Was ist Integrated Process Control (IPC)?

Integrated Process Control (IPC) bezeichnet einen integrierten Ansatz zur Überwachung und Beherrschung von Produktionsprozessen. Unterschiedliche Methoden und Mechanismen der Prozesskontrolle werden dabei nicht isoliert betrachtet, sondern so miteinander verbunden, dass Prozessveränderungen erkannt, bewertet und durch geeignete Maßnahmen beeinflusst werden können.

Der Grundgedanke stammt aus der Prozess- und Produktionstechnik. In der Fachliteratur wird Integrated Process Control unter anderem als Verbindung von Ansätzen wie Statistical Process Control (SPC), Total Productive Maintenance (TPM) und Automated Process Control (APC) beschrieben. Gemeinsam ist diesen Ansätzen das Ziel, Prozessvariation zu beherrschen und damit Produktqualität, Anlagenverfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu verbessern.

IPC ist dabei weder eine bestimmte Software noch ein festgelegtes Verfahren. Welche Kontrollmechanismen sinnvoll sind, hängt vom jeweiligen Produktionsprozess ab.

Abgrenzung: andere Bedeutungen der Abkürzung IPC

Die Abkürzung IPC ist mehrdeutig und begegnet Qualitäts- und Produktionsfachleuten in sehr unterschiedlichen Zusammenhängen. Dieser Beitrag behandelt ausschließlich Integrated Process Control.

Inhaltlich am nächsten liegt die pharmazeutische In-Process Control, weil auch sie prozessbegleitend prüft. Sie beschreibt jedoch eine regulatorisch geprägte Prüftätigkeit während der Herstellung, während Integrated Process Control das Zusammenwirken mehrerer Kontroll- und Reaktionsmechanismen meint.

Was bedeutet Integrated Process Control in der Produktion?

Produktionsprozesse unterliegen Einflüssen und Schwankungen. Material, Maschine, Werkzeug, Umgebung, Prozessparameter oder Bedienung können das Ergebnis beeinflussen.

Prozessbeherrschung bedeutet deshalb zunächst, relevante Veränderungen zu erkennen und angemessen auf sie reagieren zu können.

Erfassen → Bewerten → Reagieren → Wirkung überprüfen

Ein Prozesszustand wird erfasst. Die verfügbaren Informationen werden anhand geeigneter Kriterien bewertet. Besteht Handlungsbedarf, erfolgt eine definierte Reaktion. Anschließend muss beurteilt werden können, ob die Maßnahme den gewünschten Zustand wiederhergestellt hat.

Wie diese Schritte umgesetzt werden, ist vom Prozess abhängig. Eine Reaktion kann beispielsweise sein:

• einen Mitarbeiter zu informieren,
• eine zusätzliche Prüfung auszulösen,
• die Prüffrequenz anzupassen,
• ein Produkt zu sperren oder auszuschleusen,
• einen Werkzeugwechsel anzufordern,
• einen Prozess zu unterbrechen,
• oder einen Prozessparameter automatisch anzupassen.

Nicht jeder dieser Fälle ist ein geschlossener technischer Regelkreis. Bei einer automatischen Rückführung von Prozessinformationen auf eine Stellgröße kann ein solcher Closed Loop entstehen. In anderen Prozessen erfolgt die Reaktion bewusst durch einen Mitarbeiter oder ein übergeordnetes System.

Integrated Process Control umfasst deshalb mehr als automatische Prozessregelung.

Wie unterscheidet sich IPC von SPC?

Statistical Process Control (SPC) ist eine etablierte Methode zur statistischen Überwachung von Prozessvariation.

Regelkarten können Hinweise darauf liefern, ob sich ein Prozess statistisch stabil verhält oder besondere Ursachen auf ihn einwirken. Kennwerte der Prozessfähigkeit wie Cp oder Cpk beantworten dagegen eine andere Frage: wie sich die Prozessverteilung im Verhältnis zu vorgegebenen Spezifikationsgrenzen verhält.

Integrated Process Control ist breiter angelegt.

