Während der Produktion werden diese Chargen- oder Gebindenummern an der Linie eingelesen, um so eine Zuordnung zu ermöglichen.

Bild: TQ-Systems

Bauteile rückverfolgen Punkten mit Traceability

22.10.2015

Traceability wird in einigen Bereichen vorgeschrieben und ist damit ein wichtiges Thema für EMS-Anbieter. Doch wie wird sie umgesetzt? Welche Vorteile bringt sie dem Kunden? Und was kostet dieser Mehraufwand? Was auf den ersten Blick einfach aussieht ist in der realen Umsetzung nicht so ganz trivial. Wo ist also Traceability gefordert und wie funktioniert das?

Was bedeutet Traceability? Die DIN EN ISO 8402 gibt hier einen ersten Hinweis. Traceability bedeutet die Rückverfolgbarkeit eines Produktes hinsichtlich Herstellung, Zusammensetzung, Verarbeitung, Lagerung, Transport, Verbrauch und Entsorgung. Die Forderung nach Rückverfolgbarkeit in unterschiedlicher Tiefe resultiert aus Haftung und Schadensersatzpflicht gemäß BGB (§823, §280), aus Haftung und Schadensersatzpflicht gemäß ProdHaftG (allgemeines Produkthaftungsgesetz), der Forderung nach Risikominimierung und Schadensvermeidung/-begrenzung ISO 9001ff (allgemeine Qualitätsmanagementnormen), und den Normen EN 9100, EN 9110, EN 9120 (Luft− und Raumfahrt), ISO/TS 16949, VDA 6.1, VDA 6.2, VDA 6.4 (Automobilindustrie), ISO 13485 (Medizinproduktenorm), EN 178/2002 (Lebensmittelsicherheit) und FDA−Richtlinien (Medizinprodukte und Lebensmittel), um hier die wichtigsten Punkte zu nennen.

Vorteile für den Kunden

Wie wichtig Traceability ist, zeigen viele Rückrufaktionen aus der Wirtschaft oder dem Lebensmittelhandel. „Edeka ruft Nuss-Nougat-Creme wegen Glasscherben zurück“ ist nur ein Beispiel von Vielen. Prinzipiell unterscheidet man Traceability in verschiedenen Stufen die teilweise aufeinander aufbauen beziehungsweise sich überschneiden:

  • Produkt-Traceability: Rückverfolgbarkeit des Produktes

  • Qualitäts-Traceability: Erfassung der Qualitätsdaten und Qualitätsmanagement

  • Material-Traceability: Material-Rückverfolgbarkeit

  • Lebenslauf-Traceability: Lebenslauf- und Servicedaten-Management

  • Prozess-Traceability: Prozessdaten-Erfassung

  • Logistik-Traceability: Logistik-Rückverfolgbarkeit, Verpackung, Versandverfolgung

Welche Art von Traceability gefordert ist, hängt vom Kunden und der Branche ab. Bis zu welcher Tiefe benötigt der Kunde die entsprechenden Daten und muss nachvollziehen können, was wann und wo gemacht wurde. Rückverfolgbarkeit schafft in jedem Fall eine hohe Transparenz und ermöglicht so eine schnelle Aussagefähigkeit. Es gibt eine gute Eingrenzungsmöglichkeit bei eventuellen Rückrufen und garantiert so eine deutliche Schadensbegrenzung. Die Nutzen für den Kunden sind schnell erkennbar. In spezifischen Branchen ist dies die Erfüllung gesetzlicher und branchenspezifischer Anforderungen wie in der Medizintechnik, Luftfahrt, Automobiltechnik und Lebensmittelbereich. Im Wesentlichen geht es um die Eingrenzung von Material-, Prozess- und Design-Fehlern um mögliche Folgeschäden einzugrenzen oder zu vermeiden.

Vorwärts und Rückwärts

Traceability geht in zwei Richtungen: Backward- und Forward-Tracking. Beim Backward-Tracking wird der Produktfehler in der Anwendung festgestellt. Ziel der Rückverfolgung ist hier, die betroffenen Baugruppen einzugrenzen und dort nach möglichen Fehlern zu suchen. Liegt das Problem im Fertigungsprozess, in fehlerhaften Bauteilen oder im Design selber. Dies zeigt schon, dass es notwendig sein kann eine umfassende Rückverfolgbarkeit in fast allen Stufen durchzuführen. Beim Forward-Tracking wird der Fehler im Design oder bei der Produktion der Baugruppen festgestellt. Hier geht es darum, festzustellen, welche schon gefertigten oder ausgelieferten Baugruppen davon auch betroffen sein können und dann entsprechende Rückrufaktionen zu starten. Wird Traceability durchgeführt lassen sich die betroffenen Produkte klar eingrenzen und damit der mögliche Schaden minimieren. Also durchaus auch ein kommerzieller Aspekt, der oft nicht in der Kalkulation berücksichtigt wird. Traceability stellt also einen Wert dar und darf durchaus etwas kosten.

Vorteile für Hersteller

Aber auch für den Hersteller und EMS-Anbieter bringt die Traceability gewisse Vorteile. Sie ermöglicht die einfache, effiziente, zeitnahe und automatisierte Erfassung aller Daten und so schnelle und effektive Qualitätsregelkreise. Die Verriegelung von Prozessen bei fehlenden oder fehlerhaften Rückmeldedaten dient der Prozesssicherung. So wird sichergestellt, dass sobald ein Problem erkannt ist, keine weiteren Baugruppen mehr gefertigt werden und erst einmal eine Fehlerursachenforschung und Fehlerbehebung stattfindet. Die Speicherung der Daten in einer Erfahrungsdatenbank ermöglicht die Vermeidung von Fehlern in der Zukunft.

