Schneller Durchblick bei komplexen Stücklisten mit KI

Herausforderung: Variantendynamik und Komplexität führen zu Stücklistenfehlern

In der diskreten Fertigung entstehen aus Rohstoffen, Materialien und zugelieferten Komponenten neue Produkte. Typische Branchen sind hier der Maschinen- und Anlagebau, aber auch der Bereich Automotive. Eine der größten Herausforderungen für das Engineering in der diskreten Fertigung ist aktuell die dramatisch steigende Zahl von Varianten. Verschiedene Faktoren verändern hier die Anforderungen an Produktplanung und -service: Dazu gehören dynamische technologische Weiterentwicklungen von Produktkomponenten oder im Fertigungsprozess, sich ändernde Kundenansprüche an Ausstattungsvielfalt und Innovation, regulatorische Änderungen in unterschiedlichen regionalen Märkten sowie neue Geschäftsmodelle.

Durch die steigende Dynamik der Varianten wächst auch die Komplexität für die Fertigung essenzieller Stücklisten, kurz BOM, exponentiell an. Je umfangreicher diese Stücklisten sind, desto anfälliger sind sie für versteckte und schwer zu findende Fehler. Das kann gravierende Auswirkungen auf die Produktion, die Teilelogistik und sogar auf die Lebenszykluswartung der einzelnen Produkte haben. Herkömmliche, regelbasierte Systeme und eine ergänzende manuelle Prüfung sind für diejenigen, die die Stücklisten prüfen, oft nicht mehr ausreichend, um Fehler im Engineering bei neuen Varianten vollständig auszuschließen. Traditionelle Verfahren werden den gestiegenen Anforderungen in der Stücklistenprüfung also nicht mehr gerecht. Doch wenn der Qualitätssicherung ein Fehler entgeht, kann dieser hohe Folgekosten in Form von Re-Engineering, Produktionsverschiebung, Rückruf und Verschrottung verursachen.

Lösung: Risikoprävention und Folgekostenvermeidung durch KI

Gemeinsam mit seinem Beyond-Insurance-Partner Kendaxa hat Funk das KI-basierte und sich kontinuierlich weiterentwickelnde System Kendaxa BOM Validator entwickelt, das Hersteller aus der diskreten Fertigung aktiv unterstützen soll. „Ziel ist es, jedes Problem und jede Inkonsistenz im Produktdesign frühzeitig zu erkennen und potenzielle Folgekosten auf ein Minimum zu reduzieren“, sagt Manuel Zimmermann, Manager Beyond Insurance bei Funk. Dafür hat Kendaxa eine Reihe von Algorithmen geschaffen, die automatisch und selbstlernend Regeln identifizieren, die die Kompatibilität bzw. Inkompatibilität von Produktmerkmalen und Werkstoffen prüfen. Dies geschieht basierend auf historischen Daten und aktuell zur Verfügung gestellten Informationen über die BOM, einschließlich zusätzlicher Anhänge und Zeichnungen. Über Rückmeldungen aus laufenden Prozessen wird das System zudem kontinuierlich geschärft und aktualisiert.

Der BOM Validator ist so gleich doppelt hilfreich: Er ermöglicht es zum einen, den Grad der Automatisierung in der Qualitätssicherung von umfangreichen Stücklisten zu erhöhen. Gleichzeitig ergänzt er bestehende regelbasierte und manuelle Systeme zur Fehlerprüfung. Für eine einfache Integration in ERP- und PLM-Datenquellen sind die Kernalgorithmen systemunabhängig angelegt.

Der BOM Validator im Überblick

Der BOM Validator ist ein KI-basiertes und sich kontinuierlich weiterentwickelndes System, das Probleme und Inkonsistenzen im Produktdesign frühzeitig erkennt (© KENDAXA).

Nutzen: Frühzeitige Qualitätssicherung in Sekundenschnelle

Basierend auf den Ergebnissen der kontinuierlichen Assoziationsanalyse und ergänzendem Fachwissen kann das System potenzielle Fehler oder Abweichungen im hohen Maße identifizieren. Der betroffene Teil der BOM wird dann als falsch, inkompatibel, fehlend oder überflüssig gekennzeichnet. Alle diese Informationen helfen Ingenieur*innen zu erkennen, dass Aspekte der Stückliste nicht korrekt sind und geben Hinweise zur Fehlerkorrektur. Manuel Zimmermann: „Wird der BOM Validator direkt in den BOM-Engineering-Prozess eingebunden, im Bestfall in der reinen Konzeptphase, kann er die Anzahl der Fehler bereits in einer sehr frühen Phase deutlich reduzieren. Somit bleiben die Auswirkungen auf weitere Produktions- oder Lieferzeiten gering. Denn je später der Fehler gefunden wird, desto höher sind die Folgekosten für die Fehlerbehebung.“

Der BOM Validator ist in der Lage, selbst sehr komplexe Prüfungen innerhalb eines Bruchteils einer Minute durchzuführen, während manuelle Checks durch Mitarbeitende mehrere Stunden dauern können. Traditionelle regelbasierte Systeme sind zudem häufig nicht in der Lage, bei steigender Variantenvielfalt die Komplexität von Abhängigkeiten zeitnah abzubilden. Der BOM Validator sieht die gesamte BOM auf einmal und erkennt mit seinem innovativen Ansatz auch bis zu 95 % der Fehler, die in traditionellen Systemen der Qualitätssicherung nicht gefunden werden.

„Getreu dem Leitbild unserer Dienstleistung Funk Beyond Insurance bieten wir mit dem BOM Validator intelligente Digitalisierung mit direkter Zielstellung an: die Vermeidung von Schäden und die Minimierung betriebswirtschaftlicher Risiken“, erklärt Manuel Zimmermann. Positive Nebeneffekte sind die Prozessoptimierung inklusive Verkürzung der Durchlaufzeit, die Reduktion von teuren Engineering-Zeiten für das Qualitätsmanagement, Kosteneinsparungen im Zusammenhang mit Konstruktionsänderungen, die Effizienzsteigerung durch kürzere Markteinführungszeiten für neue Produkte und kürzere Reaktionszeiten auf Marktanforderungen und Kundenwünsche.