SPC kann ein Bestandteil eines IPC-Konzeptes sein. Daneben können beispielsweise Maschinenzustände, Prozessparameter, Wartungsinformationen, Prüfungen, Poka Yoke oder automatische Regelungen zur Prozessbeherrschung beitragen.

SPC ist ein Werkzeug der Prozessüberwachung. IPC betrachtet das Zusammenspiel der geeigneten Werkzeuge zur Prozessbeherrschung.

Welche davon notwendig sind, ergibt sich aus dem Prozess.

Wie überträgt Quality Miners den IPC-Gedanken auf das Qualitätsmanagement?

Quality Miners versteht Integrated Process Control nicht als eigenen Standard.

Wir übertragen den allgemeinen Gedanken der integrierten Prozessbeherrschung auf die Verbindung von Qualitätsanforderungen und Produktionsprozess.

Im Mittelpunkt steht dabei die Frage:

Wie müssen Qualitätsanforderungen in einen Produktionsprozess eingebunden werden, damit sie während der Fertigung wirksam werden?

Daraus ergibt sich aus Qualitätssicht ein Zusammenhang wie:

Qualitätsanforderung → Prozess → Messung → Bewertung → Reaktion → Überprüfung

Qualität wird damit nicht erst nach Abschluss eines Prozessschrittes dokumentiert. Qualitätsinformationen werden genutzt, um den Produktionsprozess zu überwachen und dort einzugreifen, wo dies fachlich vorgesehen und technisch sinnvoll ist.

Das verstehen wir unter Qualität produzieren.

Welche Rolle spielen FMEA, Control Plan, MSA und SPC bei IPC?

Integrated Process Control ersetzt etablierte Qualitätsmethoden nicht.

Methoden aus Qualitätsplanung und Qualitätssicherung können vielmehr die fachlichen Informationen bereitstellen, nach denen ein Prozess überwacht und abgesichert wird.

Diese Methoden bilden keine vorgeschriebene „IPC-Methodenkette“. Je nach Produktionsprozess können einzelne, mehrere oder weitere Kontrollmechanismen erforderlich sein.

Der wesentliche IPC-Gedanke liegt darin, sie nicht isoliert zu betrachten.

Warum reichen Produktionsdaten allein nicht aus?

Moderne Fertigungen erzeugen große Mengen an Daten. Maschinen liefern Prozessparameter. Messsysteme erfassen Qualitätsmerkmale. ERP-Systeme kennen Material und Auftrag. MES-Systeme bilden Produktionsabläufe ab. CAQ-Systeme verwalten Prüfanforderungen und Qualitätsergebnisse.

Das Vorhandensein dieser Daten bedeutet jedoch noch nicht, dass ein Prozess beherrscht ist.

Ein Temperaturwert, ein Drehmoment oder ein gemessener Durchmesser besitzt für sich genommen nur begrenzte Aussagekraft.

Für eine fachliche Bewertung muss beispielsweise bekannt sein:

• Auf welchen Prozess bezieht sich der Wert?
• Welches Produkt wird gefertigt?
• Welche Anforderung gilt?
• Welche Maschine und welches Werkzeug waren beteiligt?
• Welcher Prozesszustand lag vor?
• Ist die festgestellte Veränderung relevant?
• Welche Reaktion ist vorgesehen?

Datenintegration ist deshalb eine Voraussetzung für viele IPC-Anwendungen, aber noch keine Prozessbeherrschung.

Entscheidend ist, die richtigen Daten in einen fachlichen Steuerungszusammenhang zu bringen.

Welche Rolle spielt der Produktionskontext?

Damit Prozess- und Qualitätsinformationen miteinander in Beziehung gesetzt werden können, benötigen sie einen geeigneten Bezug.

Dieser Produktionskontext kann je nach Fertigung beispielsweise sein:

• ein einzelnes Bauteil,
• eine Seriennummer,
• eine Charge,
• ein Los,
• ein Produktionsauftrag,
• ein Prozessschritt,
• eine Maschine,
• ein Werkzeug,
• oder ein bestimmter Fertigungszeitraum.

