte und Dienstleistungen einen hohen Qualitätsstandard haben und sie selbstverständlich die gesetzliche Verpflichtung zu Gewährleistung und Produkthaftung erfüllen. So ist es nicht verwunderlich, wenn bei den Kunden der Faktor Qualität mehr und mehr eine Kauf entscheidende Rolle spielt.

Qualitätsmanagement (QM)

Qualitativ hochwertige Produkte entstehen nicht zufällig. Qualität muss geplant, organisiert und kontrolliert werden. Es ist notwendig, eine evidente Qualitätspolitik im Unternehmen zu etablieren. Geschäftsleitung und Führungskräfte müssen bei allen Mitarbeitern Verantwortungsbewusstsein für qualitätsorientiertes Handeln schaffen. Ständiges Streben nach Qualität muss im Mittelpunkt aller Aktivitäten stehen. Das erfordert die Definition und Anwendung eines Qualitätsmanagementsystems. Während des Produktentstehungsprozesses darf nichts ohne Absicht geschehen. Dokumentierte Verfahren in Form von Prozessketten müssen eine gleichbleibende Qualität sicherstellen. Qualitätsmanagement ist ein andauernder Vorgang, der alle Führungs-, Planungs-, Steuerungs- und Überwachungsaufgaben einschließt. In einem QM-Handbuch werden alle bedeutsamen Faktoren wie Beschreibung der Organisation, Arbeits- und Verfahrensanweisungen sowie Richtlinien, Regelwerke, Normen etc. zusammengestellt.

Anhaltende Zufriedenheit der Kunden ist der Beweis für eine gleichbleibend gute Qualität. Das Qualitätsmanagement muss als Instrument der Qualitätssicherung dafür sorgen, dass ein hohes Qualitätsniveau erreicht und beibehalten wird. Die Komponenten Qualitätsplanung, -lenkung und -prüfung sind die Mittel der Qualitätssicherung. Alle drei Elemente der QS erfordern informationstechnische Unterstützung. Das Unternehmen, seine Struktur, seine Prozesse, sein Know-how und seine Qualitätsstrategie müssen auf ein Datenmodell abgebildet und in einer Art Qualitätsdatenbank erfasst werden.

Eines der maßgeblichen Ziele des Qualitätsmanagements ist, den Produktentstehungsprozess signifikant zu verbessern. Der Geschäftsprozess Produktentstehung ist das Kernelement in einem Fertigungsunternehmen. Von der effizienten Gestaltung dieses Vorgangs hängt wesentlich seine Konkurrenzfähigkeit ab. Unter dem Begriff Business Process Reengineering laufen schon seit geraumer Weile Bemühungen, den Produktentstehungsprozess im Hinblick auf Zeit- und Kosteneinsparung zu optimieren. Mit den gestiegenen Qualitätsanforderungen aus Wettbewerbsgründen einerseits und den Bestimmungen des Produkthaftungsgesetzes andererseits wird die Bedeutung des Faktors Qualität zunehmend größer.

Der Geschäftsprozess Produktentstehung muss um wirksame Qualitätsmethoden und -werkzeuge ergänzt werden, die sowohl den Produktentwicklungs- als auch den Fertigungsprozess einschließen. Es geht vorrangig darum, die Arbeitsabläufe zu steuern und das Datenmanagement für alle Arbeits- und Prüfergebnisse zu übernehmen. Dies sind gerade die typischen Aufgaben einer PDM-Lösung, der informationstechnischen Drehscheibe für die integrierte Produktentwicklung. Es ist daher eines der wichtigsten Instrumente des Qualitätsmanagements.

Produktfehler entstehen durch Defizite im Informations- und Kommunikationsfluss in allen Phasen der Produktentstehung. Das Technische Informationssystem PDM muss diese Lücken schließen und die definierte Arbeitsablaufsteuerung gemäß dem Prozessmodell im QM-Handbuch vollständig bewerkstelligen. Es muss entsprechend den Prozessen und dem Einsatz der Engineering-Systeme (CAx, FEM, FMEA, FTA etc.) nach und nach das Produktmodell (= Virtuelles Produkt) aufbauen und dabei alle Aktionen fortlaufend protokollieren. So entsteht ganz nebenbei automatisch eine Nachweisführung über alle vollzogenen Arbeitsschritte einschließlich aller Qualitätsprüfungen. Die Qualitätsdaten aus der operativen Ebene fließen in der "Qualitätsdatenbank" PDMS zusammen. In Verbindung mit einem Management-Informationssystem (Data Warehouse) lassen sich diese extrahieren, verdichten und für langfristige Analysen nutzen, die wiederum der kontinuierlichen Qualitätsverbesserung dienen.

