CAQ – Computer Aided Quality Assurance

Computer Aided Quality Assurance (CAQ) bezeichnet einen Teilbereich des Qualitätsmanagements, der durch digitale Technologien Produktionsvorgänge optimiert. Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Verbesserung von Produktionsqualität und Kundenzufriedenheit. CAQ-Systeme schaffen durch Zusammenführung und Auswertung von Daten eine Grundlage, um Arbeitsprozesse zielgerichtet anzupassen.

Inhaltsverzeichnis

1. CAQ – Qualitätssicherung in der Industrie 4.0
2. System, Module und Funktionen – Die Anatomie der CAQ-Systeme
3. Der modulare Aufbau eines CAQ-Systems
4. Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur computergestützten Qualitätssicherung

CAQ – Qualitätssicherung in der Industrie 4.0

Die Abkürzung CAQ steht für computergestützte Qualitätssicherung. Damit bezeichnet man Maßnahmen in der Industrie 4.0, die durch Verwendung von EDV-Systemen das Qualitätsmanagement eines Unternehmens unterstützen. Durch Auswertung von Messdaten ist es möglich, Performanceindikatoren (KPI) zu bestimmen, die eine gezielte Optimierung von Arbeitsabläufen hinsichtlich der effizienten Prävention von Fehlleistungen ermöglichen. Zudem erfüllt ein CAQ-System Aufgaben im Dokumentenmanagement und der Archivierung von Daten. Es schafft so eine Grundlage für Prognosen und Anpassungen der Qualitätsstrategie. Grundlage für CAQ bilden Normen wie die DIN EN ISO 9001. Sie bestimmt Richtlinien für das Qualitätsmanagement sowie branchenspezifische Regelungen und interne Qualitätsstandards des Unternehmens.

Aufgaben und Einsatzbereiche der CAQ-Systeme

Dabei erfasst CAQ sämtliche qualitätsrelevanten Schritte der Wertschöpfungskette von der Vorbereitung der Produktion und der Materialbeschaffung bis zur Fertigstellung und der eventuellen Bearbeitung von Retouren:

• Beim Wareneingang wird bereits kontrolliert, ob für die Produktion benötigte Materialien vollzählig und in einwandfreier Qualität geliefert werden. Dies bietet die Grundlage für eine systematische Lieferantenbewertung.
• Qualitätsvorausplanung (Advanced Product Quality Planning, APQP) setzt bereits vor Produktionsbeginn Standards, die vom fertigen Produkt zu erwarten sind. Auf diese Weise ist deren Einhaltung im weiteren Verlauf des Fertigungsprozesses nachvollziehbar.
• Die Maschinenfähigkeitsprüfung gibt Aufschluss darüber, mit welcher Ausschuss- und Nacharbeitsquote sich ein Produktionsschritt auf einer gegebenen Maschine ausführen lässt. Ergänzend dazu liefert eine Erstmusterprüfung Erkenntnisse darüber, ob das Produkt unter realistischen Bedingungen fehlerfrei hergestellt werden kann.
• Fertigungsbegleitend ist durch ein CAQ-System eine statistische Prozesslenkung möglich, die eine möglichst einheitliche Produktionsqualität gewährleistet.
• Regelmäßige und planbare Audits stellen sicher, dass Probleme und Unzulänglichkeiten im Fertigungsprozess frühzeitig aufgedeckt und behoben werden.
• Die Auswirkungsanalyse (FMEA) erlaubt Einschätzungen darüber, wie häufig Produktfehler auftreten bzw. entdeckt werden und welches Risiko für die fehlerfreie Funktion des Produkts (und damit für den Endverbraucher) von ihnen ausgeht.
• Kompetentes Reklamationsmanagement anhand des 8D-Verfahrens oder eines vergleichbaren Konzepts ermöglicht die Erhaltung der Kundenzufriedenheit im Fall eines fehlerhaften Produkts. Die Verwendung eines CAQ-Systems macht zudem Vorgänge im Retourenmanagement nachvollziehbar und lässt Mitarbeiter so Rückschlüsse auf die Ursachen häufiger Fehler ziehen.

Nutzen eines CAQ-Systems

Auf diese Weise ermöglicht ein CAQ-System es, bereits vor Produktionsbeginn potenzielle Fehlerquellen aufzuspüren. So lassen sich realistische Standards für die serienmäßige Fertigung bestimmen. Ferner lässt sich auf diese Weise die fortlaufende Einhaltung von Qualitätsstandards und Normen in der Produktion überprüfen. Bei negativer Entwicklung können somit Maßnahmen ergriffen werden. Jedoch handelt es sich bei der computergestützten Qualitätssicherung nicht um einen statischen Prozess. Vielmehr wird durch ständige Analyse von Arbeitsschritten und Begleitprozessen der gesamte Fertigungsprozess fortlaufend optimiert, um möglichst kosteneffektiv hochwertige Produkte zu erzeugen. Möglich ist dies durch eine Visualisierung von Informationen zu Produktionsschritten in Form von Grafiken, Kennzahlen und Reports. Diese machen den Ist-Zustand und die Wirksamkeit von Anpassungen quantifizierbar.

System, Module und Funktionen – Die Anatomie der CAQ-Systeme

Allgemein bezeichnet der Begriff „CAQ-System“ die gesamte zur Qualitätssicherung genutzte EDV-Infrastruktur. Diese setzt sich zusammen aus mehreren vernetzten Modulen, die jeweils eine Anwendungseinheit unterstützen. Das kann beispielsweise ein Schritt des Produktionsvorgangs, eine Abteilung des Unternehmens oder eine Querschnittsaufgabe wie die Analyse von Messdaten sein. Diese Messdaten liefern Funktionen des Systems. Eine Funktion im Kontext von Computer Aided Quality Assurance ist eine einzelne Tätigkeit im Bereich des Qualitätsmanagements, die von einem Programm ausgeführt wird. So enthielte beispielsweise ein Modul, das den Zustand einer bestimmten Maschine überwacht, Funktionen, die Messdaten aufzeichnen und Prüf- und Wartungspläne erstellen.