Eine Seriennummer ist deshalb nicht grundsätzlich erforderlich.

In einer Einzelteilfertigung kann sie der entscheidende Bezug sein. In einem kontinuierlichen Prozess kann dagegen eine Kombination aus Materialcharge, Anlage und Zeitfenster den notwendigen Kontext herstellen.

Woran müssen die Informationen hängen, damit Prozesszustand, Qualitätsanforderung und Reaktion eindeutig miteinander verbunden werden können?

Welche Rolle spielt Rückverfolgbarkeit bei Integrated Process Control?

Rückverfolgbarkeit und Integrated Process Control sind nicht dasselbe.

Track & Trace beziehungsweise Traceability beschreibt grundsätzlich die Möglichkeit, Herkunft, Verarbeitung, Verlauf oder Verbleib von Produkten, Materialien oder Einheiten nachvollziehen zu können. Die konkreten Anforderungen unterscheiden sich nach Branche, Produkt und regulatorischem Umfeld.

Für IPC kann Rückverfolgbarkeit eine wichtige Funktion übernehmen, weil sie den notwendigen Produktionskontext herstellt.

Dadurch lässt sich beispielsweise nachvollziehen:

• welches Material verwendet wurde,
• auf welcher Maschine gefertigt wurde,
• welches Werkzeug eingesetzt wurde,
• welche Prozessbedingungen vorlagen,
• welche Prüfungen durchgeführt wurden,
• und welche weiteren Produkte unter vergleichbaren Bedingungen entstanden sind.

Besonders relevant sind zwei Fragen:

Herkunft verstehen: Unter welchen Bedingungen wurde dieses Produkt gefertigt?

Auswirkungen eingrenzen: Welche weiteren Teile, Chargen oder Aufträge könnten von denselben Bedingungen betroffen sein?

Rückverfolgbarkeit kann damit ein wichtiger Baustein einer IPC-Umsetzung sein. Sie ist jedoch weder Voraussetzung für jede Form von IPC noch dessen Definition.

Entsteht durch Traceability automatisch ein digitaler Zwilling?

Nein.

Die Verknüpfung von Produkt-, Prozess- und Qualitätsinformationen erzeugt zunächst einen strukturierten digitalen Produktions- und Rückverfolgungskontext.

Ob daraus im technischen Sinn ein digitaler Zwilling entsteht, hängt von weitergehenden Anforderungen an Modell, Zustand, Datenintegration und gegebenenfalls die dynamische Abbildung des realen Objektes oder Prozesses ab.

Eine lückenlose digitale Bauteilhistorie sollte deshalb nicht pauschal als digitaler Zwilling bezeichnet werden.

Für die Prozessbeherrschung ist dieser Begriff auch nicht erforderlich.

Braucht Integrated Process Control ein MES oder CAQ-System?

Nein.

IPC beschreibt zunächst einen Ansatz der Prozessbeherrschung und keine vorgeschriebene IT-Architektur.

In einer digitalisierten Fertigung können relevante Informationen beispielsweise aus folgenden Quellen stammen:

Industrielle Schnittstellen und Standards wie beispielsweise OPC UA oder MQTT können bei der technischen Verbindung dieser Ebenen eingesetzt werden.

Entscheidend ist nicht, möglichst viele Systeme miteinander zu verbinden. Entscheidend ist, genau die Informationen verfügbar zu machen, die für die Beherrschung des jeweiligen Prozesses notwendig sind.

Welche Bedeutung haben Normen für Integrated Process Control?

Integrated Process Control ist keine durch die IATF 16949 oder ISO 9001 vorgeschriebene Softwarelösung oder Qualitätsmethode.

Normen und branchenspezifische Regelwerke stellen jedoch Anforderungen an die Beherrschung von Produktionsprozessen.

Im Automotive-Umfeld adressiert die IATF 16949 beispielsweise Control Plans, die Überwachung von Fertigungsprozessen, Total Productive Maintenance, Reaktionspläne sowie Identifikation und Rückverfolgbarkeit. Sie schreibt jedoch kein bestimmtes technisches IPC-Konzept als Werkzeug vor.

