Prozessdaten können damit in einem ersten Schritt definiert werden als Angaben und ermittelte Werte , die einen Vorgang abbilden.
Prozessdaten: die Basis für den Umgang mit Prozessen
Damit Prozesse kontrolliert ablaufen, müssen sie geplant, entwickelt, etabliert und evaluiert, gesteuert und überwacht werden. Bei Fertigungsprozessen werden dazu unter anderem Produktionsplanungs- und Steuerungs-Systeme (PPS-Systeme) oder Enterprise-Ressource-Planning-Systeme (ERP-Systeme) eingesetzt. Dazu kommt oft noch ein mehr oder weniger ausgefeiltes Qualitätsmanagement (QM). Zudem sollte der Ablauf eines Prozesses dokumentiert werden. Um eine Produktivitätssteigerung zu erreichen, etwa durch Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität (GAE), und die Operational Excellence (OE) zu verbessern, ist außerdem eine Prozessoptimierung anzustreben – etwa durch einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess (KVP).
Die Grundlage für all diese Aufgaben sind in jedem Fall die Prozessdaten. Zu diesen zählen unter anderem
- die Prozessart (Kernprozess, Unterstützungsprozess, Führungsprozess, ...),
- die Prozessstruktur (Ablaufstruktur),
- die Prozesszeiten,
- die Anzahl und die Dauer von Prozessschritten (Bearbeiten, Verarbeiten, Transportieren, Liegen, Lagern) sowie
- physikalische Parameter (wie Maße und Gewichte, Temperaturen, Drücke, Mengen, Stückzahlen, Geschwindigkeiten, Dauer, Leistungsaufnahme oder Energieverbrauch), die direkt zur Prozesssteuerung, aber auch als Qualitätsmaß genutzt werden können.
Diese Prozessdaten werden teils als Ist-Werte im laufenden Prozess erhoben bzw. ermittelt, teils handelt es sich um Soll-Werte. Dabei kann es sich um Faktoren handeln, die vom Gerätehersteller oder Anlagenbauer technisch vorgegeben sind (wie die Nennleistung oder der Arbeitsdruck). Es kann sich aber auch um Erfahrungswerte handeln, die der Prozessführung dienen (etwa in der chemischen Industrie, im Back- und Braugewerbe oder bei der Abwasserbehandlung).
Die Prozessdaten können in Prozesskennzahlen umgerechnet und in einem Kennzahlensystem zusammengestellt werden. Hinweise dazu finden sich beispielsweise in der DIN EN ISO 9001. Dadurch werden Prozessdaten im Zeitverlauf und prozessübergreifend vergleichbar. Aus der Analyse der Werte ergeben sich Hinweise auf Schwachstellen, Engpässe oder Systemverluste. Daran lassen sich Verbesserungspotenziale erkennen, die Ansätze für eine Prozessoptimierung bieten.
Typische Kennzahlen sind beispielsweise
- der Wertschöpfungsgrad,
- die Qualität je Prozessschritt und gesamt,
- das Verhältnis von Ist- zur Soll-Durchlaufzeit oder
- der Terminerfüllungsgrad.
REFA bietet mit den Zeitaufnahmen, der Multimomentaufnahme, der Ablaufanalyse und der Ermittlung der entsprechenden Arbeitsdaten ein breites Methodenspektrum, um die Prozessdaten zu erheben und die Prozessgestaltung über Kennzahlen zu analysieren. Daraus lassen sich oft wertvolle Hinweise für eine Umorganisation bestehender Arbeitssysteme und die ergonomische und verschwendungsarme Gestaltung neuer Layouts ableiten.
Die Erhebung von Prozessdaten
Prozessdaten sind die im Zusammenhang mit einem Prozess vorliegenden und anfallenden Daten. Sie bilden Prozesszustände (wie beispielsweise Druck, Geschwindigkeit oder Temperatur) und Vorgänge (wie etwa Ablaufzeiten oder Materialverbräuche) ab. Es kann sich um
- analoge und digitale Werte handeln,
- die entweder manuell oder automatisiert (über Sensoren) erhoben bzw. aufgenommen werden.