In einem interdisziplinär organisierten Team, das mit einem Concurrent Engineering-Konzept arbeitet und eine PDM-Lösung nutzt, können Fehler früh erkannt und hohe Folgekosten vermieden werden. Der Geschäftsprozess Produktentstehung muss für alle Beteiligten jederzeit transparent sein. Jeder im Team muss voll in das Projekt eingebunden sein, muss wissen, wer, was, wann zu tun hat oder wer, was, warum, wann geändert hat. Das schafft Motivation und Verantwortungsbewusstsein. Auch Partnerfirmen und Lieferanten sollten in das Prozessmodell einbezogen werden. Concurrent Engineering (CE) ist ein probates Mittel, um die Produktqualität zu steigern, darüber hinaus sogar eine implizite Null-Fehler-Strategie. Das Technische Informationssystem (TIS) mit seiner Basisfunktionalität Prozess- und Datenmanagement muss dazu die IT-Unterstützung liefern. Bei solchermaßen praktiziertem Qualitätsmanagement sind Qualitätsverbesserung und -sicherung kein Widerspruch zu den Unternehmenszielen Zeit- und Kostenminimierung. Ganz im Gegenteil, intelligente Qualitätsmethoden und -werkzeuge wie CE und PDMS machen Qualität reproduzierbar und haben eine sehr positive Wirkung auf die Faktoren Zeit und Kosten.

Zu einem umfassenden Qualitätsmanagement (Total Quality Management) im Produktionsunternehmen gehört die Qualitätsprüfung im Fertigungsprozess. Die Qualitätssicherung muss den gesamten Materialfluss vom Eingang der Rohteile, Halbzeuge und Fertigteile bis zur Auslieferung des Endprodukts begleiten. Im Rahmen der Beschaffung wird entweder eine Endkontrolle direkt beim Zulieferer oder eine Wareneingangsprüfung im Haus vorgenommen. Das ERP-System ist das informationstechnische Werkzeug für Beschaffung und Produktionsplanung und unterstützt diese Vorgänge Es muss so zeitig wie möglich die realisierten Daten (Stücklisten, Zeichnungen, Arbeitspläne etc.) von Produktentwicklung und Arbeitsplanung aus der PDM-Datenbasis erhalten.

Um eine gleichbleibende Fertigungsqualität mit geringen Streuungen zu erzielen, sind die kontinuierlichen Maßnahmen Qualitätslenkung und -prüfung erforderlich. Die Fertigungsprüfung erfolgt entweder während der Bearbeitung der einzelnen Arbeitsschritte direkt an der Werkzeugmaschine oder im Anschluss daran mit speziellen Messeinrichtungen, zum Beispiel einer Koordinaten-Messmaschine. Bei diesem Teil der Qualitätssicherung entstehen zum einen sehr viele Prüfdaten, die zu verwalten und auszuwerten sind, und zum anderen existiert eine Vielzahl von Prüfplänen, Prüfmittel, Prüfanweisungen usw., die ein einheitliches Prüfmittelmanagement notwendig machen. Das Technische Informationssystem sollte hier den Fertigungsprozess unterstützen; PDMS sollte ein wesentlicher Bestandteil der TQM-Umgebung sein. Prüfdaten bzw. Prüfprotokolle sind der Nachweis dafür, dass Bauteile für das Produkt eines Kundenauftrags oder für das Fertigungslos einer Produktcharge bezüglich ihrer Prüfmerkmale die Qualitätsanforderungen erfüllen. Prüfprotokolle belegen, dass im Fertigungsprozess die Resultate der Produktentwicklung innerhalb tolerierbarer Grenzen &qout;materialisiert" worden sind. Der Prüfauftrag mit Prüfanweisung und -protokoll ist Teil der Dokumentation des Produktentstehungsprozesses. Dieser wird durch die elektronische Produktakte bzw. das Produktmodell repräsentiert. Um eine vollständige digitale Dokumentenmappe für das Erzeugnis zu bekommen, muss die Prüfdokumentation des Fertigungsprozesses mit der Produkt- und Produktionsdokumentation des Entwicklungsprozesses verknüpft werden. Dazu ist es notwendig, dass das PDM-System (PDMS) in der Lage ist, auch das Prüfdaten- und Prüfmittelmanagement zu übernehmen.