Ein IPC-Ansatz kann vielmehr dazu beitragen, solche Anforderungen in einer digitalisierten Fertigung technisch wirksam miteinander zu verbinden.

Auch für Traceability und Track & Trace existiert nicht die eine allgemeine Norm für alle Produktionsunternehmen. Je nach Anwendungsbereich gelten unterschiedliche Standards und regulatorische Vorgaben.

Beispiele sind unter anderem:

• IATF 16949 für Identifikation und Rückverfolgbarkeit im Automotive-Qualitätsmanagement,
• ISO 21849 für Produktidentifikation und Rückverfolgbarkeit in Luft- und Raumfahrt,
• ISO 22005 für Rückverfolgbarkeit in der Lebens- und Futtermittelkette,
• ISO 22095 als allgemeiner Rahmen für Chain-of-Custody-Modelle.

Welche Anforderungen tatsächlich relevant sind, muss deshalb immer aus Branche, Produkt, Kundenanforderungen und regulatorischem Kontext abgeleitet werden.

Wie sieht Integrated Process Control in einem konkreten Prozess aus?

Ein einfaches Beispiel ist die Bearbeitung eines qualitätskritischen Maßes.

Für das Merkmal ist eine Prüfstrategie definiert. Während der Produktion werden Messwerte erfasst. SPC oder andere Überwachungsmethoden können Veränderungen im Prozessverhalten sichtbar machen.

Eine relevante Veränderung kann anschließend gemeinsam mit weiteren Informationen betrachtet werden, beispielsweise:

• Werkzeugstand,
• Maschine,
• Materialcharge,
• Prozessparameter,
• Zeitpunkt,
• bereits produzierte Teile.

Abhängig von der definierten Qualitäts- und Prozessstrategie kann daraus beispielsweise eine zusätzliche Prüfung, ein Werkzeugwechsel, eine Sperrung oder eine Prozessunterbrechung folgen.

Ist eine automatische Regelung fachlich vorgesehen und technisch zulässig, kann auch eine Stellgröße des Prozesses angepasst werden.

Der IPC-Gedanke liegt darin, dass Messung, Bewertung und Reaktion nicht voneinander losgelöst stattfinden.

Praxisbeispiel: Rückverfolgbarkeit bei Breyden (iDisc®)

Ein Praxisbeispiel für einen besonders ausgeprägten Produktionskontext ist die Fertigung von Bremsscheiben bei Breyden, vormals Buderus Guss.

Bei der iDisc® werden Bauteile über einen DataMatrix-Code eindeutig identifiziert. Dadurch können Informationen aus unterschiedlichen Fertigungs- und Prüfschritten dem jeweiligen Produkt zugeordnet werden.

Bearbeitungszentren sind über OPC UA angebunden. Mess- und Prozessinformationen werden digital erfasst und mit dem Produktbezug verbunden.

Dadurch lässt sich bei einer Abweichung nachvollziehen:

• unter welchen Bedingungen ein Bauteil gefertigt wurde,
• welche Qualitätsinformationen vorliegen,
• und welcher weitere Produktionsumfang möglicherweise betroffen ist.

Die Rückverfolgbarkeit ist dabei nicht selbst Integrated Process Control. Sie stellt den Kontext her, auf dessen Grundlage Qualitäts- und Prozessinformationen bewertet und gezielte Reaktionen ermöglicht werden können.

Mehr zum Praxisbeispiel Breyden

Welchen Nutzen kann Integrated Process Control haben?

Der konkrete Nutzen hängt vom jeweiligen Produktionsprozess und der gewählten Umsetzung ab.

Qualitätsmanagement

Qualitäts- und Prozessinformationen lassen sich im Zusammenhang untersuchen. Abweichungen müssen nicht ausschließlich aus getrennten Datenquellen nachträglich rekonstruiert werden.

Produktion

Relevante Qualitätsinformationen können während der Fertigung zur Verfügung stehen und definierte Reaktionen früher ausgelöst werden.

