Qualitätsmanagement

Haben Sie Qualitätsabweichungen in der Produktion?  Wollen Sie gegen aufkommende Fehler frühzeitig gegensteuern? Sie wollen den Beitrag des Qualitätsmanagements zur Nachhaltigkeitsstrategie erhöhen?

Erzeugte Produktmerkmale werden oft von einer Vielzahl von Prozessparametern (Stell- und Störgrößen) beeinflusst. Um diese gezielt zu ermitteln bieten sich Vorgehensweisen wie Design-of-Experiments (DoE) an. Um jedoch im laufenden Produktionsprozess die Prozessstabilität aufrecht zu halten bedarf es Qualitätsmodelle, die die wesentlichen Zielgrößen eines Prozesses sicherstellen. Hierzu müssen zum einen die Einflussgrößen bekannt sein, diese sich auch messen lassen und dann mittels eines Qualitätsmodells genutzt werden um entweder die Qualität zu prognostizieren (predictive Quality) oder bereits vorbeugend Optimierungen an den Stellgrößen vorschlagen (prescriptive Quality).

Gerne unterstützen wir Sie bei

• Der Ermittlung relevanter Zielgrößen und deren Einflussgrößen
• Ableitung geeigneter Messsysteme (benötigte Genauigkeit, Frequenz) für direkte oder indirekte Einflussgrößen
• Aufbau von Qualitätsmodellen mittels klassischen statistischen Methoden und Verfahren und mittels KI-Ansätzen (Bayes´schen Netze)
• Aufbau von Qualitätsverschwendungsmodellen zur Analyse und Ableitung von Optimierungspotentialen des CO₂-Footprints der gefertigten Produkte durch Qualitätsabweichungen

Wie stellen Sie sicher, dass Ihre Produkte kundengerecht konzipiert sind? Wie gewährleisten Sie, dass genau die vom Kunden gewünschten Funktionenvorhanden sind, nicht mehr und nicht weniger? Und sind Sie auch sicher, damit besser zu sein als der Wettbewerb?

Die Quality Function Deployment (QFD) unterstützt Entwicklungen von Produktkonzepten, bei denen aktuelle Kundenanforderungen im Mittelpunkt stehen. Die Methode ermöglicht die zielgerichtete Ableitung der technischen Spezifikationen (Produktkonzept) des zu entwickelnden Produktes durch eine gezielte Berücksichtigung der Kundenansprüche sowie durch einen systematischen Wettbewerbsvergleich. Somit lassen sich gezielt Alleinstellungsmerkmale und Wettbewerbsvorteile herausarbeiten. Durch eine Verzahnung mit dem Target Costing wird die Marktorientierung gestärkt und das Produkt entsprechend den Kostenvorstellungen des Kunden entwickelt.

Mittels der am IPA weiterentwickelten QFD (MATRON-QFD) lassen sich zudem unterschiedliche Marktsegmente, sogenannte Kundentypen, mit in die QFD integrieren und auf den abgeschätzten Marktvoluminas gezielt Plattform- oder Variantenentscheidungen bereits in frühen Entwicklungsphasen treffen.

Gerne unterstützen wir Sie bei

• der Ermittlung und Gewichtung von Kundenanforderungen basierend auf strukturierten Interviewleitfäden sowie ggf. Internetbefragungen,
• der Durchführung von QFD-Projekten sowie
• der Durchführung von Plattform- und Variantenentscheidungen in der Produktentwicklung mittels einer Weiterentwicklung der QFD.

Kennen Sie Ihre Fehlerkosten? Haben Sie Schwierigkeiten die Methoden zur Risikominimierung bei Montageprozessen anzuwenden?

Das allgemein akzeptierte Ziel, eine Produktion mit null Fehlern zu betreiben, scheitert in der Realität oft an den für die Fehlerentdeckung und -vermeidung anfallenden Kosten. Die etablierte Methode zur präventiven Fehlervermeidung in Produktionsprozessen, die Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA), bietet insbesondere für Montageprozesse wenig bzw. keine Hilfe bei der wirtschaftlichen Beurteilung der durch die FMEA definierten Maßnahmen.

In der am Fraunhofer IPA entwickelten Fehler-Prozess-Matrix (FPM) werden komplexe Abläufe von Montageprozessen auf einfache Art und Weise mit potentiellen Fehlern in einer Matrix korreliert. Damit lässt sich bereits in der Planungsphase zusammen mit den Werten für Produktionszahlen sowie Ausschuss- und Nacharbeitskosten eine klare Aussage über die zu erwartenden Fehlerkosten und die Produktivität des Montageprozesses erstellen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen kann dann eine gesamtwirtschaftliche Optimierung des Montageprozesses nach den Kriterien Qualität, Kosten und Produktivität erfolgen.

