Komplexität und Compliance in der Prozessindustrie navigieren

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Von expandierenden Universen zu expandierenden digitalen Threads: Komplexität und Compliance in der Prozessindustrie navigieren

Einsteins Gleichungen deuteten darauf hin, dass das Universum nicht statisch sein sollte, sondern sich ausdehnen sollte, genau wie Ihr digitaler Thread. Okay, Einstein hat diesen letzten Teil nicht gesagt. Ich habe ihn hinzugefügt, um zu sehen, ob Sie aufpassen. Auch wenn er es nicht gesagt hat, kann kein wahrer Punkt über Ihren digitalen Thread ausgedrückt werden, als dass er so dynamisch sein muss, dass er sich kontinuierlich erweitern und neue Datenpunkte erfassen kann, sobald diese relevant werden.

Mit zunehmender Produktkomplexität verändert sich diese kontinuierlich und schafft neue Geschäftsprozesse. Diese Veränderungen, zusammen mit neuen und anspruchsvollen Compliance-Anforderungen, erzeugen den Bedarf an mehr Datenpunkten im digitalen Thread Ihres Unternehmens. Neue Datenpunkte wiederum erzeugen mehr Beziehungen zwischen den Datenpunkten. Letztendlich erfordert es eine sehr flexible digitale Thread-Lösung, um nicht nur die Informationen zu erfassen und zu verwalten, sondern auch sicherzustellen, dass die Verbindungen der Daten genau und aktuell sind, damit der Kontext der Informationen vollständig verstanden und genutzt werden kann.

Woher kommt die Produkt- und Prozesskomplexität?

Die zunehmende Produktkomplexität kommt aus mehreren Bereichen und aus verschiedenen Gründen. Zum Beispiel hat die Hinzufügung von softwaregesteuerten Komponenten und deren Elektronik zur Verwaltung der Software in einem Produkt eine neue Dimension bei der Entwicklung und Wartung eines Produkts hinzugefügt. Es war immer eine Herausforderung, die Kompatibilität von voneinander abhängigen Teilen und Subsystemen mit anderen Teilen und Subsystemen, die von verschiedenen Lieferanten hergestellt werden, sicherzustellen. Stellen Sie sich die erhöhte Komplexität vor, die sicherzustellen, dass jede Softwareversion, die in den Teilen vorhanden ist, auch miteinander kompatibel ist.

Ein Beispiel für die erhöhte Produktkomplexität, die sich auf Prozessindustrien wie Lebensmittel und Getränke, Konsumgüter (CPG) und Pharmazeutika auswirkt, ergibt sich aus regionalen Vorschriften, die Unternehmen dazu zwingen, mehrere Formulavariationen für dasselbe Produkt zu entwickeln, um den lokalen Vorschriften zu entsprechen. Obwohl dies keine neue Herausforderung ist, erzeugen diese Produktvariationen zusätzliche Daten während des gesamten Entwicklungsprozesses und kontextualisieren sie.

Darüber hinaus erfordert die Koordination zwischen Produktlebenszyklusmanagement (PLM), Enterprise Resource Planning (ERP) und Fertigungssystemen zusätzliche Raffinesse über Systeme hinweg, was komplexere Integrationen schafft. Die Rückverfolgbarkeit vom Fertigungsprozess bis hin zu den Anforderungen in der Ideenphase ist häufig erforderlich, um viele neue Vorschriften zu erfüllen. Es ist entscheidend, den digitalen Thread genau und aktuell zu halten, mit verschiedenen Formeln, Rezepten, Materialien und anderen Beziehungen, um die erfolgreiche Lieferung des Produkts sicherzustellen.

Ein Compliance-Fehler und eine Gelegenheit zur Erweiterung des digitalen Threads

Im kürzlich erschienenen Artikel FAA untersucht, wie fragwürdiges Titan in Boeing- und Airbus-Flugzeuge gelangte erklärte der Autor, wie einige kürzlich hergestellte Boeing- und Airbus-Flugzeuge Komponenten enthielten, die aus Titan hergestellt wurden, das mit gefälschter Dokumentation verkauft wurde. Die gefälschte Dokumentation sollte angeblich die Authentizität des Materials bestätigen, wirft aber nun Bedenken hinsichtlich der strukturellen Integrität dieser Flugzeuge auf.

Die Entwicklung eines Verkehrsflugzeugs ist ein gutes Beispiel für einen hybriden Prozess, der sowohl Prozess- als auch diskrete Fertigung kombiniert und eine erhöhte Komplexität und regulatorische Compliance mit sich bringt. Als erster Schritt werden Rohstoffe zu Teilen verarbeitet, die dann als Teil des mechanischen Designs des Flugzeugs verwendet werden.

Im hier beschriebenen Fall versucht der Lieferant von Rumpfsegmenten für Boeing und Flügeln für Airbus „herauszufinden, woher das Titan stammt, ob es trotz der gefälschten Dokumentation den entsprechenden Standards entspricht und ob die aus dem Material gefertigten Teile strukturell stabil genug sind, um die geplante Lebensdauer der Flugzeuge zu überstehen“.