Der modulare Aufbau eines CAQ-Systems

Da CAQ-Systeme auf die Bedürfnisse des Unternehmens angepasst sein müssen, in welchem sie zum Einsatz kommen, ist ihr Aufbau in der Regel modular. An ein zentrales Informationsmodul lassen sich je nach Bedarf weitere Module anschließen, die mit diesem und untereinander Daten austauschen.

Ferner ist die Anbindung von übergreifenden Modulen, beispielsweise zum Management von Workflows und Reklamationen sowie zur Verwaltung von Dokumenten, möglich. Auf diese Weise entsteht ein System, das sämtliche qualitätsrelevanten Unternehmensbereiche vernetzt und mit den nötigen Informationen zur Sicherung von Qualitätsstandards und Kundenzufriedenheit versorgt.

Zentrales Maßnahmenmanagement

Im Maßnahmenmanagement-Modul laufen die Daten aller anderen Module zusammen. Auf diese Weise sind Entscheidungsträger in der Lage, einen Überblick über den aktuellen Zustand der Produktionsabläufe zu erhalten und Anpassungen vorzunehmen.

Wareneingang und Lieferantenmanagement

Ein Modul zur Verwaltung des Wareneingangs erfasst Daten über eingehende Lieferungen und die Einhaltung von Fristen sowie qualitative Informationen zu eingegangenen Gütern. Auf diese Weise lassen sich objektive Lieferantenbewertungen vornehmen, die eine Entscheidungsgrundlage für die weitere Einkaufsstrategie liefern.

Produktionsmanagement

MES-Module überwachen den Fertigungsprozess als solchen. Zu diesem Zweck erfassen sie unter anderem Daten zur Auslastung, Ausschussquote und Prozesseffizienz sowie Auffälligkeiten im Produktionsvorgang. So ist es möglich, Fehlerquellen und ineffiziente Produktionsschritte aufzudecken und effektiv auf Produktionsereignisse zu reagieren.

Fertigungsprüfung

Zur stichprobenartigen Prüfung der Fertigungsqualität erstellt ein Fertigungsprüfungsmodul Prüfpläne und unterstützt bei der Prüfung von Produkten und der Dokumentation der Ergebnisse. So kann man vor Beginn der Serienproduktion überprüfen, ob das fertige Produkt den Qualitätsstandards des Unternehmens entspricht.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur computergestützten Qualitätssicherung

Was macht ein CAQ-System?

Ein CAQ-System erfasst sämtliche qualitätsrelevanten Schritte der Wertschöpfungskette von der Vorbereitung der Produktion und der Materialbeschaffung bis zur Fertigstellung und der eventuellen Bearbeitung von Retouren. Zudem erfüllt es Aufgaben im Dokumentenmanagement und der Archivierung von Daten.

Wie genau unterstützt ein CAQ-System Entscheidungsträger bei der Prozessoptimierung?

Bei der Verwendung von Insellösungen fallen eine Vielzahl an Daten in proprietären Formaten an. Diese lassen sich nicht von anderer Software auswerten; die Optimierung fällt schwer. Ein CAQ-System hingegen ist von vornherein auf diesen Austausch konzipiert. Seine modulare Struktur ermöglicht die Ergänzung um weitere Komponenten, sodass alle qualitätsrelevanten Daten in einem einzigen System vorliegen und ausgewertet werden können.

Was ist der Unterschied zwischen CAQ und MES?

Als Manufacturing Execution Software (MES) werden Systeme bezeichnet, die auf Basis von Produktionsdaten die Optimierung von Fertigungsprozessen ermöglichen. Im Gegensatz zu CAQ-Systemen liegt jedoch der Fokus ausschließlich auf dem Produktionsvorgang als solchem. Weitere qualitätsrelevante Einflussfaktoren wie die Beschaffung oder die Betreuung von Reklamationen werden dabei nicht berücksichtigt. Entsprechend sollte man MES als Ergänzung, nicht aber als Konkurrenz zu einem CAQ-System verstehen.

Was ist das 8D-Verfahren?

Das 8D-Verfahren (auch: 8D-Report) ist als eine standardisierte Form des Austauschs von Informationen zwischen Kunde und Hersteller im Fall einer Reklamation zu verstehen. So durchläuft eine Reklamation acht Prozessschritte (Disziplinen) vom Auftreten eines Problems bis zur Lösung. Aufgrund der Komplexität lohnt sich diese Form der Problemlösung jedoch nur bei aufwendigen Fehlern. Ebenso ist sie nur anwendbar, wenn der beanstandete Gegenstand bis zum Auftreten des Fehlers funktionierte.

Wie unterscheiden sich Maschinenfähigkeit und Prozessfähigkeit?

Während sich Maschinenfähigkeit auf die reine Fehlerquote eines Prozesses auf einer Maschine bezieht, ist Prozessfähigkeit auf ein quantifizierbares Merkmal des fertigen Produkts bezogen. So liefert Maschinenfähigkeit eine Entscheidungsgrundlage, ob die Maschine den Qualitätsanforderungen des Herstellungsprozesses gewachsen ist. Prozessfähigkeit hingegen ist ein Maßstab der Qualitätsfähigkeit, der eine Abweichung vom Normalwert betrachtet.