Auto-Korrekturmaßnahmen steigern die Fertigungsproduktivität
Selbst die vollautomatisierte Hightech-Fertigung kann auf Personal letzten Endes nicht zur Gänze verzichten. Die Fertigungsmitarbeiter kommen wieder ins Spiel und sind dann gefordert, wenn es zu unerwünschten Situationen kommt oder Ereignisse eintreten, die den glatten Produktionsablauf behindern. Nehmen wir einen kurzen Vergleich: Es ist verhältnismäßig einfach, sich auf einem Surfbrett bei Windstille zu halten. Ganz anders sieht es aus, wenn Turbulenzen auftreten und einem der Wind so richtig um die Ohren pfeift. Der Meister bleibt auch im Sturm oben. Ist es nicht die wahre Kunst, in außerordentlichen Situationen genau das Richtige zu tun, um effizient und schnell wieder zum gewünschten Produktionsalltag zurückzufinden? Und wer hat diese Expertise – etwa jeder einzelne Fertigungsmitarbeiter? Wahrscheinlich nicht. Ist es nicht vielmehr das Know-how einer gesamten Organisation mit ihrer Fähigkeit, Handlungsanweisungen zeitaktuell, konkret und zielgerichtet an die Belegschaft so zu kommunizieren, dass das Unternehmen seine Expertise letztlich doch nicht preisgibt? Sie merken an diesen Fragen, dass wir hier ein Lösungskonzept diskutieren werden, dessen konkrete Inhalte streng gehütet unter Intellectual Property (IP) fallen. Die camLine GmbH bietet der Fertigung eine vollintegrierte Realzeit-Workflow-Engine als IT-Infrastrukturlösung, um flächendeckend alle Korrekturmaßnahmen in der Produktion strukturiert anzugehen und transparent zu machen. International tätige Halbleiterhersteller mit weltweit verteilten Produktionsstandorten haben diese Lösung seit Jahren effektiv im Einsatz. Im folgenden Bericht erfahren Sie, was anfänglich die Impuls gebenden Ideen waren und wo wir heute bei der Umsetzung sind.
Im klassischen Ansatz lassen sich Korrekturmaßnahmen formal als linearen Ablauf folgender Phasen beschreiben:
- Problem beschreiben: was lief schief?
- relevante Daten sammeln
- analysieren und Fehlerursachen herausfinden
- Gegenmaßnahmen ergreifen
- den durchlaufenen Korrekturprozess reflektieren und weiter systematisieren, um künftig diese Fehlerursachen zu vermeiden oder die Wiederkehr derselben Probleme wenn möglich auszuschließen
Sie sehen schon, dass es wohl schwierig werden wird, mit diesem Schema erfolgreich zu arbeiten, wenn Sie Daten erst dann zu erheben beginnen, nachdem die Probleme real aufgetreten sind. Wir groß sind dann noch die Chancen auf Erfolg? Viele Halbleiterhersteller verwenden deshalb das Realzeit-SPC-System LineWorks SPACE, dem Flaggschiff der camLine GmbH. Damit werden rund um die Uhr hochwertige Daten zeitnah und in großem Umfang zentral gesammelt. Die Daten stehen für Auswertungen und Analysen sofort zur Verfügung, noch bevor irgendwelche Ausnahmesituationen am Horizont aufziehen. Mit dem leistungsfähigen SPC-System ist der Halbleiterhersteller dazu in der Lage, für seine Produktionsabläufe verschiedenste Regeln zu definieren und diese ständig zu überwachen. Der einfachste Fall wäre beispielsweise das Monitoring von Spezifikations- oder Kontrolleingriffsgrenzen. Das SPC-System alarmiert bei Regelverletzung und kann auch andere Systeme triggern, um gezielte Maßnahmen einzuleiten. Üblicherweise führen diese Aktionen dann die Fertigungsmitarbeiter aus. Auf diesen Punkt kommen wir aber noch einmal zurück. Denn auch an dieser Stelle kann man unter Umständen die Automatisierung weiter treiben.
Uns geht es um die vollintegrierte und elektronische Automatisierung der Definition und Umsetzung von „Out of Control Action Plans“ (OCAP). In der Sammlung und Bereitstellung von OCAPs steckt gewissermaßen schützenswertes Know-how der Erfahrungspraxis aus der Vergangenheit. OCAPs sind Bestandteil von Six Sigma und dienen zur nachhaltigen Sicherung und Verbesserung der Fertigungsqualität. Als durchdachte Notfallpläne schaffen sie Klarheit, um den reibungslosen Fortgang in Ausnahmesituationen zu ermöglichen. Am Ende des abgearbeiteten Notfallplans steht klarerweise die Rückführung der Fertigungssituation in die gewohnten Bahnen und standardisierten Prozesse.
