Qualitätsoptimierung

Die Qualitätsoptimierung in der Wellpappenproduktion hat einen entscheidenden Einfluss auf die Leistung und Wettbewerbsfähigkeit in der Verpackungsindustrie. Als ein entscheidendes Element im Produktionsprozess von Wellpappe sorgt sie dafür, dass die Endprodukte den Kundenanforderungen entsprechen und gleichzeitig auch die Produktionskosten minimiert werden. Sie umfasst den gesamten Wertstrom – vom Rohpapier über die Wellanlage bis zur Weiterverarbeitung – und zielt darauf ab, Prozessstabilität, Maßhaltigkeit, Materialeffizienz, Reproduzierbarkeit und Liefertreue systematisch zu verbessern. Dadurch werden Fehler vorbeugend vermieden, Nacharbeit reduziert und Ressourcen geschont. Ergänzend reduziert ein strukturierter Fokus auf Prozessfähigkeit, Datenqualität und vorbeugende Instandhaltung die Kosten der Nichtqualität (Ausschuss, Nacharbeit, Reklamationen) und erhöht die Liefersicherheit.

Im Zentrum stehen präventive Maßnahmen, datenbasierte Entscheidungen und eine konsequente Ursachenanalyse. Durch klare Standards, messbare Zielgrößen und regelmäßige Reviews wird ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess etabliert, der technische, organisatorische und menschliche Faktoren gleichermaßen berücksichtigt. Rollen und Verantwortlichkeiten (z. B. Linienverantwortliche, Qualitätsteams, Instandhaltung) sind eindeutig festgelegt, Eskalationspfade transparent beschrieben und visuelles Management ermöglicht eine schnelle Reaktion am Ort der Wertschöpfung.

Definition: Was versteht man unter Qualitätsoptimierung?

Qualitätsoptimierung bezeichnet den kontinuierlichen Prozess der Verbesserung der Produktqualität, um die Kundenzufriedenheit zu maximieren und gleichzeitig Produktionskosten zu verringern. Dabei ist die Optimierung der Fertigungsprozesse, der Materialauswahl und -nutzung, sowie der Technologie und Maschinen unabdingbar. Sie folgt typischerweise dem Prinzip „Prävention vor Inspektion“ und nutzt Zyklen wie PDCA (Plan–Do–Check–Act) oder KVP (kontinuierlicher Verbesserungsprozess), um geplante Maßnahmen anhand objektiver Kennzahlen zu verifizieren und zu verstetigen.

Zur Definition gehören außerdem standardisierte Arbeitsabläufe (Standard Work), klare Prüf- und Freigabekriterien, belastbare Messmethoden und eine dokumentierte Fehlerursachenanalyse. Qualitätsoptimierung ist damit nicht als Einzelprojekt, sondern als dauerhaft verankerte Management- und Shopfloor-Praxis zu verstehen. Sie grenzt sich von der reinen Qualitätssicherung dadurch ab, dass sie Ursachen an der Wurzel adressiert, Prozessfenster definiert und Prozessfähigkeit (z. B. Cp/Cpk) aktiv erhöht, statt ausschließlich Endprodukte zu prüfen.

Methoden der Qualitätsoptimierung in der Wellpappenproduktion

Die Qualitätsoptimierungsprozesse in der Wellpappenherstellung umfassen diverse Methoden und Maßnahmen. Orientierung bietet z. B. das Total Quality Management (TQM), welches auf ständige Verbesserung der Produktionsprozesse abzielt. Zu den bewährten Methoden zählen statistische Prozesskontrolle (SPC), Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA), sowie Lean Management. Dabei werden auch modernste Technologien wie künstliche Intelligenz und Digitalisierung genutzt, die eine fehlerfreie, effiziente Produktion unterstützen. Ergänzend kommen Methoden wie 5S, SMED (Rüstzeitverkürzung), Poka‑Yoke (Fehlervermeidung durch Gestaltung), Messsystemanalyse (MSA), Design of Experiments (DoE), Ishikawa-Diagramm und 8D-Report zum Einsatz. Total Productive Maintenance (TPM) stabilisiert die Anlagenleistung und reduziert Störungen, während visuelle Standards die Wiederholbarkeit sichern.