Produkthaftung

Das Produkthaftungsgesetz (PHG) verpflichtet die Produzenten, zum Schutz der Verbraucher und Anwender unter anderem folgende Punkte zu berücksichtigen:

Die Historie sicherheitsrelevanter Bauteile muss lückenlos nachvollziehbar sein;

die Produktentstehungsdokumentation muss mindestens zehn Jahre lang aufbewahrt werden;

mindestens zehnjährige Produktbeobachtung, verbunden mit der Verpflichtung zur Rückrufaktion bei einer möglicherweise gefährdenden Produktreihe.

Das bedeutet, ein Produktionsunternehmen muss imstande sein, den relativ komplexen Vorgang der Produktentstehung für seine Erzeugnisse vollständig zu dokumentieren. Alle Arbeitsschritte und die daraus resultierenden Arbeitsergebnisse müssen zu einer reproduzierbaren Informationseinheit zusammenfließen. Das gilt nicht nur für die gesamte Herstellungsphase, sondern darüber hinaus für die gesamte Nutzungsdauer bis zur Stilllegung beziehungsweise bis zum Recycling. Die Produktverantwortung des Herstellers erstreckt sich von der Inbetriebnahme über den ganzen Produktlebenszyklus. So verpflichtet das PHG den Produzenten dazu, den Einsatz eines Erzeugnisses mindestens zehn Jahre zu beobachten. Bei Auftreten sicherheitsrelevanter Mängel müssen konstruktive Änderungen am Produkt vorgenommen und durch Rückrufaktion oder im Rahmen turnusmäßiger Wartungsarbeiten ausgeführt werden. Die Modifikationen am Produkt (geänderte Zeichnung, geänderter Werkstoff etc.) müssen zwecks Nachweisführung in die elektronische Produktakte einfließen.

Die Anforderungen des Produkthaftungsgesetzes sind nicht ohne Technisches Informationssystem zu erfüllen. Hunderte oder gar Tausende von Zeichnungen, Schaltplänen, Berechnungsprotokollen, Arbeits-, Prüf- und Montageplänen, NC-Programmen und weiteren Dokumenten sind samt ihrer Historie mit Bezug zu den Artikelstammsätzen zu verwalten. Vor allem Unterlagen wie Zeichnungen, die von besonderer Bedeutung für den Qualitätsnachweis sind, müssen parallel zum nativen CAD-Format in einem neutralen Raster- oder Vektorformat abgelegt werden, um sicherzustellen, dass sie auch noch nach Jahren visualisierbar oder reproduzierbar sind. Für die wesentlichen Elemente der Qualitätsdokumentation müssen alle jemals freigegebenen Versionen verfügbar sein. Fragen, bis zu welchem Zeitpunkt welche Dokumentenversionen gelten oder galten oder wann und warum bestimmte Produktänderungen vorgenommen wurden, muss das PDM-System zuverlässig und schnell beantworten können. Das TIS muss in der Lage sein, die digitale Unterlagenmappe eines Produkts mit Fertigungs-, Montage-, Qualitäts- und Servicedokumenten für einen definierten Auslieferungsstand aufzubauen und jederzeit abrufbar zu machen. Zudem sollte es eine lückenlose Prozessdokumentation unterstützen und speziell den Freigabe- und Änderungsablauf kontrollieren.

Quelle: Schöttner, J.: Produktdatenmanagement in der Fertigungsindustrie,
Prinzip – Konzepte – Strategien. Hanser, München 10/1999

Fazit
Zur Einführung eines wirkungsvollen Qualitätsmanagements genügt es nicht, ein CAQ-System zu installieren und damit den Soll-Ist-Vergleich für definierte Maße von gefertigten Bauteilen durchzuführen. Qualitätsmanagement beginnt bereits in Entwicklung und Konstruktion. Die Erfüllung der Anforderungen des Konfigurationsmanagements nach ISO 10007 ist in diesem Zusammenhang unverzichtbar. Demzufolge muss PDM unbedingt ein wesentlicher Bestandteil des Konzepts zur Qualitätssicherung in einem Fertigungsunternehmen sein.
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