„Connected Worker“-Plattform vs. herkömmliches MES: Aufbau einer agileren Fertigung

Hersteller stehen heute unter dem Druck, mehr zu produzieren, die Qualität aufrechtzuerhalten, neue Mitarbeiter schneller einzuarbeiten und sich an immer komplexere Produktionsanforderungen anzupassen. Gleichzeitig verlassen sich viele Unternehmen nach wie vor auf Anweisungen in Papierform, isolierte Systeme und „Stammeswissen“, um die Produktion am Laufen zu halten.

Das führt zu einer schwierigen Kombination: mehr Komplexität, weniger erfahrene Mitarbeiter und weniger Zeit für deren Einarbeitung.

Die Herausforderungen in der Fertigung und der Bedarf an Connected-Worker-Plattformen

Viele Probleme in der Fertigung beginnen mit etwas, das auf den ersten Blick einfach erscheint. Wie wird Wissen an die Person weitergegeben, die die Arbeit ausführt? Wenn dieser Aspekt nicht richtig geregelt ist, können in der Fertigung Qualitätsprobleme, vermehrte Ausfallzeiten, Selbstzufriedenheit bei den Mitarbeitern und vieles mehr auftreten. Werfen wir einen Blick auf die konkreten Herausforderungen, die dabei entstehen können. Anschließend werden wir uns mit den Lösungen befassen.

Herausforderung 1: Mangelnde Standardisierung

Fertigungsunternehmen haben oft Schwierigkeiten, einheitliche Prozesse über alle Bediener, Schichten und Standorte hinweg aufrechtzuerhalten.

„Tribal Knowledge“, immer komplexere Arbeitsabläufe und die Fluktuation der Mitarbeiter können es erschweren, sicherzustellen, dass die Arbeit jedes Mal auf die gleiche Weise ausgeführt wird. Erfahrene Bediener wissen zwar möglicherweise, wie sie mit Ausnahmen umgehen oder erkennen, wenn etwas nicht stimmt, doch dieses Wissen lässt sich nur schwer weitergeben, wenn es nicht dokumentiert ist.

Eine alternde Belegschaft und die Fluktuation von Mitarbeitern können diese Wissenslücken noch weiter vergrößern.

Connected-Worker-Plattformen können dazu beitragen, Prozesse zu standardisieren und gleichzeitig das Fachwissen der Bediener leichter zu erfassen, weiterzugeben und darauf aufzubauen.

Herausforderung 2: Hohe Kosten und eingeschränkte Agilität

Hersteller benötigen Technologien, die sich ebenso schnell anpassen lassen wie ihre Betriebsabläufe. Große Fertigungssysteme können jedoch erhebliche Investitionen in die Implementierung, Anpassung und laufende Wartung erfordern.

Für Hersteller mit sich ändernden Produktionsanforderungen sollte das Hinzufügen neuer Arbeitsabläufe oder die Anpassung bestehender Prozesse keine langwierigen Entwicklungszyklen oder umfangreiche Systemänderungen erfordern.

Ein agilerer Ansatz ermöglicht es Herstellern, digitale Prozesse dort einzuführen, wo sie benötigt werden, ohne dass ein gesamtes Produktionssystem neu konfiguriert werden muss.

Herausforderung 3: Unflexible Arbeitsabläufe

In der modernen Fertigung wird selten ein einziger, festgelegter Prozess befolgt. Bediener müssen Verfahren möglicherweise an Produktvarianten, Kundenanforderungen, Fertigungsaufträge, Anlagen oder unerwartete Bedingungen in der Fertigung anpassen.

Sind Arbeitsabläufe zu starr, kann es passieren, dass Bediener das System umgehen, anstatt damit zu arbeiten.

„Connected Worker“-Plattformen können flexiblere, bedienerorientierte Arbeitsabläufe bieten, die sich an unterschiedliche Aufgaben und Produktionsszenarien anpassen und gleichzeitig die Prozesskonsistenz gewährleisten.

Herausforderung 4: Schlechte Benutzerfreundlichkeit an der Produktionsfront

Fertigungstechnologie ist nur dann nützlich, wenn die Mitarbeiter, die die Arbeit ausführen, sie auch tatsächlich effektiv nutzen können.