• SPC: Überwachung kritischer Qualitätsmerkmale mit Regelkarten; Eingriff vor Teilefehlern; Erkennen von Trend- und Sprungverhalten.
• FMEA: Systematische Risikoanalyse, Priorisierung von Ursachen, Ableitung präventiver Maßnahmen; Verknüpfung mit Prüfplänen.
• Lean-Tools (5S, SMED, Gemba): Ordnung, stabile Arbeitsplätze, schnelle Umrüstungen, visuelles Management; Reduktion von Verschwendung.
• MSA/DoE: Sicherstellung belastbarer Messdaten und effizientes Testen von Parameterkombinationen; Validierung von Prozessfenstern.
• Poka-Yoke: Technische und organisatorische Lösungen zur Vermeidung typischer Bedienfehler; Null-Fehler-Designs am Arbeitsplatz.
• TPM: Geplante Instandhaltung, Zustandsüberwachung, OEE-Verbesserung und Reduktion ungeplanter Stillstände.

Prozessparameter und Messpunkte

• Rohpapier: Grammatur, Festigkeit, Feuchtegehalt, Bahnspannung, Lagerbedingungen, Papierklimatisierung und Faserrichtung.
• Wellanlage: Vorheizer-Temperatur, Leimviskosität/-auftrag, Anpressdruck an der Doppelbandpresse, Leimzug, Liniengeschwindigkeit, pH-Wert und Temperatur des Leims sowie Temperaturprofil der Heizplatten.
• Profilqualität: Flötengeometrie, Höhenverlust (Crush), Planlage/Ebenheit und Warp-Verhalten, Kantenqualität und Bahnlaufstabilität.
• Converting (Weiterverarbeitung): Rillen- und Schlitzqualität, Stanzgenauigkeit, Falt- und Klebefestigkeit, Druckregister und Farbdichte, Entsorgung von Stanzabfällen.
• Mechanische Kennwerte: ECT, BCT, Berstfestigkeit, Kantenstauchwiderstand, Oberflächenhärte und Druckfestigkeit im Stapel.
• Material- und Produktmerkmale: Cobb60 (Wasseraufnahme), Klebeverbund, Delamination, Maßhaltigkeit, Oberflächenfehler (z. B. Kratzer, Einschlüsse).

Datengetriebene Optimierung

Digitale Systeme erfassen Prozess- und Qualitätsdaten in Echtzeit (IIoT/Condition Monitoring). Auf dieser Basis lassen sich Trends erkennen, Regelverletzungen frühzeitig detektieren und automatisch Gegenmaßnahmen anstoßen. Machine-Learning-Modelle können Parameterempfehlungen geben, um Ausschuss zu vermeiden oder Rüstzeiten zu senken. Wichtig sind saubere Stammdaten, eindeutige Rezepturen und versionsgesicherte Arbeitsanweisungen. „Golden-Batch“-Analysen und Ursache-Wirkungs-Modelle unterstützen die Parametrierung stabiler Prozessfenster.

• Inline-Inspektion: Kamerasysteme für Druckbild, Klebelinien, Bahnlauf und Oberflächenfehler; Lesung von Barcodes/2D-Codes zur Rückverfolgung.
• Prozessfähigkeitsanalysen: Cp/Cpk-Bewertungen, Alarmgrenzen und Ursachenrückverfolgung; automatische Eskalation bei Regelverletzungen.
• OEE-Tracking: Verfügbarkeit, Leistung, Qualität; Identifikation von Engpässen und Verlustarten; Ergänzung um First-Pass-Yield und Stillstands-Matrizen.

Qualität in der Weiterverarbeitung

• Druck: Farbmanagement, Tonwertzuwachs, Registerhaltigkeit, Reinigungs- und Wartungsroutinen; Kontrolle von Anilox-Zustand und Viskosität der Farben.
• Stanzen/Slotten: Werkzeugzustand, Niederhalter, Abfallabführung, Gratbildung; präzise Anlage und Referenzmusterfreigabe.
• Falten/Kleben: Rilltiefe/-breite, Klebstoffauftrag, Vernetzung und Aushärtung, Presszeit; Prüfung der Klebefuge (z. B. Scher- und Peelfestigkeit).