IT und Digitalisierung

Vorhandene Systeme können gezielt miteinander verbunden werden. Der fachliche Prozess bestimmt dabei, welche Integration tatsächlich benötigt wird.

Management

Qualitätsrisiken und Auswirkungen von Abweichungen können transparenter werden. Gleichzeitig können digitale Nachweise über den Produktionsverlauf entstehen.

IPC garantiert diese Ergebnisse jedoch nicht automatisch. Voraussetzung sind ein fachlich verstandener Prozess, geeignete Daten und definierte Kontroll- und Reaktionsmechanismen.

In welchen Produktionsbereichen ist IPC sinnvoll?

Integrated Process Control ist nicht auf eine bestimmte Branche beschränkt.

Besonders relevant kann der Ansatz dort werden, wo:

• Produktqualität stark vom Prozesszustand abhängt,
• kritische Merkmale überwacht werden,
• mehrere Datenquellen zusammengeführt werden müssen,
• hohe Ausschuss- oder Nacharbeitskosten entstehen,
• Prozessabweichungen möglichst früh erkannt werden sollen,
• eine hohe Rückverfolgbarkeit gefordert ist,
• oder automatisierte und manuelle Prozessreaktionen zusammenspielen.

Die konkrete Umsetzung unterscheidet sich entsprechend.

In einer spanenden Fertigung können Werkzeugzustand, Maschine und Maßentwicklung entscheidend sein.

In einer Montage können Bauteilidentifikation, Drehmoment, Vollständigkeit und Prozessfreigaben im Mittelpunkt stehen.

In einer Batterieproduktion kann sich der relevante Datenbezug entlang der Wertschöpfung von Materialchargen über Zellen bis zu Modulen verändern.

Der Grundgedanke bleibt gleich. Die konkrete Prozessbeherrschung folgt der jeweiligen Aufgabe.

Wie geht Quality Miners bei einem IPC-Vorhaben vor?

Wir beginnen nicht mit der Frage, welche Softwarefunktion eingesetzt werden soll.

Wir beginnen mit dem Prozess:

1. Was soll beherrscht werden?
2. Welche Qualitätsanforderungen gelten?
3. Welche Informationen werden für die Bewertung benötigt?
4. Welche Reaktion ist bei einer Abweichung vorgesehen?
5. Welche Systeme und Integrationen werden dafür tatsächlich benötigt?

Erst daraus ergibt sich, welche Kombination aus Prüfanforderungen, Messwerten, Prozessparametern, Maschineninformationen, Material- und Auftragsdaten, Rückverfolgbarkeit und definierten Reaktionen für den konkreten Anwendungsfall gebraucht wird.

Das ist die Verbindung zwischen Integrated Process Control und unserem Verständnis von Quality Mining:

Qualität produzieren. Nicht nur dokumentieren.

FAQ – Häufige Fragen zu Integrated Process Control

Was bedeutet Integrated Process Control?

Integrated Process Control bezeichnet einen integrierten Ansatz zur Beherrschung von Produktionsprozessen. Unterschiedliche Kontrollmechanismen werden gemeinsam betrachtet und so eingesetzt, dass Prozesszustände erfasst, bewertet und bei Bedarf beeinflusst werden können.

Wofür steht die Abkürzung IPC noch?

IPC ist mehrdeutig. In der pharmazeutischen Herstellung steht IPC für In-Process Control, in der Elektronikfertigung für die IPC-Normenreihe wie IPC-A-610, in der Informationstechnik für Inter-Process Communication. Dieser Beitrag behandelt Integrated Process Control im Sinne der Prozessbeherrschung in der Produktion.

Ist IPC ein eigenständiges IT-System?

Nein. Integrated Process Control ist zunächst ein Ansatz zur Prozessbeherrschung. Software kann diesen technisch umsetzen, ist aber nicht die Definition von IPC.

Ist IPC dasselbe wie SPC?

Nein. SPC ist eine statistische Methode zur Überwachung von Prozessvariation und kann Bestandteil eines IPC-Konzeptes sein. IPC betrachtet darüber hinaus weitere Mechanismen der Prozesskontrolle und Prozessbeeinflussung.