Wo landen wir, wenn wir das OCAP-Konzept verallgemeinern und den oben beschrieben linearen Ablauf nur noch als Spezialfall sehen? Alarme, Out-of-Controls, Out-of-Specs, Produktionstopps oder spezielle Run-2-Run Situationen, das waren die ursprünglichen OCAP-Initiatoren. Stellen wir dem den realen Bedarf der heutigen Hightech-Fertigungspraxis gegenüber, können die Einsatzgebiete als auch die Umsetzung von Korrekturmaßnahmen wesentlich vielseitiger ausfallen. Die Verallgemeinerung der OCAPs führt uns zur vollintegrierten Realzeit-Workflow-Engine. Diese findet nicht nur Anwendung beim Trouble-Shooting. Weitere Anwendungsfälle sind z.B. Wartung, Reviews, halbautomatisierte Produktionsabläufe, Wiederholungsmessungen und letzten Endes auch automatisierte Entscheidungen, welche die Mitarbeiter in der Fertigung an dieser Stelle entlasten bzw. nicht mehr erforderlich machen.
Der Mehrwert der Workflow-Engine ergibt sich durch die Umstellung von ursprünglich flachen OCAPs auf gelebte Flussdiagramme mit Verzweigungen, Fallentscheidungen, Aktivitäten und Aktionstriggern, was insgesamt durchaus komplexe und vielfältige Formen annehmen kann. Die leistungsfähige Workflow-Engine erweckt das Wissen der Organisation zu realen Aktivitäten, und diese erfolgen nun nach Plan. Ausführbare OCAPs werden so zur zeitsparenden Abkürzung zurück zur fertigungsstabilen Produktivität. Die vollzogenen Schritte eines OCAPs werden detailliert festgehalten und nachvollziehbar gemacht. Monitoring und Revision aller OCAPs leisten einen wesentlichen Beitrag zum Continuous-Improvement-Programm. Die Assets fließen in das Know-how der Organisation zurück. Der Kreis schließt sich und ermöglicht den schrittweisen Ausbau einer Wissensplattform.
Die Mitarbeiter in der Produktion werden durch die Workflow-Engine unterstützt. Dabei entlastet die Workflow-Engine die Fertigungsmitarbeiter in Stressbelastung verursachenden Notfallsituationen. Die durchaus erschlagende Komplexität der vielen Wenns und Abers eines Aktionsplans bleibt im Systemhintergrund. Der Fertigungsmitarbeiter wird sukzessive geführt und nur mit Fragestellungen konfrontiert, die im Hier und Jetzt zur Beantwortung anstehen. Alleine durch diese Fokussierung auf das Wesentliche gewinnt die Produktion Zeit zum Aufholen und vermeidet Fehler, die durch unkoordinierte Aktionen in der Hektik schnell passieren.
Die Halbleiterhersteller haben die Automatisierung von OCAPs weiter vorangetrieben. Arbeitsschritte, die früher von Fertigungsmitarbeitern ausgeführt wurden, werden heute von der Workflow-Engine übernommen. So konnten im Fall von Wiederholungsmessungen die Zeiten gesperrter Losfreigaben auf ein Fünftel reduziert werden. Als weiteres Beispiel bietet sich die Autokommentarfunktion an: die Ablauflogik des Systems unterstützt auch die Kommunikation zurück zum SPC-System und erzeugt automatisierte Kommentare, ohne dass ein Fertigungsmitarbeiter erforderlich wäre. Ein weiterer Anwendungsfall ist die automatisierte und außerplanmäßige Auslösung sowie Bereitstellung von korrektem Material. Abschließend sei noch erwähnt, dass mit der Workflow-Engine die qualitative Klassifizierung der Produktionsergebnisse im Sinne von Wiederverwenden, Recyceln oder Ausschuss in der praktischen Umsetzung weiter differenziert werden konnte.
Die von camLine am Markt angebotene Workflow-Engine für OCAPs heißt LineWorks SPACE eCAP (engl. electronic Corrective Actions Plan). Sie ist ein Zusatzmodul des etablierten Software LineWorks SPACE, eine am Markt weit verbreitete integrierte Lösung für fortgeschrittenes Online-SPC, Analysen und Qualitätskennzahlen-Reporting. Die genannten Produkte sind Bestandteile des komponentenweise aufgebauten Manufacturing Execution Systems (MES) LineWorks, dessen einzelne Module dank ihrer kompakten und generischen Software-Architektur Leistungsmerkmale mit beachtenswerter Fertigungstiefe erzielen. Die einzelnen LineWorks-Module lassen sich voneinander unabhängig in der Produktion betreiben und sogar mit anderen am Markt feilgebotenen MES-Systemen kombinieren.
Für weitere Informationen zu LineWorks SPACE eCAP besuchen Sie bitte die Produktseite
Oder schreiben Sie bitte Ihre E-Mail an info@camLine.com mit der Betreffzeile „OCAP“.