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13.10.2015

Zauberformel Qualität 4.0

Interview mit Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt, Leiter des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement am WZL der RWTH Aachen

Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt im Interview

Prof. Dr.-Ing. Robert Schmitt im Interview

Die Integration der Qualitätssicherung (QS) in die Produktion ist für Professor Robert Schmitt mit Blick auf Industrie 4.0 besonders wichtig. Der Vorstand der Deutschen Gesellschaft für Qualität (DGQ) e.V. entwirft ein Bild der QS-Zukunft und erklärt, warum sich die DGQ und sein Lehrstuhl auch deshalb bei der Quality Area auf der METAV 2016 in Düsseldorf engagieren.


QZ: Herr Prof. Schmitt, was bedeutet Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung (QS): Brauchen wir Q 4.0 oder reicht die bereits vorhandene computergestützte QS aus?

Schmitt: Durch die Umwälzungen der Industrie 4.0 werden mehr Daten anfallen, die schneller miteinander verknüpft werden: das Spiel wird schneller. Vermutlich kommt es auch zu einer Ergänzung der bisher Qualitätsmanagement aufbauenden Kausalketten. Die Korrelation zahlreicher, scheinbar unzusammenhängender Größen führt dann auch schnelleren zu QS-Maßnahmen. Industrie 4.0 wird das Qualitätsmanagement also auf jeden Fall beschleunigen.

QZ: Ihre Vita zeigt, dass Sie ein besonders enges Verhältnis zur Messtechnik und Qualitätssicherung in der Produktionhaben. Was hat Sie mit Blick auf Ihr Berufsleben besonders bewegt und inspiriert?

Schmitt: Qualitätsmanagement darf nicht in Kontrolle erstarren, sondern es sollte den Menschen in der Wertschöpfungskette helfen, ihre Aufgaben gut zu erfüllen und insgesamt die Produktion zu verbessern. Qualitätsmanagement so organisiert, ist Bestandteil jeder Führungsaufgabe.

QZ: Wenn die Werkzeugmaschine und die Produktion mit Hilfe von Sensorik mehr Daten erfassen können: Was bedeutet das für die Signalverarbeitung mit Blick auf Echtzeitfähigkeit und Bewältigen der dabei entstehenden enormen Datenmengen (Big Data)?

Schmitt: Es könnte uns erstmals gelingen, das Schließen der derzeit lückenhaften Regelkreise technologisch zu bewältigen. Wir arbeiten eng mit Informatikern in Projekten zusammen, in denen es darum geht, Informationen nach Bedarf auf sog. „Wearables“, z. B. Brillengläser zu projizieren. Dazu bedarf es aber echtzeitfähiger Systeme. Was so faszinierend erscheint, lässt Soziologen von der „Ironie der Automatisierung“ sprechen. Wenn ich der Rechenleistung eines modellgestützten Systems mehr Aufgaben übertrage, muss ich ein großes Fachwissen modellieren. Wenn das System steht, benötigt die Fabrik kurzfristig für exzellente Ergebnisse eigentlich weniger qualifizierte Mitarbeiter. Wenn ein Unternehmen aber auf der technologischen Höhe der Zeit bleiben will, bräuchte es im Gegenteil eigentlich immer mehr Fachkräfte. Doch wegen der Automatisierung fehlen diese: eine zukunftsgefährdende Abwärtsspirale trotz hoher operativer Exzellenz. Selbst wenn nun datengetrieben sehr schnelle Qualitätsverbesserungen möglich sind – z. B. ein automatisiertes „Six Sigma in Minuten“ –, sollte ein Unternehmen das spezifische Wissen über den Kundennutzen der eigenen Produktion verstehen und Kunden tief in die Wertschöpfung integrieren können. Wenn es das nicht macht, wenn es sich nur auf operative Exzellenz verlässt, wird es sein Wissen verlieren und austauschbar sein. Forschungseinrichtungen wie das Werkzeugmaschinenlabor in Aachen können Ideen liefern, damit es nicht so weit kommt.

QZ: Welche Rolle spielen die in der Fabrik von morgen erzeugten Qualitätsdaten?

Schmitt: Messgerätehersteller müssen sich überlegen, wer zukünftig der Herr über die Strukturen der Daten ist. Denn dieser bestimmt künftig das Geschäftsmodell. Und durch den fundamentalen Wandel der Digitalisierung, die besonders auch durch die Consumer-Elektronik getrieben wird, sind alle Anwender von ihren Smartphones den bequemen Umgang mit Daten gewohnt. Sie wünschen sich einen vergleichbaren Bedienkomfort bei der Messtechnik: Sie wollen ihre Infos auf einen Klick und eben nicht spezifische Geräte mit komplizierten Steuerungen bedienen. Ich wage daher zu bezweifeln, dass es in zehn Jahren noch die klassischen Systeme für die computerunterstützte Qualitätssicherung (CAQ) geben wird. Schwer werden es dann auch Messgerätehersteller haben, die ihre Produkte nicht in die IT-Welt ihrer Kunden integrieren können. Die Botschaft lautet: Versteht das Geschäft und die Bedürfnisse Eurer Kunden!

