Zero-Defect-Produktion: Warum die richtige Kennzeichnung schon am Anfang des Produktionsprozesses beginnt

Das Ziel einer Null-Fehler-Produktion besteht nicht darin, möglichst viele Fehler am Ende eines Produktionsprozesses zu finden. Entscheidend ist, Abweichungen möglichst früh zu erkennen oder ganz zu verhindern. Dafür kann es sinnvoll sein, ein Bauteil bereits als Halbzeug eindeutig zu kennzeichnen.

Traditionell wird Kennzeichnung häufig erst mit dem fertigen Produkt verbunden: Nach Bearbeitung, Montage und Prüfung erhält ein Bauteil beispielsweise eine Seriennummer, Typeninformationen oder einen maschinenlesbaren Code und verlässt anschließend die Produktion. Für eine durchgängige Traceability kann die Identifikation jedoch wesentlich früher beginnen. Bereits die Kennzeichnung eines Halbzeugs oder Halbfabrikats ermöglicht es, das Bauteil an den nachfolgenden Stationen innerhalb der Fertigung eindeutig zu identifizieren. Der Code fungiert hierbei als ID des Werkstücks. Bei jedem weiteren Produktions- oder Prüfschritt lässt sich diese Identität auslesen und mit den dort entstehenden Informationen verknüpfen: Welche Bearbeitung wurde durchgeführt? Welche Parameter wurden verwendet? Welche Messwerte wurden erfasst? Welche Prüfung wurde bestanden? Die Kennzeichnung wird damit zum roten Faden durch die Produktion. Nicht erst das fertige Produkt wird rückverfolgbar, auch seine Entstehung lässt sich nachvollziehen und Prozessabweichungen können dem jeweiligen Bauteil und Produktionsschritt zugeordnet werden.

Dabei müssen die während der Fertigung benötigten Informationen nicht zwangsläufig mit denen auf dem späteren Endprodukt identisch sein. Eine frühe Kennzeichnung kann zunächst der internen Identifikation dienen und nach definierten Bearbeitungs- und Prüfschritten durch eine finale Kennzeichnung ergänzt oder ersetzt werden. Abhängig von Material, Markierverfahren und nachfolgenden Bearbeitungsschritten kann dies auch an derselben Position erfolgen. So kann beispielsweise eine zunächst für den Produktionsprozess verwendete Markierung später durch die finale Produktkennzeichnung ersetzt werden. Das ist vor allem bei Produkten interessant, die keine abschließende Lackierung oder Beschichtung erhalten. Für die prozessbegleitende Kennzeichnung ist deshalb weniger entscheidend, ob über den gesamten Fertigungsprozess derselbe physische Code bestehen bleibt. Entscheidend ist, dass die Identität des Bauteils und die dazugehörigen Qualitäts- und Prozessinformationen beim Übergang von einer Kennzeichnung zur nächsten eindeutig erhalten bleiben. Genau hier wird Kennzeichnung für Zero Defect interessant: Qualitätsinformationen lassen sich nicht nur einer Charge oder einem Produktionsauftrag, sondern dem einzelnen Bauteil und seinen jeweiligen Fertigungsschritten zuordnen.

Warum ist Markierqualität für Zero-Defect-Produktion entscheidend?

Je stärker Produktions- und Qualitätsprozesse von einer eindeutigen Bauteilidentifikation abhängen, desto wichtiger wird die Qualität der Kennzeichnung selbst. Ein nicht zuverlässig lesbarer Code ist nicht nur ein optischer Mangel, er kann dazu führen, dass Prozess- oder Prüfdaten nicht eindeutig zugeordnet werden können oder ein Bauteil an einer nachfolgenden Station nicht wie vorgesehen verarbeitet wird. Damit kann auch ein technisch einwandfreies Bauteil zum Problemfall werden. Entspricht die Kennzeichnung nicht den erforderlichen Qualitätskriterien, können zusätzliche Kontrollen und Nacharbeit notwendig werden. Im ungünstigsten Fall entsteht Ausschuss. Je später ein solcher Fehler innerhalb der Wertschöpfung erkannt wird, desto mehr Bearbeitungs-, Prüf- oder Montageschritte können bereits in das Bauteil eingeflossen sein. Für Zero-Defect Manufacturing reicht es deshalb nicht aus, ausschließlich die Qualität des Bauteils selbst zu betrachten. Auch seine eindeutige und zuverlässige Identifizierbarkeit wird zum Qualitätsmerkmal. Für den Markierprozess ergeben sich daraus mehrere Fragen:

• Wird das richtige Bauteil mit den richtigen Informationen gekennzeichnet?
• Ist der Code an den relevanten Prozessstationen zuverlässig lesbar?
• Bleibt die Markierqualität über Produktionslose und Schichten reproduzierbar?
• Werden Abweichungen erkannt, bevor weitere Wertschöpfung erfolgt?
• Bleibt die eindeutige Zuordnung auch dann erhalten, wenn eine prozessinterne Kennzeichnung später durch die finale Produktkennzeichnung ersetzt wird?

