KI kann zwar noch nicht kreativ sein und neue Produktinnovationen kreieren, aber sie kann helfen, den Entwicklungsprozess schneller, effizienter und komfortabler zu machen und somit Zeit und Kosten zu sparen. Den Beweis liefert ein Anwendungsfall in der Lebensmittelindustrie.
Wenn die Lebensmittelingenieure in ihrem Labor eine neue Produktsorte erschaffen haben, bei der Geschmack, Konsistenz und Optik perfekt aufeinander abgestimmt sind, dann ist ein großer Meilenstein erreicht. Das heißt aber noch nicht, dass die leckere Kreation schon bald in den Supermarktregalen steht; schließlich gilt es noch eine weitere Hürde zu überwinden – die Herstellbarkeit muss nachgewiesen werden. Die Frage, ob sich der Prototyp auch auf den Serienanlagen herstellen lässt, entscheidet sich unter realen Bedingungen in der Produktion. Da die Maschinen aber rund um die Uhr ausgelastet sind, ist es für die Entwickler gar nicht einfach, ein Zeitfenster für ihren Versuch zu organisieren. Deshalb muss alles ganz schnell gehen, sobald die Produktionsplanung einen Slot bereitstellt. Trotz des Zeitdrucks brauchen alle Beteiligten nun einen kühlen Kopf, denn wenn jetzt etwas schiefläuft, ist die Chance vertan, aus einer Produktidee ein weltweit vermarktetes Serienprodukt zu machen. So ist es selbstverständlich, dass die Verfahrensentwickler nichts dem Zufall überlassen. Um sicherzustellen, dass alle Temperaturen, Drücke, Drehmomente und Prozesszeiten in den eng festgelegten Toleranzen bleiben, wird die Musterproduktion von den strengen Augen des Entwickler-Teams begleitet – vom Rüstvorgang bis zur Verpackung der letzten Einheit. Schließlich kann sich ein offenes Hallentor oder ein falsch gedrückter Knopf an der Maschine unmittelbar auf den Herstellungsprozess und damit auf die Produktqualität auswirken.
Trotz aller Vorbereitungen und Maßnahmen waren die Versuchsergebnisse in der Vergangenheit aber oft nicht zufriedenstellend, denn die Gründe für Fertigungs- oder Qualitätsprobleme konnten nicht immer ausreichend erklärt werden. Das heißt, eine Serienfreigabe konnte nicht erfolgen. Müssen Versuche dann wiederholt werden, kosten das nicht nur viel Geld, sondern es geht auch wertvolle Zeit verloren, was den Druck auf das Projekt erhöht. Die Herausforderung bei der Bewertung der Herstellbarkeit ist die unüberschaubare Zahl an Einflussfaktoren. So bleiben kleinere Unregelmäßigkeiten im Prozess oft unbemerkt, weil die Augen der Entwickler nicht alle Bereiche der langen Produktionsstraße gleichzeitig überblicken können.
Bei dieser Problemstellung bietet der Funktionsumfang von smartPLAZA gleich mehrere Lösungsansätze: Um alle Prozessparameter im ‚Blick‘ zu behalten, werden die Anlagendaten im Sekundentakt in die DatenBerg-Software importiert. Über einen weiteren ODBC-Zugriff werden zusätzliche Prozessinformationen, wie z.B. Maschinenzustände oder Auftragsnummern aus dem MES-System eingelesen. Nach Abschluss des Versuchs werden schließlich noch die Qualitätsergebnisse der Laborprüfungen eingespielt, die in einer Excel-Tabelle dokumentiert wurden. Nun sind alle relevanten Daten verknüpft und können in Ruhe verglichen und analysiert werden. Dabei unterstützt smartPLAZA den Entwickler beim Auffinden von Prozessanomalien oder versteckten Zusammenhängen. So erkennt die Software beispielsweise, dass Einfallstellen am Produkt immer dann auftreten, wenn ein Temperaturanstieg in Heizzone 4 mit einem Druckabfall in Dosierkammer 6 einhergeht. Auf längere Sicht stehen durch die Aufzeichnung der Daten aber noch sehr viel genauere Analysemöglichkeiten zur Verfügung. So können die einzelnen Versuchsreihen nicht nur einzeln für sich ausgewertet werden – auch Quervergleiche und aggregierte Analysen mit vergangenen Musterläufen oder Serienfertigungen sind nun möglich. Damit lassen sich Hypothesen überprüfen, ob beispielsweise die Luftfeuchtigkeit in der Halle Einfluss auf die Verarbeitungsfähigkeit von bestimmten Rohstoffen hat.
Über diese neuen, vertieften Prozesseinsichten hinaus macht smartPLAZA die Arbeit der Entwickler auch komfortabler und produktiver, denn nun gehört die permanente vor-Ort Begleitung der Produktion der Vergangenheit an. Die Überwachung des Prozesses geschieht nun mit Hilfe eines individuellen Dashboards, das sich der Entwicklungsingenieur vor Versuchsbeginn mit wenigen Klicks auf seinem Tablett zusammenstellt. Mit diesem Prozess-Monitoring haben die Kollegen aus der Verfahrensentwicklung alle kritischen Parameter im Blick und werden alarmiert, sollte die Temperatur in Zone 4 oder der Druck in Kammer 6 irgendwelche Auffälligkeiten zeigen. Mit dieser Sicherheit können die Produktentwickler nun guten Gewissens die Versuchsauswertung vorbereiten oder vielleicht eine weitere leckere Spezialität austüfteln.
Weitere Anwendungsbeispiele