Unsere Leistungen auf dem Weg zur Null-Fehler-Produktion umfassen

• die Optimierung der Prüfkonzeption von Montageprozessen mittels der FPM,
• die Schulung und Einführung der FPM in Unternehmen und ein Coaching von FPM-Moderatoren,
• die Integration von potentiellen Fehlermöglichkeiten aus Lieferumfängen mittels des FMEA-Controllings in die gesamtheitliche Prüfplanungsoptimierung mittels der FPM,
• die Schulung und Unterstützung beim Einsatz des Werkzeugs zur FPM-Unterstützung sowie
• die Unterstützung beim Einsatz der WebFPM, dem Werkzeug zur zentralen Datenhaltung und -analyse der FPM-Daten.

Läuft ihr Produktionsprozess stetig stabil? Kennen Sie die Einflussparameter auf die Produktqualität in ihrer Produktionsanlage?

Stabile Produktionsprozesse setzen voraus, dass ein gezieltes Eingreifen bei Abweichungen möglich ist. Eine methodisch unterstütze Versuchsdurchführung basierend auf der Vorgehensweise des Design of Experiments (DoE) hilft die prozessbeeinflussenden Stell- und Störparameter systematisch zu identifizieren. Als Ergebnis entsteht ein Produktionsprozess-Parametermodell, mit dem sich die zu erzielenden Ausprägungen der Zielmerkmale (z. B. Durchmesser des Werkstücks, Oberflächenrauhigkeit) aus Kenntnis der vorhandenen Störgrößen (z. B. Kühlmitteltemperatur, Umgebungsfeuchte) durch die berechnete Einstellung der Prozessparameter einstellen lassen. Die Anwendung eines solchen Modells ermöglicht es auch bei schwankenden Einflussgrößen von außen (z. B. Temperatur) die Prozesssicherheit bei der Herstellung der Produktmerkmale innerhalb der vorgegebenen Toleranz sicherzustellen.

Zur Verbesserung Ihrer Prozesssicherheit unterstützen wir Sie bei

• der systematischen Ermittlung möglicher Stell- und Störgrößen von Produktionsprozessen,
• der Ermittlung signifikanter Einflussgrößen (Stell- und Störgrößen) durch systematische Ableitung und Auswertung von Vorversuchen sowie
• dem Aufstellen einer Versuchsplanung mittels DoE wie auch der Auswertung der Versuche und Ableitung eines Produktionsprozess-Parametermodells.

Wollen Sie Ihre Serienfertigung durch beherrschte und fähige Prozesse optimieren und dadurch Ihre Ausschussrate reduzieren? Wie wenden Sie Qualitätsregelkarten an?

Um Prozesse unter Kontrolle zu bekommen hat sich als wirkungsvolles Tool insbesondere bei großen Serienherstellern die SPC etabliert. Richtig angewendet kann aber auch schon bei kleineren Losgrößen mittels SPC Prozesse optimiert, sowie Störfaktoren identifiziert und Trends frühzeitig erkannt werden. Ziel der SPC ist es, einen stabilen Prozess aufzubauen, der ohne ständige Überwachung läuft und keinen oder nur geringen Ausschuss produziert.

Das Fraunhofer IPA besitzt in dem Themenfeld Industrieerfahrung von der klassischen Fertigung im µm-Bereich bis hin zu neuartigen Produktionstechnologien wie der Batterie- oder Brennstoffzellen-Fertigung und unterstützt Sie bei der nachhaltigen Implementierung der »Statistischen Prozessregelung« (SPC) durch:

• Analyse Ihrer Prozesse hinsichtlich Anwendbarkeit von SPC
• Auswahl und Anwendung geeigneter Qualitätsregelkarten
• Bei der Stichprobenerhebung und Bewertung von Prozessen mit Leistungskennzahlen.
• SPC für nicht normalverteilte Prozesse

Liegen in Ihren Prozessen außergewöhnliche Verteilungen vor? Passen Ihre Prozesse nicht zu den Vorlagen, die für normalverteilte Prozesse existieren?

Gängige Vorlagen und Informationen über SPC sind auf das Anwenden normalverteilter Prozesse ausgelegt. Da in der Praxis häufig andere Verteilungen auftreten, sind diese Vorlagen oft wertlos oder unbrauchbar. Wir unterstützen Sie wie Sie mit nicht normalverteilten Prozessen umgehen können und diese über eine SPC beherrschen.

Auswahl von Qualitätsregelkarten

Zur Überwachung von Prozessen existieren zahlreiche verschiedene Qualitätsregelkarten. Doch wie finden Sie eine passende Qualitätsregelkarte für Ihren Prozess? Je nach Merkmalsarten, Verteilungsmodell und Stichprobenumfang können wir Ihnen unterschiedliche Qualitätsregelkarten empfohlen.

Schulung SPC: In einer eintägigen Schulung werden Ihnen Vorgehensweisen an die Hand gegeben, um das Thema SPC in Ihrem Unternehmen anzugehen. Dabei lernen Sie an Hand von Praxisbeispielen Produktionsprozesse für eine SPC zu analysieren und darauf aufbauend geeignete Qualitätsregelkarten für Ihre Prozesse auszuwählen. Dabei werden sowohl die verschiedenen Arten von Qualitätsregelkarten vorgestellt als auch das Anwenden dieser.