Gerade bei maschinenlesbaren Codes greift die Aussage „der Code lässt sich lesen“ zu kurz. Ein einzelner erfolgreicher Lesevorgang sagt noch nicht aus, ob die Markierung unter definierten Produktionsbedingungen eine reproduzierbare Qualität erreicht. Genau hier setzt die ISO/IEC 29158:2025 für Direct Part Marking an. Die 2025 veröffentlichte zweite Ausgabe legt eine Methodik zur Qualitätsprüfung direkt aufgebrachter Codes fest. Sie berücksichtigt unter anderem definierte Beleuchtungsbedingungen, Bilderfassung und Parameter zur Bewertung der Symbolqualität. Damit lässt sich Markierqualität objektiver betrachten. Das ist besonders relevant, wenn Codes nicht nur unmittelbar nach dem Markieren, sondern auch an nachfolgenden Stationen sicher gelesen werden müssen. Für produzierende Unternehmen verschiebt sich damit der Fokus von der reinen Erzeugung einer Kennzeichnung hin zu einem kontrollierten Markierprozess: Die richtigen Daten müssen dem richtigen Bauteil zugeordnet, reproduzierbar markiert und, wo es die Anwendung erfordert, anschließend verifiziert werden. Gerade für Hersteller mit definierten Traceability- und Compliance-Anforderungen wird reproduzierbare Markierqualität damit zu einem Bestandteil der Prozesssicherheit.

Zero Defect bedeutet Fehler vermeiden, bevor sie Kosten verursachen

Diese Entwicklung entspricht einem übergeordneten Trend in der industriellen Qualitätssicherung. Qualität wird zunehmend nicht erst am Ende geprüft, sondern direkt im Produktionsprozess überwacht. Wer Kennzeichnungsfehler früh erkennt, kann Nacharbeit reduzieren und verhindern, dass fehlerhaft identifizierte Bauteile weitere wertschöpfende Prozessschritte durchlaufen. Das europäische openZDM-Projekt hat diesen Ansatz in unterschiedlichen industriellen Pilotanwendungen verfolgt. Prozessdaten, digitale Technologien, KI sowie zerstörungsfreie Inspektionssysteme wurden eingesetzt, um kritische Qualitätsmerkmale zu überwachen und potenzielle Probleme früher zu erkennen, bevor daraus Nacharbeit oder Ausschuss entstehen. Auf die industrielle Kennzeichnung übertragen bedeutet das: Nicht eine zusätzliche Endkontrolle macht einen Kennzeichnungsprozess automatisch sicherer. Entscheidend ist, mögliche Fehler möglichst dort zu vermeiden oder zu erkennen, wo sie entstehen. Das betrifft nicht nur die Laserparameter. Material und Oberflächenbeschaffenheit, Fokuslage und Bauteilposition beeinflussen das physische Markierergebnis. Produktionsdaten und standardisierte Abläufe entscheiden zusätzlich darüber, ob die richtige Kennzeichnung auf das richtige Bauteil gelangt. Je enger Kennzeichnung und Qualitätskontrolle in den Produktionsablauf eingebunden sind, desto früher können Abweichungen erkannt und Folgekosten vermieden werden. Bei der dauerhaften Kennzeichnung industrieller Bauteile steigen damit nicht nur die Anforderungen an Lesbarkeit, sondern auch an Reproduzierbarkeit und eindeutige Datenzuordnung.

Unterschiedliche Industrien, ähnliche Qualitätsanforderungen

Wie diese Anforderungen konkret aussehen, hängt von Bauteil, Material und Fertigungsumgebung ab. In vielen industriellen Anwendungen stellt sich jedoch dieselbe grundlegende Frage: Wie lässt sich sicherstellen, dass das richtige Werkstück reproduzierbar mit den richtigen Informationen und der erforderlichen Markierqualität gekennzeichnet wird? In der Automobil-, Bahn- und Zulieferindustrie beispielsweise durchlaufen Bauteile häufig mehrere Bearbeitungs- und Prüfschritte. Eine eindeutige Identifikation ermöglicht es, Qualitäts- und Prozessinformationen dem jeweiligen Werkstück zuzuordnen. Gleichzeitig stellen hohe Stückzahlen und kurze Produktionszyklen hohe Anforderungen an reproduzierbare Prozesse. Im Maschinenbau und bei Herstellern industrieller Komponenten können dagegen wechselnde Serien, unterschiedliche Werkstückgrößen und variable Markierinhalte im Vordergrund stehen. Neben statischen Produktinformationen werden beispielsweise Seriennummern oder Data-Matrix-Codes benötigt, die individuell für jedes Bauteil erzeugt werden. Bei elektronischen Komponenten und Kunststoffteilen wiederum können kleine Markierflächen, empfindliche Oberflächen und hohe Anforderungen an den Kontrast eine wichtige Rolle spielen. Die konkreten Anwendungen unterscheiden sich, aber die Notwendigkeit eines beherrschbaren Markierprozesses haben sie gemeinsam.