Gehören FMEA und Control Plan zu IPC?

Nicht per Definition. Sie sind etablierte Qualitätsmethoden. In einem qualitätsgetriebenen IPC-Ansatz können sie wichtige Informationen über Risiken, Merkmale, Prüfstrategien und vorgesehene Reaktionen liefern.

Gehört Rückverfolgbarkeit zwingend zu IPC?

Nein. Rückverfolgbarkeit ist ein eigenständiges Konzept. Sie kann für IPC jedoch sehr wichtig sein, weil sie Produkt-, Prozess- und Qualitätsinformationen einem eindeutigen Produktionskontext zuordnet.

Ist jede IPC-Anwendung ein geschlossener Regelkreis?

Nein. Reaktionen können manuell, teilautomatisiert oder vollständig automatisiert erfolgen. Ein geschlossener technischer Regelkreis entsteht erst dann, wenn ein gemessener Prozesszustand automatisch auf eine Stellgröße zurückgeführt wird.

Benötigt IPC ein MES?

Nein. Die notwendige Systemarchitektur hängt vom konkreten Prozess ab. Informationen können beispielsweise aus ERP, CAQ, MES, Maschinen, Steuerungen und Messsystemen stammen.

Ist IPC nach IATF 16949 vorgeschrieben?

Nein. Die IATF 16949 schreibt kein bestimmtes Integrated-Process-Control-System vor. Sie enthält jedoch Anforderungen an die Lenkung und Überwachung von Produktionsprozessen sowie unter anderem an Control Plans, Reaktionen und Rückverfolgbarkeit.

Gibt es eine eigene IPC-Norm?

Integrated Process Control ist nicht als einheitliche Methode durch ISO oder IATF standardisiert. Für einzelne Aspekte der Prozessbeherrschung und Rückverfolgbarkeit existieren jedoch zahlreiche Normen, Regelwerke und branchenspezifische Anforderungen.

Braucht Integrated Process Control künstliche Intelligenz?

Nein. IPC kann mit etablierten Qualitätsmethoden, statistischen Verfahren, deterministischen Regeln und klassischer Prozessregelung umgesetzt werden. KI kann für weiterführende Analysen ergänzend eingesetzt werden, ist jedoch keine Voraussetzung.

Fachliche Quellen und Normen

• W. A. J. Schippers: An integrated approach to process control, International Journal of Production Economics, Vol. 69, Issue 1, 2001, S. 93–105.
• IATF 16949:2016 einschließlich veröffentlichter Sanctioned Interpretations.
• ISO 21849:2022: Aircraft and space — Industrial data — Product identification and traceability.
• ISO 22005:2007: Traceability in the feed and food chain — General principles and basic requirements for system design and implementation.
• ISO 22095:2020: Chain of custody — General terminology and models.
• AIAG/VDA FMEA-Handbuch.
• AIAG Control Plan.
• AIAG Measurement Systems Analysis sowie VDA Band 5.

Weiterführende Inhalte

Methoden der Prozessbeherrschung

• Was ist Statistische Prozesslenkung (SPC)?
• Was ist Prozessfähigkeit?
• Was ist ein Cpk-Wert?
• Was ist eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung?

Qualitätsplanung und Absicherung

• Was ist FMEA?
• Was ist ein Control Plan?
• Was ist MSA / Messsystemanalyse?
• Was ist Prüfplanung?
• Was ist APQP?

Systeme, Daten und Schnittstellen

• Was ist ein CAQ-System?
• Was ist Maschinendatenerfassung?
• Was ist MQTT?
• Was ist Industrie 4.0?
• Was ist Digitalisierung?

Normen und Praxis

• Was ist IATF 16949?
• Was ist ISO 9001?
• Was ist Instandhaltung?
• Was ist Qualität produzieren?
• Lückenlose Rückverfolgbarkeit bei Breyden

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Redaktionelle Erstellung: Quality Miners GmbH.
Stand: 27. August 2026.