Rolle von Qualitätssicherungssystemen in der Qualitätsoptimierung

Zur Gewährleistung der Produktqualität und zur Qualitätsoptimierung spielen Qualitätssicherungssysteme eine zentrale Rolle. Sie sorgen für die Standardisierung der Prozesse und die Einhaltung von Qualitätsstandards. Außerdem ermöglichen sie durch regelmäßige Tests und Kontrollen die frühzeitige Identifizierung und Behebung von Qualitätsproblemen. Ergänzend sichern Auditprogramme, Prüfpläne und eine lückenlose Dokumentation die Rückverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit ab.

Wesentliche Bausteine sind Wareneingangsprüfungen, Inprozesskontrollen und Endprüfungen mit klaren Akzeptanzkriterien (z. B. AQL). Messmittelüberwachung und Kalibrierung gewährleisten verlässliche Ergebnisse – ebenso die Kontrolle von präzisen Abmessungen und Toleranzen im Prozess sowie die Überwachung von Feuchte, Ebenheit und Klebefestigkeit. Schulungen, Schichtübergaben und Eskalationswege stellen sicher, dass Abweichungen zeitnah erkannt und strukturiert behoben werden. Ergänzend werden Anforderungen an Produktsicherheit (z. B. für Lebensmittelkontakt) dokumentiert und in entsprechenden Freigabeprozessen berücksichtigt.

• Dokumentation: Arbeits- und Prüfanweisungen, Checklisten, Prüfberichte, Sperr- und Freigabeprozesse; revisionssichere Versionierung.
• Risikosteuerung: Änderungsmanagement, Lessons Learned, 8D-Reports bei Reklamationen; Wirksamkeitskontrollen von Maßnahmen.
• Shopfloor-Management: Visuelle Kennzahlen, Abweichungsboards, tägliche Kurzbesprechungen; standardisierte Problemlösung (A3, 5-Why).

Ziele und Kennzahlen der Qualitätsoptimierung

Klare Zielgrößen schaffen Transparenz und steuern den Verbesserungsprozess. Typische Kennzahlen verbinden Produkt- und Prozessqualität mit Wirtschaftlichkeit und Termintreue. Eine Kennzahlenkaskade (vom Werk bis zur Linie) fördert Fokussierung und Vergleichbarkeit; Zielkorridore und Toleranzen definieren das zulässige Prozessfenster.

• Ausschuss- und Nacharbeitsquote, Reklamationsrate, ppm-Fehler; First-Pass-Yield und Right-First-Time.
• OEE, Anlagenverfügbarkeit, Stillstandsgründe nach Kategorien; Mean Time Between Failure und Mean Time To Repair.
• Maßhaltigkeit, Ebenheit, ECT/BCT, Cobb60, Klebefestigkeit; Prozessfähigkeitsindizes (Cp/Cpk).
• Rüstzeiten, Loswechselhäufigkeit, Durchlaufzeit, Liefertreue; Termintreue auf Auftrags- und Linienebene.
• Materialausbeute, Energieverbrauch pro Quadratmeter, Leim- und Papierverbrauch; Kosten der Nichtqualität (CoPQ).

Vor- und Nachteile der Qualitätsoptimierung

Die Qualitätsoptimierung bietet zahlreiche Vorteile. Sie verbessert nicht nur die Produktqualität, sondern erhöht auch die Kundenzufriedenheit und stärkt das Unternehmensimage. Außerdem ermöglicht sie Kosteneinsparungen durch effizientere Produktionsprozesse und geringere Ausschussraten. Allerdings erfordert sie auch Investitionen in Technologie, Personal und Weiterbildung und erfordert einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess. Zusätzlich sind Disziplin in der Umsetzung, verlässliche Datenqualität und die konsequente Verankerung im Tagesgeschäft erforderlich. Sorgfältiges Change-Management und eine klare Kommunikationsstruktur minimieren Reibungsverluste in der Einführungsphase.

