Digitale Werkerführung: So verbessern Sie Abläufe in Ihrer Produktion

Digitale Werkerführung unterstützt Beschäftigte direkt am Arbeitsplatz. Sie führt durch einzelne Arbeitsschritte, stellt passende Informationen bereit und kann prüfen, ob ein Schritt korrekt abgeschlossen wurde.

Damit geht sie über eine digitale Anleitung hinaus. Je nach System verbindet sie Arbeitsanweisungen mit Prüfmitteln, Werkzeugen und Produktionsdaten. Entscheidend ist, dass diese Unterstützung zum tatsächlichen Ablauf passt.

Was versteht man unter digitaler Werkerführung?

Digitale Werkerführung begleitet Mitarbeitende schrittweise durch einen Arbeitsprozess. Sie zeigt, welche Tätigkeit als Nächstes ansteht, welche Informationen dafür benötigt werden und welche Prüfungen vorgesehen sind.

Zum Einsatz kommt sie beispielsweise an Montage- und Prüfarbeitsplätzen. Dort können Beschäftigte Anweisungen auf einem Bildschirm abrufen, Ergebnisse bestätigen oder Messwerte direkt aus angebundenen Geräten übernehmen lassen.

Die Werkerführung verbindet damit Informationen und Ausführung. Je nach Funktionsumfang reagiert sie auf Eingaben, berücksichtigt Produktvarianten und gibt weitere Schritte gezielt frei.

Die technische Grundlage bildet ein Werkerassistenzsystem. Dieses kann aus Software, Endgeräten und angebundenen Werkzeugen oder Sensoren bestehen. 

Wie funktioniert digitale Werkerführung?

Die Funktionsweise lässt sich zum Beispiel an einem Montageprozess erklären. Ein Mitarbeiter soll eine Baugruppe montieren, die in mehreren Varianten hergestellt wird.

1. Auftrag und Produktvariante erkennen

Zunächst wählt der Mitarbeiter den Auftrag aus oder scannt einen Produktcode. Das System ruft den dazugehörigen Ablauf auf.

Dadurch kann es die passenden Bauteile, Arbeitsschritte und Prüfkriterien anzeigen. Voraussetzung ist, dass diese Informationen korrekt hinterlegt und miteinander verknüpft sind.

2. Durch die Arbeitsschritte führen

Am Arbeitsplatz erscheint die erste Anweisung. Ein Bild zeigt beispielsweise, wie ein Bauteil auszurichten ist. Ein kurzer Text erklärt, worauf beim Einsetzen zu achten ist.

Je nach Ausstattung können weitere Hilfen ergänzen:

• Videos zeigen Bewegungen oder komplexe Handgriffe.
• Pick-to-Light-Systeme markieren das vorgesehene Materialfach.
• Projektionen heben relevante Bereiche am Arbeitsplatz hervor.
• Akustische Signale machen auf bestimmte Ereignisse aufmerksam.

Dabei gilt: Die Unterstützung muss zur Aufgabe passen. Zu viele Hinweise können ebenso stören wie fehlende Informationen.

3. Ergebnisse prüfen und Schritte freigeben

Nach einem Arbeitsschritt kann das System eine Rückmeldung verlangen. Diese erfolgt manuell oder automatisch über angebundene Geräte.

Beispiel: Ein Schraubwerkzeug meldet das erreichte Drehmoment. Liegt der Wert im vorgesehenen Bereich, gibt die Werkerführung den nächsten Schritt frei. Bei einer Abweichung zeigt sie, was zu tun ist.

Damit solche Prüfungen helfen, muss auch der Umgang mit Fehlern definiert sein. Beschäftigte müssen wissen, wann sie nacharbeiten dürfen und wann eine verantwortliche Person entscheiden muss.

4. Prozessdaten dokumentieren

Das System kann Prüfergebnisse, Bearbeitungsstände und Zeitpunkte erfassen. Werden diese Daten einem Auftrag oder einer Seriennummer zugeordnet, unterstützen sie die Rückverfolgbarkeit.