QZ: Wie können die verschiedenen Welten – also Shop Floor (Werkzeugmaschinenindustrie), Vernetzung (Web) sowie Hard- und Software (Messtechnik-Branche) – zusammen wachsen?

Schmitt: Das Besondere an Industrie 4. 0 ist das Erstellen von Modellen als Abbild der realen Welt als digitaler Schatten. Hier müssen Hersteller und Kunden besser zusammenarbeiten. Erfolgreich werden daher langfristig die Messgerätehersteller sein, die sich mit ihren Produkten nahtlos in die Anforderungen und Modellwelten ihrer Kunden einfügen lassen.

QZ: Lässt sich eine Werkzeugmaschine in eine Messmaschine verwandeln?

Schmitt: Vielleicht nicht so, wie bisher gewohnt, aber wir arbeiten daran. Es klappt, wenn sich ein Großteil der Messfehler online bestimmen und korrigieren lässt. Allerdings muss hier noch etwas bei den Steuerungen geschehen, die bisher noch nicht für Messstrategien ausgelegt sind und häufig keine Messaufgaben übernehmen können. Aber auch hier werden Apps auf leistungsfähiger Hardware kommen.

QZ: Was raten Sie einem Hersteller von Werkzeug- oder Messmaschinen?

Schmitt: Orientieren Sie sich bei Ihren Maschinen und Geräten an der Systematik der RAMI 4.0, der neuen Referenzarchitektur für Industrie 4.0. Wenn es uns nicht gelingt, dadurch auch in der Normung schnell am Markt zu sein, werden plötzlich ganz neue Player wie Suchmaschinenanbieter das „internet of things“ maßgeblich beeinflussen. Denn diese verfügen dann über einen gigantischen Datenschatz, der sich vermarkten lässt – einzigartige Expertise ist dann für jeden erschwinglich und reproduzierbar. Mit Blick auf die zahlreichen Funktionen eines Smartphones wird bald tendenziell kaum jemand noch hohe Preise für mess-technische Hardware, sofern sie nicht gerade hochgradig spezifisch ist, akzeptieren.

QZ: Es muss unter Industrie 4.0 also zusammen wachsen, was in der Welt der Konsumenten heute schon zusammen gehört: Welche Rolle spielt da die neue Quality Area auf der METAV 2016?

Schmitt: Die Quality Area wird diese Entwicklung sicherlich erlebbar machen. Unstreitig steht auf der METAV weiterhin die Werkzeugmaschine im Mittelpunkt. Aber offensichtlich kommt die Innovation für I4.0 aus der Messtechnik. Ich rate daher jedem Besucher, sich ein paar Stunden Zeit zu nehmen, um sich von der Sensor- und Messtechnik-Branche inspirieren zu lassen. Ich sehe es auch als Chance an, die funktional-organisatorischen Mauern zwischen den produzierenden und messen den Bereichen abzubauen. Eine allein zeitgetriebene Charakterisierung der Produktivität wird keinen Bestand haben.

QZ: Und welche Unterstützung bietet Industrie 4.0?

Schmitt: Wer glaubt, dass Industrie 4.0 nun alle unsere Probleme löst und ihn von der Aufgabe entbindet, für die Produktion von morgen zu forschen, irrt. Es irrt auch, wer glaubt, dass sich Mitarbeiter ohne entsprechende Qualifikation einfach in die Fabrikwelt von morgen integrieren lassen. Aber die Technologien der Messtechnik bieten sich als treibende Faktoren an, um in Deutschland Dank einer neuartigen Automatisierung wieder Dinge produzieren zu können, die sich angeblich hier nicht kostengünstig herstellen ließen. Das haben mittlerweile auch einige große internationale Konzerne entdeckt, die Deutschland zunehmend als Standort zum Forschen und Produzieren schätzen. Gerade vor kurzem hatten wir wieder Besuch von einem großen US-Konzern, dessen Vertreter uns sagten: „Hier kann man gut arbeiten, denn hier gibt es die hochqualifizierten und leistungsfähigen Netzwerke der kurzen Wege“.

Das Gespräch führte Nikolaus Fecht, Fachjournalist

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