Steigern Sie das Datenmanagement, um die Produktion anzukurbeln

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Denken Sie voraus. Investieren Sie in Ihre Zukunft. Während dieser sprichwörtliche Rat für alle Aspekte des Lebens gilt, werden wir seine Relevanz für junge Fertigungsunternehmen und ihre Datenmanagementanforderungen untersuchen, während sie sich von Startups zu Marktführern entwickeln. Ein Sektor, dem besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden sollte, ist saubere Energie. Da bundesstaatliche Vorschriften und Initiativen im Zusammenhang mit sauberer Energie rund um den Globus immer mehr formalisiert werden, überschwemmt Risikokapital den Sektor in der Erwartung, mit dem nächsten Einhorn mitfahren zu können. Dies zeigt den Zustrom von Investitionen in Startups im Bereich saubere Energie in den letzten Jahren. Batterie-, erneuerbare, Wasserstoff- und Fusionstechnologien haben die meisten Investitionen generiert.

In den frühen Phasen der Reise dieser Start-ups im Bereich saubere Energie werden sie sich auf Innovation, Entwicklung und darauf konzentrieren, als Erste auf den Markt zu kommen. Eine agile Organisation zu sein, die schnell scheitern und durch Design-Iterationen lernen kann, ist von Vorteil, wenn man versucht, eine führende Position in der Wertschöpfungskette eines wachsenden Marktes zu etablieren. Eine gängige Methode zur Verbesserung der Agilität eines jungen Unternehmens besteht darin, Fertigungs- und Qualitätsmanagementprozesse zu priorisieren, während die Produktion noch nicht begonnen hat. Investitionen in Prozess- und Datenmanagement durch die Implementierung robuster Manufacturing Execution (MES)- und Qualitätsmanagement (QMS)-Systeme bergen das Risiko, das Lean-Modell zu untergraben.

Kaufentscheidungen für ihre Ersttest- und Fertigungsausrüstung werden von den unmittelbaren Anforderungen des Unternehmens bestimmt, die auf Forschung und Entwicklung ausgerichtet sind und in hohem Maße variabel sind, um dem Designfortschritt Rechnung zu tragen. Bei der Installation ohne zu integrierende Datenverwaltungssysteme sind Geräte häufig für den Betrieb in einer lokalen Umgebung konfiguriert. Folglich beinhalten Datenverwaltungspraktiken im Zusammenhang mit ihrer Entwicklungsforschung und frühen Produktionsläufen in der Regel eine manuelle Erfassung, Analyse und Speicherung von Daten. Start-ups können damit durchkommen, da im Vergleich zu einem etablierten Unternehmen mit aktiver Produktion ein relativ geringes Datenvolumen generiert wird. Doch da die Marktnachfrage steigt und sich die Geschäftsprioritäten von Innovation auf Produktion verlagern, hängt nachhaltiger Erfolg von der Wirksamkeit der Datenverwaltungstools ab, die zur Überwachung und Aufrechterhaltung der Produktqualität eingesetzt werden.

Kehren wir zur sauberen Energieerzeugung zurück und nehmen wir als Beispiel die Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien. Auch wenn die Herstellung von Batteriezellen nichts Neues ist, haben die Verpflichtungen vieler weltweit führender Automobilhersteller, ihre Fahrzeugpalette in den nächsten zehn Jahren weitgehend auf Elektrofahrzeuge umzustellen, die Batterielieferanten dazu gezwungen, ihr Geschäft über Nacht erheblich zu vergrößern. Neue Gigafabriken, Produktionslinien und zugehörige Ausrüstung werden überwältigende Datenmengen erzeugen. Engpässe, die durch lokalisierte Datensysteme und menschliches Engagement entstehen, werden den Betrieb behindern. Ineffizienzen und Korrekturkosten vervielfachen sich, je länger das Problem ignoriert wird. Batteriehersteller müssen ihre Datenverwaltungsprozesse anpassen, um den Automobilmarkt mit einem qualitativ hochwertigen Produkt zu versorgen und gleichzeitig einen effizienten, profitablen und nachhaltigen Betrieb aufrechtzuerhalten.

Wie bereits erwähnt, erfordert dieser Übergang in der Regel Investitionen in MES- und QMS-Systeme. Ein häufig auftretendes Hindernis bei der Integration von Datenmanagementsystemen ist die Integration bestehender Drittgeräte. Diese Hürde entsteht ohne die richtige Voraussicht während des ursprünglichen Kaufprozesses der Ausrüstung.