So lässt sich später beispielsweise prüfen, welche Messwerte für eine bestimmte Baugruppe vorlagen. Wie vollständig die Prozesshistorie ist, hängt von den erfassten Daten und ihrer zuverlässigen Zuordnung ab.

5. Informationen mit ERP und MES austauschen

Über Schnittstellen kann die Werkerführung Auftrags- und Produktdaten aus bestehenden Systemen übernehmen. Ergebnisse aus der Ausführung können zurückgemeldet werden.

Hier zeigt sich der Bezug zu Industrie 4.0: Vernetzte Systeme stellen Informationen direkt am Arbeitsplatz bereit und nehmen Rückmeldungen aus dem Prozess auf.

Ein Beispiel liefert das Fraunhofer IOSB-INA: Gemeinsam mit dem SEABOB-Hersteller Cayago wurde ein Montageassistenzsystem mit interaktiven Schnittstellen und digitalen Arbeitsanweisungen in die Produktion integriert. Gleichzeitig entstanden Grundlagen für digitale Zwillinge.

Wo und wann ist digitale Werkerführung sinnvoll?

Digitale Werkerführung ist besonders dort interessant, wo Abläufe komplex sind, Varianten wechseln oder Prüfschritte zuverlässig eingehalten werden müssen.

Montagearbeitsplätze

In der Montage müssen häufig ähnliche Bauteile unterschieden und in einer festgelegten Reihenfolge verbaut werden. Die Werkerführung kann die passende Variante anzeigen und auf kritische Schritte hinweisen.

Das ist beispielsweise im Maschinenbau, in der Elektronikfertigung oder bei der Montage von Fahrzeugkomponenten hilfreich.

Prüfstationen

An Prüfstationen führt das System durch vorgegebene Mess- und Kontrollschritte. Es zeigt Prüfkriterien an und kann Ergebnisse aus angebundenen Messgeräten übernehmen.

Dadurch lassen sich Prüfungen einheitlicher durchführen und dokumentieren. Bei einer Abweichung kann der Ablauf einen definierten nächsten Schritt vorsehen.

Einarbeitung und wechselnde Aufgaben

Neue Mitarbeitende benötigen häufig ausführlichere Erklärungen. Erfahrene Beschäftigte brauchen dagegen vor allem Hinweise auf Besonderheiten und Änderungen.

Eine entsprechend ausgelegte Werkerführung kann unterschiedliche Informationsbedürfnisse berücksichtigen. Sie unterstützt auch Beschäftigte, die nach längerer Zeit wieder an einen bestimmten Arbeitsplatz wechseln.

Sie ersetzt jedoch keine erforderliche Qualifikation oder praktische Einweisung.

Welche Vorteile bietet digitale Werkerführung?

Der Nutzen hängt vom Prozess, der technischen Umsetzung und der Qualität der Inhalte ab. Besonders relevant sind folgende Vorteile.

Weniger Verwechslungen und Montagefehler

Wenn das System die passende Produktvariante und die benötigten Teile anzeigt, müssen Beschäftigte weniger Informationen selbst zusammensuchen.

Zusätzliche Prüfungen können Fehler erkennen, bevor das Produkt zum nächsten Arbeitsschritt gelangt. Das kann Nacharbeit und unnötigen Materialverbrauch reduzieren.

Einheitlichere Arbeitsabläufe

Digitale Werkerführung macht vereinbarte Abläufe am Arbeitsplatz nutzbar. Die Reihenfolge und die vorgesehenen Prüfungen sind klar beschrieben.

So sinkt das Risiko, dass verschiedene Schichten dieselbe Aufgabe unterschiedlich ausführen. Voraussetzung ist, dass die hinterlegten Standards fachlich geprüft und aktuell sind.

Einfachere Einarbeitung

Schrittweise Anleitungen helfen neuen Beschäftigten, sich im Ablauf zurechtzufinden. Bilder und kurze Erklärungen machen auch Details sichtbar, die erfahrene Kollegen häufig als selbstverständlich voraussetzen.

Das Fraunhofer IFF betont, wie wichtig es ist, dieses Erfahrungswissen in nutzbare Arbeitsanleitungen zu überführen. Praxisnah aufbereitete Inhalte können Suchaufwand senken und die Einarbeitung erleichtern.