Bediener sollten sich nicht durch komplizierte Benutzeroberflächen navigieren oder Informationen durcharbeiten müssen, die in erster Linie für das Management oder administrative Nutzer konzipiert sind, nur um die Anweisungen zu finden, die sie benötigen.

Mitarbeiter an vorderster Front benötigen klare, leicht zugängliche Informationen, die sie bei der Ausführung einer Aufgabe unterstützen. Ein mitarbeiterorientierter Ansatz stellt die Benutzerfreundlichkeit in den Mittelpunkt der digitalen Erfahrung und hilft den Bedienern, auf die richtigen Informationen zuzugreifen, ohne ihre Arbeit unnötig zu verkomplizieren.

Herausforderung 5: Schwierigkeiten bei der Erfassung unstrukturierter Daten

Nicht alle wertvollen Fertigungsinformationen liegen in Form strukturierter Produktionsdaten vor.

Beobachtungen der Bediener, Qualitätsnotizen, Fotos, Kommentare und andere Formen unstrukturierter Daten können wertvolle Einblicke in das tatsächliche Geschehen in der Fertigung liefern. Diese Informationen lassen sich jedoch nur schwer erfassen und mit bestehenden Fertigungssystemen verknüpfen, wenn Ihr System nicht für diese Realität ausgelegt ist.

Indem man den Mitarbeitern an vorderster Front einfache Möglichkeiten zur Dokumentation und Weitergabe dieser Informationen bietet, können Hersteller alltägliche Beobachtungen in umsetzbares Wissen verwandeln.

Herausforderung 6: Eingeschränkte Zusammenarbeit in Echtzeit

Probleme in der Fertigung erfordern oft die Zusammenarbeit zwischen Bedienern, Vorgesetzten, Ingenieuren, Qualitätsteams und anderen Abteilungen.

Wenn Informationen über Papierdokumente, isolierte Systeme, E-Mails oder einzelne Gespräche verstreut sind, kann es lange dauern, bis die richtigen Informationen die richtige Person erreichen.

Tools für die Zusammenarbeit in Echtzeit können Teams dabei helfen, aktuelle Informationen auszutauschen, Probleme zu erkennen und schneller darauf zu reagieren, wodurch eine besser vernetzte Fertigung entsteht.

Verwandeln Sie Herausforderungen in der Fertigung in vernetzte Arbeitsabläufe

Diese Herausforderungen deuten auf einen gemeinsamen Bedarf hin: Hersteller benötigen Technologien, die Menschen, Prozesse und Produktionsdaten miteinander verbinden, ohne dabei zusätzliche Komplexität für die Mitarbeiter an der Produktionsfront zu schaffen.

Herkömmliche MES-Plattformen sind nach wie vor wertvoll für die Verwaltung von Produktionsprozessen und Betriebsdaten.

„Connected Worker“-Plattformen können diese Systeme jedoch ergänzen, indem sie sich speziell auf die menschliche Seite der Fertigung konzentrieren – darunter, wie Mitarbeiter auf Anweisungen zugreifen, Wissen erfassen, Arbeitsabläufe abschließen und in der Fertigung zusammenarbeiten.

Die Frage ist nicht unbedingt, ob Hersteller ein MES oder eine „Connected Worker“-Plattform benötigen. Für viele Unternehmen besteht die Chance darin, zu verstehen, wo die jeweilige Technologie am besten eingesetzt werden kann, welche für das eigene Unternehmen wertvoller ist und wie beide Technologien zusammenwirken können.

Traditionelles MES vs. eine Connected-Worker-Plattform

Manufacturing Execution Systems werden traditionell eingesetzt, um Transparenz in der Produktion, Rückverfolgbarkeit, Ausschussverfolgung und andere Funktionen des Fertigungsmanagements zu gewährleisten.

Allerdings können traditionelle MES-Plattformen auch erhebliche Anforderungen hinsichtlich Implementierung, Wartung, Upgrades und Skalierung mit sich bringen.

Eine Plattform für vernetzte Mitarbeiter wie VKS verfolgt einen anderen Ansatz mit einer schlanken MES-Architektur, deren Schwerpunkt auf der Vernetzung von Bedienern, Anweisungen, Produktionsdaten und Fertigungssystemen liegt.