Compliance-Herausforderungen wie diese sind das beste Beispiel dafür, warum Unternehmen ihren digitalen Thread über die diskrete Produktentwicklung und -herstellung hinaus erweitern und die Prozesse einbeziehen müssen, die Rohstoffe zu Produkten verarbeiten.

Sobald das Problem entdeckt wurde, ermöglicht der digitale Thread den Nutzern, durch die Produktdaten zu navigieren, um kritische Fragen wie die oben aufgeführten zu beantworten. Ich bin sicher, dass es viele andere Fragen gab, die ihr digitaler Thread während der Untersuchung beantworten musste, einschließlich wann das fragliche Titan in ihre Lieferkette gelangte, wo es verwendet wurde und woher es stammte.

Selbst wenn die Datenpunkte sofort verfügbar wären, wären die Beziehungen zwischen den Daten ebenfalls notwendig, um den Kontext zu ergänzen und die erforderliche Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten. Mit den heutigen komplizierten Lieferkettenstrategien könnten diese Fragen nicht leicht zu beantworten sein – selbst mit einem digitalen Thread. Der Fall Boeing/Airbus zeigt die Schwierigkeit der Nachverfolgung des Problems.

„Das Problem scheint auf das Jahr 2019 zurückzuführen zu sein, als ein türkischer Materiallieferant, Turkish Aerospace Industries, eine Charge Titan von einem Lieferanten in China kaufte, so Personen, die mit der Angelegenheit vertraut sind. Das türkische Unternehmen verkaufte das Titan dann an mehrere Unternehmen, die Flugzeugteile herstellen, und diese Teile gelangten zu Spirit, das sie in Boeing- und Airbus-Flugzeugen verwendete.

Im Dezember 2023 stellte ein italienisches Unternehmen, das das Titan von Turkish Aerospace Industries gekauft hatte, fest, dass das Material anders aussah als das, was das Unternehmen normalerweise erhielt. Das Unternehmen, Titanium International Group, stellte auch fest, dass die Zertifikate, die das Titan begleiteten, unecht wirkten.“

Letztendlich fasste der Senior Vice President für globale Qualität bei Spirit dies zusammen:

„Unser Qualitätsmanagementprozess basiert auf der Rückverfolgbarkeit der Rohstoffe von den Werken an“, sagte Herr Brown. „Es gab einen Verlust der Rückverfolgbarkeit in diesem Prozess und eine Dokumentationsherausforderung.“

Ein Compliance-Fehler in einem Getränkeunternehmen bietet die Möglichkeit, den Einfluss mit dem digitalen Thread zu bewerten

Ein weiteres Beispiel für einen Compliance-Fehler in einer Prozessindustrie findet sich in der Publikation Unterstützung vieler Formen der Compliance mit Aras Innovator. In dem Kommentar erörtert CIMdata eine Situation, in der ein Getränkeunternehmen, mit dem sie zusammenarbeiteten, „einen Lieferantenwechsel hatte, der das fertige, versandbereite Produkt in Ausschuss verwandelte. Der neue Lieferant hatte keine koschere Zertifizierung für seine Zutat, aber das Produkt, in das es gelangte, war als koscher zertifiziert. Das Getränkeunternehmen erkannte das Problem erst, nachdem das Produkt hergestellt und versandbereit war. Sobald das Problem identifiziert wurde, konnte das Produkt nicht verkauft werden und musste entsorgt werden.“

Glücklicherweise entdeckte das Unternehmen das Problem früh genug, um zu vermeiden, dass Kunden betroffen waren oder ein Rückruf erforderlich war. Wenn das Getränk an die Öffentlichkeit verkauft worden wäre, hätte ein digitaler Thread ihnen geholfen, den Einfluss des Problems zu bestimmen. Wenn ich so darüber nachdenke, hätte das betreffende Unternehmen das gesamte Problem möglicherweise vermeiden können, wenn KI-gesteuerte präventive Analysen vorhanden gewesen wären, um das Problem früher zu identifizieren, indem die Daten im digitalen Thread genutzt wurden, aber das ist ein Thema für einen anderen Blog.

Wie PLM die Digital-Thread-Strategie der Prozessindustrie unterstützt

Im kürzlich veröffentlichten eBook Verwalten des digitalen Threads in der Prozessfertigung mit PLM, erforscht Jim Brown, Präsident von Tech-Clarity, die Rolle von PLM für den digitalen Thread in der Prozessfertigung.

Wie bereits früher im Blog erwähnt, empfehle ich die Lektüre des eBooks von Tech-Clarity, Managing the Digital Thread in Process Manufacturing with PLM, um mehr über die Chancen und Herausforderungen zu erfahren, denen sich Prozesshersteller bei der Entwicklung ihrer Digital-Thread-Strategie rund um eine PLM-Lösung stellen müssen. Weitere ausgezeichnete Ressourcen sind das Webinar Bring the Power of Data and AI to Managing Compliance und ein Interview mit dem CTO von Aras, Rob McAveney, in dem er Aras’ digitalen Thread demonstriert. Die Demonstration umfasst einen Einblick in Aras’ Anwendung zur Fertigungsprozessplanung (MPP), eine Simulationsstudie und 3D-Visualisierung, alles durch die Linse des digitalen Threads.