Bessere Qualitätssicherung

Werden Prüfungen direkt in den Ablauf eingebunden, sind sie weniger leicht zu übersehen. Dokumentierte Ergebnisse helfen außerdem dabei, Auffälligkeiten später einzugrenzen.

Eine digitale Werkerführung garantiert dennoch keine fehlerfreie Produktion. Falsche Prüfkriterien oder unpassende Freigaben können auch digital zu Problemen führen.

Mehr Transparenz über den Prozess

Rückmeldungen zeigen, an welchen Schritten häufig Abweichungen auftreten. Diese Informationen können helfen, Ursachen gezielt zu untersuchen.

Ein wiederkehrender Fehler kann etwa auf eine unklare Anleitung, schwer unterscheidbare Teile oder einen ungünstig gestalteten Arbeitsplatz hinweisen.

Welche Funktionen sollte ein Werkerassistenzsystem anbieten?

Nicht jeder Betrieb benötigt automatisch alle verfügbaren Funktionen eines Werkerassistenzsystems. Die Auswahl sollte sich an den Aufgaben und Problemen vor Ort orientieren.

Funktion	Wofür sie hilfreich ist?
Digitale Arbeitsanweisungen	Arbeitsschritte verständlich erklären
Variantenabhängige Abläufe	Passende Informationen für unterschiedliche Produkte anzeigen
Prüf- und Freigabelogik	Den weiteren Ablauf an Ergebnisse knüpfen
Werkzeug- und Prüfmittelanbindung	Werte automatisch übernehmen
Versionsverwaltung	Änderungen nachvollziehen und gültige Inhalte bereitstellen
Rollen und Freigaben	Zuständigkeiten für Inhalte und Änderungen regeln
Schnittstellen	Auftrags- und Ergebnisdaten austauschen
Auswertung von Rückmeldungen	Wiederkehrende Schwierigkeiten erkennen

Auch die Bedienbarkeit zählt. Ein System kann viele Funktionen bieten und trotzdem schlecht zum Arbeitsplatz passen.

Deshalb sollte eine Demo einen echten Prozess abbilden: mit Varianten, einer fehlgeschlagenen Prüfung und dem vorgesehenen Umgang mit dieser Abweichung.

Digitale Werkerführung in sechs Schritten einführen

1. Ein konkretes Problem und ein Ziel festlegen

Der Einstieg beginnt mit dem Prozess. 

• Wo entstehen Fehler? 
• Welche Informationen fehlen? 
• Welche Prüfungen werden häufig übersehen?

Ein Ziel könnte sein, Variantenverwechslungen an einem bestimmten Montageplatz zu reduzieren. Das ist aussagekräftiger als der allgemeine Wunsch, die Produktion zu digitalisieren.

2. Mitarbeitende und Fachbereiche einbeziehen

Die Beschäftigten kennen die Schwierigkeiten des täglichen Ablaufs. Sie sollten deshalb früh mit einbezogen werden und die spätere Lösung testen.

Produktion, Qualität und IT klären gemeinsam weitere Anforderungen. Dazu gehören Prüfkriterien, Schnittstellen, Daten und Zuständigkeiten.

3. Den Ablauf prüfen und vereinheitlichen

Bevor ein Prozess digital geführt wird, sollte sein Ablauf hinterfragt werden.

• Welche Schritte sind tatsächlich erforderlich?
• Wo unterscheiden sich die Vorgehensweisen?
• Welche Fehler treten wiederholt auf?
• Welche Entscheidungen brauchen menschliches Fachwissen?

Eine umständliche oder widersprüchliche Arbeitsweise sollte zuerst verbessert werden. Sonst schreibt das System diese Schwächen fest.

4. Anweisungen und Prüflogik erstellen

Die Inhalte sollten kurz, eindeutig und direkt am Arbeitsplatz verständlich sein.