- Die Datenermittlung kann dabei kontinuierlich als vollständige quantitative Erfassung (etwa über vernetzte digitale Systeme) oder stichprobenhaft nach statistischen Methoden (etwa durch Begehungen oder im Rahmen der Qualitätskontrolle) und damit qualitativ erfolgen.
Prozessdaten ändern sich unter Umständen – bei dynamischen Prozessen – sehr kurzfristig über große Wertebereiche (wie etwa der Werkzeugdruck beim pneumatischen Pressen oder Stanzen von Metallteilen). Um diese Daten möglichst schnell auswerten zu können, müssen sie automatisiert ermittelt werden. Dies kann in sehr kurzer Folge zyklisch oder idealerweise kontinuierlich erfolgen, damit „in Echtzeit“ Informationen über den Prozess zur Verfügung stehen und nötigenfalls steuernd und regelnd eingegriffen werden kann.
Diese Maschinendatenerfassung (MDE) ist die Schnittstelle zwischen der Produktionstechnik und der Informationsverarbeitung, da die Daten sofort den Produktionsplanungs- und Steuerungs- (PPS-) oder Prozessleitsystemen zur Verfügung gestellt werden können. Damit wird eine automatische Regelung möglich – und den Mitarbeitern vor Ort kann so beispielsweise der Prozessverlauf und der aktuelle Status des Prozesses über eine grafische Darstellung angezeigt werden.
Die Verwendung von Prozessdaten
Prozessdaten werden verwendet, um Prozesse kontrolliert und reproduzierbar ablaufen zu lassen. Sie dienen dazu, Prozesse zu steuern, auszuwerten und zu dokumentieren und sind die Grundlage für die Qualitätssicherung und Prozessoptimierungen. Als Datenbasis (und Bestandteil der „Big Data“ in der Industrie 4.0) fließen sie ein in verschiedene Softwaresysteme wie unter anderem PPS-, ERP- und QM-Systeme.
Ermöglicht werden so unter anderem
- die Analyse von Geschäftsprozessen;
- die Verbesserung des Layouts von Arbeitssystemen;
- die Optimierung von Maschinenlaufzeiten und damit die Verringerung von Durchlaufzeiten;
- die automatische Meldung von Maschinenzuständen (wie Störungen oder Wartungsbedarf);
- die Auswertung von Maschinenstillständen;
- die Berechnung der GAE;
- das Qualitätsmanagement;
- die Datenauswertung für einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess;
- die Zuordnung von Zeiten zu bestimmten Arbeitsabläufen;
- die Leistungsgradbeurteilung der Mitarbeiter (auch als Grundlage einer leistungsgerechten Entlohnung);
- die prozessbasierte Kalkulation von Kosten und Preisen;
- die mengen- und wertmäßige Darstellung der Abläufe im Prozess;
- verschiedene Wirtschaftlichkeitsberechnungen;
- die Vermeidung von Verschwendung.
Fazit: eine erweiterte Definition
Die erweiterte Definition des Begriffs „Prozessdaten“ kann im Vergleich mit der oben gegebenen ersten zusätzlich noch folgende Sachverhalte erfassen:
Prozessdaten können vor Beginn eines Vorgangs als Soll-Daten festgelegt und während des Verlaufs als Ist-Daten entstehen und erhoben werden. Dokumentiert und analysiert werden können sie während des Vorgangs oder nach dessen Ende. Ihre Überwachung und Auswertung dient der Steuerung des laufenden Prozesses ebenso wie der Planung und Optimierung folgender Vorgänge. Werden aus den Prozessdaten Kennzahlen gebildet, ist es möglich, Prozesse miteinander zu vergleichen.