Funktion	Traditionelles MES	Connected Worker Platform
Schwerpunkt	Verwaltung von Produktionsdaten und Anlagen.	Anleitung und Erfassung von Daten durch Bediener.
Implementierungsdauer	Monate bis Jahre; erfordert einen hohen IT-Aufwand.	Tage bis Wochen; agile Bereitstellung.
Agilität	Starre Arbeitsabläufe, die auf Konsistenz bei Großserien zugeschnitten sind.	Flexible Arbeitsabläufe, die sich an eine Produktion mit großer Produktvielfalt anpassen lassen.
Benutzerfreundlichkeit an vorderster Front	Komplexe Benutzeroberflächen für Ingenieure und das Management.	Intuitive, visuelle Benutzeroberflächen für Mitarbeiter in der Produktion.

Herkömmliche MES-Plattformen konzentrieren sich oft stark auf die Verwaltung von Produktionsinformationen. Eine „Connected Worker“-Plattform kann diese Informationen direkt in den Arbeitsablauf des Bedieners einbinden.

Messbare Ergebnisse

Wenn standardisierte Anweisungen mit Echtzeit-Datenerfassung und vernetzten Geräten kombiniert werden, können Hersteller den Schritt von der reinen Dokumentation von Prozessen hin zum Verständnis dessen vollziehen, was tatsächlich in der Fertigung geschieht.

Hersteller können zudem von einer verbesserten Flexibilität der Mitarbeiter, verkürzten Einarbeitungs- und Schulungszeiten sowie einer stärkeren Standardisierung in der Fertigung profitieren.

Sie haben bereits ein MES? Dann müssen Sie nicht von vorne anfangen.

Der Austausch eines bestehenden MES ist nicht immer sinnvoll oder notwendig.

Viele Hersteller verfügen bereits über Systeme für die Produktionsplanung, ERP, Terminplanung, Bestandsverwaltung oder andere Unternehmensfunktionen.

Eine erweiterte „Connected Worker“-Plattform kann zwar die Aufgaben eines MES übernehmen, aber sie kann auch parallel zu einem bestehenden MES eingesetzt werden und die Funktionen Ihrer Fertigung ergänzen. Dies ist zweifellos eine flexiblere Lösung, als von Herstellern zu verlangen, ihre bestehende Infrastruktur komplett zu ersetzen.

Wie eine „Connected Worker“-Plattform mit Altsystemen zusammenarbeitet

Über die API-Funktionen kann ein bestehendes System auf der Grundlage von Produktionsinformationen VKS-Befehle auslösen.

Beispielsweise kann ein MES eine Vorgangsnummer, eine Anleitungs-ID und weitere Informationen bereitstellen, anhand derer der entsprechende VKS-Workflow gestartet werden kann.

Dadurch können Hersteller ihre bestehenden Systeme beibehalten und gleichzeitig den Produktionsprozess um eine stärker auf den Bediener ausgerichtete Ebene ergänzen.

So schaffen Sie eine digitale Grundlage

Eine Plattform für vernetzte Mitarbeiter bietet verschiedene Funktionsstufen, sodass Hersteller ihre digitale Fertigungsumgebung entsprechend ihren betrieblichen Anforderungen aufbauen können.

Das System lässt sich leicht skalieren.

Schritt 1: Visuelle Arbeitsanweisungen

VKS Lite bildet die Grundlage für die Erstellung, Pflege und Steuerung digitaler Arbeitsanweisungen.

Hersteller können:

• digitale SOPs und Arbeitsanweisungen erstellen
• visuelle Anmerkungen über eine No-Code-Oberfläche per Drag-and-Drop hinzufügen
• Dokumentversionen und Freigaben verwalten
• Dokumenthistorie pflegen
• Erstellen Sie wiederverwendbare Vorlagen
• Führen Sie Massenaktualisierungen über mehrere Anweisungen hinweg durch

Dadurch erhalten die Bediener Zugriff auf standardisierte Anweisungen, während die Vorgesetzten mehr Kontrolle darüber haben, wie diese Anweisungen erstellt und gepflegt werden.

Schritt 2. Anweisungen für Bediener, Daten und Informationen

Sobald die Anweisungen digital vorliegen, können Hersteller noch einen Schritt weiter gehen, indem sie Informationen direkt im Arbeitsablauf erfassen.

VKS Pro bietet folgende Funktionen:

• Digitale Checklisten
• Automatische Protokollierung
• Validierung vor Ort
• Produktionsberichte
• Exportierbare Daten als PDF, Excel oder über API

Anstatt eine Checkliste auf Papier auszufüllen und die Informationen später in ein anderes System einzugeben, können Bediener die Informationen direkt im digitalen Workflow erfassen.