• Unklar: „Die ordnungsgemäße Positionierung des Bauteils ist sicherzustellen.“
  
• Verständlicher: „Setzen Sie das Bauteil mit der markierten Seite nach oben ein. Prüfen Sie, ob beide Rastnasen eingerastet sind.“

Für jeden kritischen Schritt sollte außerdem klar sein, welches Ergebnis erwartet wird und was bei einer Abweichung passiert.

Gut zu wissen: Das Fraunhofer IFF zeigt anhand eines Beispiels aus der Halbleiterproduktion, wie ein Schnellstart, klar strukturierte Schritte und hervorgehobene Warnhinweise umfangreiche Anleitungen besser nutzbar machen können. 

5. Im Pilotbetrieb unter realen Bedingungen testen

Ein abgegrenzter Arbeitsplatz oder Prozess eignet sich für den ersten Test.

Dabei geht es nicht nur um die Software. Auch Bildschirmposition, Beleuchtung, Handschuhe, Netzwerk und angebundene Geräte beeinflussen die Nutzung.

Besonders wichtig ist der Umgang mit Störungen: Was passiert bei einem fehlenden Wert, einer unterbrochenen Verbindung oder einem nicht freigegebenen Arbeitsschritt?

6. Ergebnisse prüfen und schrittweise erweitern

Nach dem Pilotbetrieb werden Kennzahlen und Rückmeldungen ausgewertet. Wo hilft die Lösung? Wo entstehen zusätzliche Umwege?

Erst danach sollte der Einsatz auf weitere Arbeitsplätze ausgedehnt werden. Gleichzeitig braucht es klare Regeln dafür, wer Inhalte, Prüfgrenzen und Abläufe künftig pflegt.

Was kostet digitale Werkerführung?

Die Kosten hängen davon ab, wie viele Arbeitsplätze eingebunden werden und welche Funktionen erforderlich sind.

Eine Lösung mit Bildschirmführung und manuellen Bestätigungen verursacht einen anderen Aufwand als ein System mit Werkzeuganbindung, automatischen Prüfungen und mehreren Schnittstellen.

Zum Gesamtbudget gehören:

• Softwarelizenzen und benötigte Module.
• Bildschirme, Tablets oder weitere Hardware.
• Anbindung von Werkzeugen und Prüfmitteln.
• Schnittstellen zu ERP, MES oder anderen Systemen.
• Erstellung und Prüfung der Inhalte.
• Schulung, Wartung und laufende Pflege.

Für einen sinnvollen Vergleich sollten Angebote denselben Prozessumfang abdecken. 

Wie ergänzt fabriq die digitale Werkerführung?

Digitale Werkerführung unterstützt die Ausführung am Arbeitsplatz. Für eine dauerhafte Verbesserung müssen Unternehmen auch die Probleme bearbeiten, die dabei sichtbar werden.

An dieser Stelle setzt digitales Shopfloor Management an. Teams brauchen einen Weg, Abweichungen zu melden, Ursachen zu besprechen und Maßnahmen zu verfolgen.

fabriq stellt Produktionsteams unter anderem Kommunikationsbereiche bereit, über die Arbeitsplatzstandards, Fehlerbibliotheken, Fotos und Videos zugänglich sind. Die Plattform unterstützt außerdem den Wissensaustausch und die Nachverfolgung von Verbesserungsmaßnahmen.

Ein beispielhafter Ablauf:

1. An einem Arbeitsplatz tritt wiederholt eine Abweichung auf.
2. Das Team macht das Problem sichtbar und weist eine verantwortliche Person zu.
3. Die Ursache wird untersucht und eine Maßnahme vereinbart.
4. Die Maßnahme wird verfolgt und auf ihre Wirkung geprüft.
5. Falls nötig, wird der Arbeitsstandard im zuständigen System überarbeitet und freigegeben.

So unterstützt fabriq einen strukturierten Verbesserungsprozess. Funktionen wie sensorbasierte Schrittfreigaben oder die direkte Ansteuerung von Montagewerkzeugen müssen gesondert in der jeweiligen Werkerführungslösung geprüft werden.

Eine fabriq-Demo kann zeigen, wie sich Shopfloor-Kommunikation, Wissen und Verbesserungsmaßnahmen im eigenen Werk verbinden lassen.