• Vorteile: Höhere Prozessstabilität, geringere Varianz, verbesserte Maßhaltigkeit, reduzierte Reklamationen, bessere Termin- und Mengentreue.
• Vorteile: Transparente Kennzahlenlandschaft, schnellere Problemlösung, standardisierte Abläufe und geringere Gesamtqualitätskosten.
• Herausforderungen: Initiale Aufwände für Schulung, Messmittel und Datenerfassung; kultureller Wandel; Abstimmung zwischen Produktion, Technik und Qualität.
• Herausforderungen: Risiko der Datenflut ohne Auswertung; Notwendigkeit eines strukturierten Priorisierungs- und Maßnahmenmanagements; Sicherstellung der Datenintegrität.

Typische Fehlerursachen und Gegenmaßnahmen

• Warp/Ebenheitsprobleme: Ungleichgewichte bei Feuchte/Temperatur; Gegenmaßnahmen: Vorheizer-Einstellung, Leimauftrag, Bahnspannung, Akklimatisierung, symmetrische Papierauswahl.
• Delamination/Klebefehler: Leimviskosität/-temperatur ungeeignet; Gegenmaßnahmen: Rezeptur prüfen, Auftragsmenge anpassen, Pressdruck justieren, Offene Zeit und Festigkeit testen.
• Crush/Flötenbruch: Zu hoher mechanischer Druck; Gegenmaßnahmen: Walzenzustand prüfen, Anpresskräfte reduzieren, Werkzeuge warten, Materialfluss entkoppeln.
• Maßabweichungen: Ungenaue Rill-/Stanzwerkzeuge; Gegenmaßnahmen: Werkzeugpflege, Referenzmuster, regelmäßige Inprozesskontrollen, Temperatur- und Feuchtemanagement.
• Druckfehler: Registerversatz, Tonwertschwankungen; Gegenmaßnahmen: Farbmanagement, Bahnführung, Reinigungsintervalle, stabile Substratfeuchte.
• Oberflächenfehler/Staub: Papierstaub, unzureichende Reinigung; Gegenmaßnahmen: Absaugung optimieren, Reinigungspläne, antistatische Maßnahmen.

Implementierung in der Praxis: Vorgehensmodell

1. Ist-Analyse: Prozessaufnahme, Datensichtung, Schwachstellen- und Risikoidentifikation.
2. Zielbild und Kennzahlen: Definition von Zielwerten, Toleranzen, Regelkarten und Alarmgrenzen.
3. Pilotlinie: Methoden (SPC/FMEA/MSA) einführen, Standards erstellen, Wirksamkeit prüfen.
4. Standardisierung: Arbeitsanweisungen, Schulungen, visuelle Steuerung, Auditplan.
5. Skalierung: Rollout auf weitere Linien, Lieferanten- und Logistikschnittstellen einbeziehen.
6. Review/KVP: Regelmäßige Management- und Shopfloor-Reviews, Lessons Learned und Aktualisierung der Standards.

Zusammenfassung:

• Effizienzverbesserung ist ein zentraler Aspekt der Qualitätsoptimierung, die die Produktionsmethoden von Verpackungen aus Wellpappe verbessert, um höhere Produktionszahlen bei gleichem Ressourceneinsatz zu erreichen.
• Eine fundierte Qualitätskontrolle stellt sicher, dass alle produzierten Verpackungen eine konstant hohe Qualität aufweisen, was besonders für Wellpappe-Verpackungen von großer Bedeutung ist.
• Durch sorgfältig geplante Verbesserungsprozesse können Unternehmen die Langlebigkeit ihrer Wellpappe-Verpackungen erhöhen, was zu einer intensiveren Zufriedenheit der Kunden und einer verstärkten Markenbindung führt.
• Klare Zielgrößen und verlässliche Messmethoden verknüpfen Produktqualität, Prozessfähigkeit und Wirtschaftlichkeit.
• Prävention, Überwachung und kontinuierliche Verbesserung wirken zusammen, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen und nachhaltig zu beheben.
• Die Verankerung im Tagesgeschäft – inklusive Schulungen, Standards und Audits – macht Qualitätsoptimierung messbar und dauerhaft wirksam.
• Durch datengestützte Analysen, stabile Prozessfenster und konsequente Standardisierung wird die Wellpappenproduktion reproduzierbar, effizient und spezifikationskonform.