Ein praktisches Beispiel können Universalprüfmaschinen (UTMs) sein. Universelle Prüfmaschinen werden in den meisten Fertigungsindustrien eingesetzt, um die physikalischen Eigenschaften von Rohstoffen, Komponenten oder Fertigwaren zu bewerten und sicherzustellen, dass die Anforderungen vor dem Versand erfüllt werden. UTMs sind weithin für ihre primäre Verwendung als Zug- und Druckprüfgeräte bekannt, können aber auch für Biege-, Torsions-, Scher-, Schäl-, Reiß-, Reibungs- und Durchstoßprüfungen konfiguriert werden. Die Konfigurierbarkeit eines einzelnen Systems für viele Testtypen ist der Grund für den Namen „universal“. Viele Tests werden von Normungsorganisationen wie ASTM International (früher bekannt als American Society for Testing and Materials) und ISO (International Organization for Standardization) vorgeschrieben. Dadurch wird sichergestellt, dass Prüfparameter wie die Abmessungen der Probe oder die Zuggeschwindigkeit bei allen Anbietern gleich sind. In etablierten Branchen mit hohen Kosten für Produktausfälle, etwa in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Medizingeräte- und Bauindustrie, werden Prüfstandards häufig zur Regulierung und Qualifizierung von Lieferanten in der gesamten Lieferkette verwendet.

Aufgrund der von ihnen generierten Charakterisierungsdaten können UTMs für die Qualitätskontroll- (QC) oder Qualitätssicherungsprozesse (QA) eines etablierten Herstellers von grundlegender Bedeutung sein. Aber die Produktionsqualität ist wahrscheinlich nicht der einzige Ort, an dem UTMs im Unternehmen eingesetzt werden. Wenn wir auf die Gründungsjahre des Unternehmens zurückblicken, hätte das gleiche UTM auch in den ursprünglichen Forschungs- und Entwicklungslabors bei der Evaluierung von Prototypen verwendet werden können. UTMs sind komplexe, hochgradig konfigurierbare Testsysteme mit langer Lebensdauer und hohem Preis. Durch routinemäßige vorbeugende Wartung bleiben sie in der Regel 30 Jahre oder länger betriebsbereit. Da sie die Betriebszugehörigkeit selbst der treuesten Mitarbeiter überdauern, sollte die Kaufentscheidung sowohl den unmittelbaren als auch den zukünftigen Bedarf berücksichtigen. Obwohl die Zukunft unvorhersehbar ist, können Sie sicher sein, dass die Optimierung des Datenflusses zwischen Testgeräten und Geschäftssystemen ein Ziel sein wird, wenn die Produktion hochfährt.

Zu den üblichen Dateneingaben für UTMs gehören die Probenidentifikation (z. B. Chargennummer, Herstellungsdatum, Produktcode, Abmessungen) und Testkontrollparameter (z. B. Testrate, Vorlast, Testendebedingung). Zu den Ausgaben gehören Rohdaten (z. B. Kraft, Spannung, Verschiebung, Dehnung) und Ergebnisse (z. B. Zugfestigkeit, Modul, Streckdehnung, Bruchspannung). In der Elektronikindustrie ist es üblich, dass für das zu testende Produkt zusätzliche Rohdatenquellen wie elektrischer Strom, Widerstand oder Spannung vom UTM erfasst und synchronisiert werden müssen. Beim Kaufprozess bei einem UTM-Anbieter sind die erforderlichen Ein- und Ausgänge von grundlegender Bedeutung für die Systemkonfiguration. Besprechen Sie aber unbedingt darüber hinaus, welche Daten wichtig sind, aber auch, wo sie gespeichert werden, wie sie eingegeben werden und ob eine manuelle Eingabe vermieden werden soll oder nicht. Sprechen Sie über aktuelle Bedürfnisse und überlegen Sie, welche weiteren Bedürfnisse in fünf oder zehn Jahren auftauchen könnten. Führende UTM-Anbieter unterstützen die Integration in Datenmanagementsysteme über verschiedene Mechanismen. Zu den gängigen Schnittstellen gehören CSV-Dateiparser, öffentliche APIs (Application Programming Interface) und direkte Datenbankverbindungen.

Während diese Funktionen bei der ersten Verwendung der UTM möglicherweise nicht erforderlich sind, hat sich immer wieder gezeigt, dass Geschäftsinitiativen zur Digitalisierung und Automatisierung diese Integration letztendlich erfordern werden. Ohne die richtige Voraussicht beim Erstkauf von Geräten kann es unglaublich schmerzhaft und kostspielig sein, zu erfahren, dass Ihr Gerätelieferant keine Automatisierung oder Datenbankintegrationen unterstützt. Denken Sie voraus. Investieren Sie in Ihre Zukunft.

Und Cäsar ist Softwareproduktmanager bei Instron. Für weitere Informationen senden Sie eine E-Mail an [email protected] oder besuchen Sie www.instron.com.