Dadurch entsteht ein umfassenderes Bild davon, was während eines Produktionslaufs geschehen ist.

Schritt 3. Integration von Werkzeugen und Geräten

Moderne Fertigung findet nicht isoliert statt.

Werkzeuge, Maschinen, Sensoren, Prüfstände, Datenbanken und andere Geräte können Informationen generieren, die während der Produktion nützlich sein können.

VKS Edge erweitert die Standardisierung und Datenerfassung auf die vernetzte Fertigung durch ToolConnect IoT, IO Connect und DataConnect.

Drehmomentwerkzeuge

ToolConnect kann mit vernetzten Werkzeugen und Steuerungen kommunizieren und unterstützt Hersteller dabei:

• Programminformationen an Werkzeugsteuerungen zu senden
• Drehmomentwerte zu erfassen und zu validieren
• Anweisungen basierend auf der Werkzeugnutzung automatisch weiterzuleiten
• Werkzeuge zu sperren, wenn Prozessanforderungen nicht erfüllt sind

Dadurch entsteht eine direkte Verbindung zwischen der Anweisung, die der Bediener befolgt, und dem Werkzeug, das die Arbeit ausführt.

Geräte & Maschinen

IO Connect verbindet VKS mit Geräten wie:

• SPSen
• Pick-to-Light-Systeme
• Bildverarbeitungssysteme
• Cobots
• Maschinen und andere integrierte Geräte

Hersteller können den Gerätebetrieb validieren, Sensordaten erfassen, Zykluszahlen und Prüfergebnisse protokollieren sowie Anweisungen automatisch auf der Grundlage der Maschinen- oder Geräteaktivität weiterleiten.

Schritt 4. Datenbanken und datenbankgesteuerte Geräte

DataConnect erweitert die Konnektivität auf Datenbanken und datenbankgesteuerte Geräte.

Es kann verwendet werden, um:

• eine Verbindung zu Prüfständen herzustellen
• Etikettendruck-Software zu integrieren
• die Werkzeugkalibrierung zu validieren
• Pass/Fail-Signale zu empfangen
• Arbeitsabläufe auf der Grundlage externer Daten zu konfigurieren

Zusammen tragen diese Funktionen dazu bei, Arbeitsanweisungen von statischer Dokumentation in einen aktiven Bestandteil des Produktionsprozesses zu verwandeln.

Die Lösung in der Praxis: Wie sieht eine „Connected Worker“-Plattform aus?

Stellen Sie sich einen Bediener vor, der mit der Einrichtung einer Maschine beginnt.

Anstatt in einem Ordner zu blättern oder durch mehrere voneinander getrennte Systeme zu navigieren, kann der Bediener:

1. QR-Code scannen
2. Anmelden
3. Digitale Anleitung starten
4. Standardisierte Einrichtungsschritte befolgen
5. In der Anleitung weiterblättern, ohne den Bildschirm zu berühren
6. Mit angeschlossenen Werkzeugen und Geräten interagieren
7. Erforderliche Produktionsdaten erfassen
8. Ergebnisse vor dem Fortfahren überprüfen

Die Arbeitsanweisung ist mehr als nur ein Dokument. Sie wird zu einer digitalen Schnittstelle zwischen dem Bediener, dem Prozess und den Systemen, die die Produktion unterstützen.

Hier gewinnt das Konzept des „Connected Worker“ besonders an Bedeutung.

Erfassung von Fertigungsdaten und Analyse umsetzbarer Erkenntnisse

Die Erfassung von Produktionsdaten ist wertvoll. Zu verstehen, was diese Daten bedeuten, ist jedoch noch nützlicher.

Eine Plattform für vernetzte Mitarbeiter kann Fertigungsdaten mit BI-Tools verknüpfen und ermöglicht es Herstellern so, die aus ihrer Fertigung gesammelten Daten automatisch zusammenzustellen und zu analysieren, beispielsweise:

• Effizienz nach Bediener
• Erstausbeute
• Fertiggestellte Menge
• Produktivität
• Produktionsleistung
• Qualitätskennzahlen
• Feedback der Bediener
• Zeitstudien

Dies bietet die Möglichkeit, den Blick von der Frage „Was ist passiert?“ auf die Frage „Warum ist es passiert?“ zu verlagern.