Damit Traceability funktioniert, müssen alle Daten der Komponenten und der Fertigungsprozesse aufgezeichnet und zugeordnet werden. Für die Baugruppe bedeutet dass die Seriennummer als erster Schritt aufgebracht werden muss, da dies die interne Referenznummer ist. Bisher wird das Seriennummern-Schild in aller Regel als letzter Produktionsschritt aufgebracht, was eine Zuordnung der einzelnen Bauteile und Produktionsschritte nicht ermöglicht. Nur nachgeschaltete Prüfschritte können hier zugeordnet werden.

Bei sehr komplex bestückten Baugruppen ist meist kein Platz für ein herkömmliches Seriennummern-Schild, deshalb kommen hier sehr kleine 2D-Schilder zum Einsatz. Der Scanner zur Erfassung der Seriennummer muss außerdem in der Lage sein, die Seriennummer zu erfassen, unabhängig auf welcher Seite ein Produktions- oder Testschritt erfolgt. Die Zusammenführung aller Daten und die entsprechende Aufzeichnung erfolgt über ein Manufacturing Execution Systems (MES) und einer ERP-Anbindung. Hierzu sind Schnittstellen in allen Bereichen des Produktionsprozesses nötig.

Von Anfang an

Die lückenlose Rückverfolgbarkeit fängt aber bereits bei der Materialeinlagerung an. Hierzu werden im System eindeutige und intern zuzuordnende Chargen- oder Gebinde-Nummern vergeben, die im gesamten Lebenszeitraum des Gebindes beibehalten werden. Während der Produktion werden diese Nummern an der Produktionslinie eingelesen, um so eine Zuordnung zu ermöglichen. Dies muss sowohl bei automatischer Bestückung, als auch bei manueller Fertigung möglich sein. Damit ist die Zuordnung der einzelnen Bauteile zur Baugruppe sicher gestellt. Ist eine Prozess-Traceability gefordert müssen alle Daten aus dem Fertigungsprozess zugeordnet werden. Dazu zählen unter anderem die eingesetzten Produktionsmittel wie verwendete Maschinen und Maschinenparameter, sowie eingesetzte Lötmittel und Lötprofile. Manchmal ist sogar gefordert, den entsprechenden Maschinenbediener zu registrieren und zu zuordnen. Abschließend, speziell bei einer Qualitäts-Traceability müssen die eingesetzten Prüfverfahren, Prüfmittel, Prüfvorschriften und die entsprechenden Prüfergebnisse aufgezeichnet und zugeordnet werden.

Fehlende Standards

Traceability erfordert eine umfangreiche Systemausstattung, eine klare Organisationsstruktur und klare Regeln, was viele Fertigungsdienstleister überfordert und sie birgt noch zusätzliche Hürden. So gibt es bis heute keine Standards in der Kennzeichnung der Bauteile. Auch fehlen Standardschnittstellen bei den einzelnen Maschinen und sonstigen Produktionsmitteln. Es gibt aber Bestrebungen und Initiativen seitens der ZVEI hier Standards zu definieren, was die Einführung und den Einsatz von Traceability erheblich vereinfachen würde und Initial-Kosten eines solchen Systems reduzieren könnte.

Vorteile überwiegen

Unbestritten sind aber die Vorteile von Traceability, neben den genannten Marktanforderungen ist dies die Möglichkeit für schnelle und effektive Qualitätsregelkreise und damit einer Wirtschaftlichkeit des Unternehmens. So können bei fehlerhaften Komponenten der davon betroffene Bereich schnell eingegrenzt werden, bevor die Folgekosten unter Umständen exponentiell steigen. Im Nachhinein können so Fehlerschwerpunkte erkannt werden und damit festgestellt werden, ob der Fehler am Design oder Material liegt. Qualität lässt sich so besser überwachen und auswerten. Traceability bringt darüber hinaus auch Vorteile bei rechtlichen Aspekten. So kann man zum Beispiel im Schadensfall schnell nachweisen, wo genau der Fehler liegt, wer unter Umständen fehlerhafte Komponenten geliefert hat und in welcher Charge sie verbaut wurden. Eventuell sind Rückrufaktionen möglich um weiteren Schaden zu vermeiden.

Bei der TQ-Gruppe ist Traceability hoch integriert und automatisiert. Durch die hohe Integration entstehen für den Kunden keine weiteren Kosten. Nur bei der Traceability bis auf Bauteilebene sind zusätzliche Schritte notwendig und generieren so zusätzliche Kosten. Traceability in dieser Form ist nur möglich durch die komplette Vernetzung aller Schritte während des gesamten Produktlebenszyklus, von der Entwicklung bis zum Service. So kann zu jeder Baugruppe und jedem von TQ gefertigtem Produkt eine Lebenslaufakte angelegt werden, die keine Wünsche offen lässt. In dieser kompletten Form wird Traceability nur sehr selten gelebt.

Bildergalerie

  • Traceability erfordert eine umfangreiche Systemausstattung, eine klare Organisationsstruktur und klare Regeln.

    Bild: TQ-Group

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