Markierqualität entsteht im Prozess, nicht allein im Laser

Für eine reproduzierbare Kennzeichnung genügt deshalb nicht allein ein leistungsfähiger Laser. Material, Laserparameter, Markierdaten, Positionierung des Bauteils und der Ablauf des Markierprozesses beeinflussen gemeinsam das Ergebnis. Für standardisierte industrielle Markieraufgaben setzt Trotec bei der SpeedMarker-Serie auf MOPA-Faserlasertechnologie. Durch die variable Pulsdauer lässt sich der Laserprozess gezielt an unterschiedliche Metalle und Kunststoffe anpassen. Zu den möglichen Anwendungen gehören beispielsweise kontrastreiche Markierungen auf Kunststoffen und schwarze Markierungen auf eloxiertem Aluminium. Für Zero Defect ist diese Flexibilität vor allem deshalb relevant, weil nicht maximale Laserleistung, sondern ein stabiles und reproduzierbares Ergebnis für das jeweilige Material entscheidend ist. Die Laserquelle bildet dabei nur einen Teil des gesamten Prozesses.

Auch die richtigen Daten gehören zur Markierqualität

Auch eine physisch einwandfreie Kennzeichnung kann einen Fehler darstellen, wenn sie die falschen Informationen enthält. Gerade bei individualisierten Produktdaten wie Seriennummern oder Data-Matrix-Codes muss deshalb sichergestellt werden, dass die richtigen Daten dem richtigen Bauteil zugeordnet werden. Damit wird auch die Software zum Bestandteil der Prozesssicherheit. Die Lasersoftware Ruby® unterstützt den digitalen Markierworkflow und hilft dabei, Markierdaten und wiederkehrende Abläufe kontrolliert bereitzustellen. Der Begriff der Markierqualität erweitert sich damit: Eine gute Kennzeichnung muss nicht nur kontrastreich und lesbar sein. Sie muss auf dem richtigen Bauteil, an der richtigen Position und mit den richtigen Informationen erzeugt werden.

Die Markierstation als kontrollierter Qualitätsschritt

Genau hier liegt die Rolle industrieller Galvo-Systeme wie der SpeedMarker-Serie. Die Systeme verbinden einen schnellen Galvo-Markierprozess mit einer softwaregestützten Steuerung des Markierworkflows. Für Zero Defect ist dabei weniger entscheidend, ob die Markierstation physisch Bestandteil einer automatisierten Fertigungslinie ist. Entscheidend ist die kontrollierte Übergabe zwischen Fertigungsprozess und Kennzeichnung. Der idealtypische Ablauf kann beispielsweise so aussehen:

Bauteil identifizieren → Produktionsdaten zuordnen → Werkstück positionieren → Markierung erzeugen → Markierqualität prüfen → Bauteil für den nächsten Prozessschritt freigeben

Je weniger dieser Schritte von manuellen Einzelentscheidungen abhängen, desto besser lassen sich wiederkehrende Abläufe standardisieren. Genau darin liegt auch der Ansatz eines Trotec Ecosystems für industrielle Kennzeichnung: Laser, Software, Bauteilpositionierung und Handling werden nicht als voneinander unabhängige Komponenten betrachtet, sondern als Bestandteile eines reproduzierbaren Markierprozesses. Damit lässt sich Produktivität nicht allein über eine höhere Markiergeschwindigkeit steigern. Auch die Zeit vor und nach der eigentlichen Lasermarkierung wird Teil der Betrachtung. Das ist für die Zero-Defect-Logik relevant: Ein stabiler Prozess muss gleichzeitig reproduzierbar, wirtschaftlich und für die jeweilige Produktionssituation praktikabel sein.

Von der Markiertechnik zur Qualitätsstrategie

Industrielle Kennzeichnung entwickelt sich damit von einer isolierten Bearbeitungsaufgabe zu einem definierten Qualitätsschritt. Das Bauteil kann bereits als Halbzeug eine Identität erhalten, über diese Identität mit Produktions- und Prüfdaten verbunden werden und später seine finale Produktkennzeichnung erhalten. Software unterstützt die korrekte Zuordnung dynamischer Daten, während ein kontrollierter Laserprozess für reproduzierbare Markierergebnisse sorgt. Für produzierende Unternehmen verändert sich dadurch auch die Frage, nach welchen Kriterien ein Markiersystem ausgewählt wird. Neben Zykluszeit und Markiergeschwindigkeit rücken Reproduzierbarkeit, Material- und Prozessbeherrschung, korrekte Datenzuordnung, Positionierung und Qualitätskontrolle stärker in den Vordergrund. Die entscheidende Kenngröße einer industriellen Kennzeichnung ist deshalb nicht allein, wie gut sie unmittelbar nach dem Markieren aussieht. Entscheidend ist, ob sie ihre Funktion im vorgesehenen Produktionsprozess zuverlässig erfüllt. Zero Defect verändert damit auch den Blick auf die Lasermarkierung: Aus einer Beschriftungsaufgabe wird ein kontrollierter Qualitätsprozess.