Diese Unterscheidung gewinnt zunehmend an Wert und Bedeutung, da in der Branche eine riesige Menge an gesammelten Daten unanalysiert bleibt.

Die Zukunft: KI-gestützte Einblicke in die Fertigung

FloorIQ: KI-basierte Einblicke und Informationen

VKS entwickelt FloorIQ, das KI-gestützte Einblicke und automatische Analysen direkt in den Fertigungsalltag integriert.

Jede Dashboard-Karte kann einen ausklappbaren Abschnitt mit Einblicken enthalten, der von der VKS-KI-Engine generiert wird.

Diese Einblicke beschränken sich nicht nur auf Probleme.

Wenn die Produktion gut läuft, kann das System starke Leistungen und Verbesserungen erkennen. Wenn etwas Aufmerksamkeit erfordert, kann es potenzielle Probleme identifizieren und zusätzlichen Kontext liefern.

Beispielsweise könnte eine Produktionskarte anzeigen, dass ein Vorgang derzeit hinter der erwarteten Fertigstellungszeit zurückliegt, und diese Verzögerung mit erfassten Abweichungen in Verbindung bringen.

Diese Art von Kontextinformationen kann Vorgesetzten dabei helfen, weniger Zeit mit der Suche in Daten zu verbringen und mehr Zeit darauf zu verwenden, zu verstehen, was Aufmerksamkeit erfordert.

KI-gestützte Umwandlung von Videos in SOPs

KI erleichtert zudem die Erstellung standardisierter Dokumentationen von Anfang an.

VKS entwickelt eine Technologie zur Umwandlung von Videos in Standardarbeitsanweisungen (SOPs), die Rohvideoaufnahmen in strukturierte, Schritt-für-Schritt-Anleitungen umwandeln kann.

Die Technologie kann Folgendes nutzen:

• Visuelle Informationen aus dem Video
• Audio-Transkripte
• Einstellbare Detailebenen
• Multimodale Textgenerierung
• Bearbeitbare VKS-Anleitungen

Ein Vorgesetzter könnte einen erfahrenen Mitarbeiter bei der Ausführung eines Prozesses aufzeichnen, das Video hochladen und einen ersten Anleitungsentwurf erstellen, der anschließend überprüft und fertiggestellt werden kann.

Dies bietet Herstellern eine weitere Möglichkeit, praktisches Wissen zu erfassen, bevor es aus dem Unternehmen verloren geht.

Die vernetzte Fertigung

Für viele Hersteller geht es bei der vernetzten Fertigung darum, den Mitarbeitern, die die Arbeit ausführen, bessere Informationen, Werkzeuge und fortschrittliche Technologien direkt zur Verfügung zu stellen.

Das bedeutet:

Standardisieren Sie den Prozess. Erstellen Sie klare digitale Anweisungen, die das Unternehmenswissen erfassen.

Den Arbeitsablauf vernetzen. Integrieren Sie Werkzeuge, Maschinen, Sensoren, Datenbanken und Unternehmenssysteme in die Arbeitserfahrung der Bediener.

Erfassen Sie die Daten. Erfassen Sie Produktionsinformationen direkt am Ort des Geschehens.

Verstehen Sie die Leistung. Nutzen Sie Dashboards und Analysen, um Trends und Chancen zu erkennen.

Bereiten Sie sich auf die Zukunft vor. Nutzen Sie Technologien wie KI, um die Erstellung von Anweisungen und die Auswertung von Fertigungsdaten zu vereinfachen.

Das Ergebnis ist eine Fertigungsumgebung, in der Menschen, Prozesse, Maschinen und Daten zusammenarbeiten, anstatt in getrennten Systemen zu agieren.

Wie geht es mit Ihrem Fertigungsbetrieb weiter?

Der Weg zu einer vernetzten Fertigung muss nicht auf einen Schlag erfolgen.

Für manche Hersteller besteht der erste Schritt möglicherweise darin, papierbasierte SOPs durch digitale Arbeitsanweisungen zu ersetzen. Für andere kann es die Anbindung von Drehmomentwerkzeugen, SPSen, Prüfständen oder bestehenden Unternehmenssystemen sein.

Wichtig ist, eine Grundlage zu schaffen, die mit dem Betrieb mitwachsen kann.