Werker an einer Montagestation folgt digitalen Montageanweisungen auf einem Bildschirm neben der Fertigungslinie
Fertigung

Digitale Montageanweisungen an jeder Station aktuell halten

Markus Klepsch

Kurze Antwort: Digitale Montageanweisungen bleiben aktuell, wenn eine benannte Person den Inhalt verantwortet, jede Änderung zentral genehmigt und veröffentlicht wird und jede Station ihre Anweisung aus dem laufenden Auftrag und der Variante ableitet statt aus einer gespeicherten Kopie. Die zentrale Veröffentlichung erledigt die eine Hälfte der Aufgabe. Die auftragsgesteuerte Auswahl an der Station erledigt die andere Hälfte.

Eine neue Revision geht am Montag live. Am Donnerstag baut Station 12 immer noch nach dem Stand des Vormonats, weil das Tablet an dieser Station einen Ordner öffnet und der Werker unter Taktdruck auswählt, was richtig aussieht. Digitale Montageanweisungen lösen das Lesbarkeitsproblem vom ersten Tag an. Die Aktualität lösen sie nur dort, wo jemand das gezielt eingeplant hat.

Aktualität hat zwei Hälften. Die erste ist die Veröffentlichung: eine genehmigte Revision, an einem Ort, auf jedem Bildschirm. Die zweite ist die Auswahl: zu entscheiden, welche der vierzig Anweisungen, die ein Werk pflegt, zu der Einheit auf dem Werkstückträger gehört, die gerade dort steht. Die meisten Werke schaffen sich digitale Arbeitsanweisungen an, um die erste Hälfte zu schließen, und stellen ein Jahr später fest, dass die zweite Hälfte noch offen ist.

Was bedeutet „aktuell" bei digitalen Montageanweisungen?

Aktuell heißt bei digitalen Montageanweisungen drei Dinge gleichzeitig: Die Revision an der Station ist die neueste genehmigte, sie ist die richtige Revision für dieses Produkt und diese Variante, und der fertige Datensatz nennt, welche Revision gültig war. Ein Werk, das die ersten beiden Punkte erfüllt und den dritten nicht, hat einen guten Prozess und keinen Nachweis dafür.

TestDie Frage, die er beantwortetWas es tatsächlich belegt
NeuesteIst das die neueste genehmigte Revision?Eine Genehmigungs- und Veröffentlichungshistorie für die Anweisung
RichtigeIst das die Revision für dieses Produkt, diese Variante und diesen Auftrag?Inhalt, der aus Auftragsdaten ausgewählt wird statt von einer Person
BelegbareWelche Revision war gültig, als diese Einheit gebaut wurde?Ein Ausführungsprotokoll, das Revision, Werker und Zeitstempel nennt

Die meisten Digitalisierungsprojekte lösen den ersten Test. Der zweite ist eine Architekturentscheidung, die lange vor dem Kauf getroffen wird, und der dritte ist eine Erfassungsentscheidung, mit der ein Auditor beginnen wird.

Regulierungsbehörden formulieren den dritten Test unmissverständlich, wo sie den gesetzlichen Spielraum dafür haben. Die Herstellungsvorschriften der FDA für Fertigarzneimittel verlangen in 21 CFR 211.100, dass schriftliche Produktions- und Prozesskontrollverfahren „shall be followed in the execution of the various production and process control functions and shall be documented at the time of performance" (im englischen Originalwortlaut zitiert, da es sich um ein US-Regelwerk handelt). Montagewerke außerhalb regulierter Branchen bekommen denselben Test durch Kundenaudits, nur ohne das Gesetz dahinter.

Warum überleben veraltete Montageanweisungen einen Tablet-Rollout?

Veraltete Montageanweisungen überleben einen Tablet-Rollout, weil das Projekt das Dateiformat ändert und den Auswahlschritt unangetastet lässt. Der Werker entscheidet weiterhin selbst, welches Dokument er öffnet, sodass eine überholte Revision im selben Ordner, oder eine nahezu identische Schwestervariante, einen Fingertipp entfernt bleibt und keine Spur hinterlässt, wenn sie ausgewählt wird.

Dahinter steht ein Modell, das erklärt, warum gerade die Auswahl der fragile Teil ist. Das Modell von Zhu, Hu, Koren und Marin zur Fertigungskomplexität in Mischmodell-Montagelinien aus dem Jahr 2008, veröffentlicht im ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering, behandelt variantenbedingte Komplexität als Informationsproblem: Jede Entscheidung, die ein Werker über Teile, Werkzeuge, Vorrichtungen und Ablauf trifft, trägt eine messbare Fehlerwahrscheinlichkeit, und diese steigt mit der Zahl der Varianten. Die Entscheidung zu entfernen ist ein anderer Eingriff, als das Dokument nur angenehmer zu lesen zu machen.

Die breitere Literatur kommt zum selben Schluss. Die systematische Übersichtsarbeit von Miqueo, Torralba und Yagüe-Fabra über 234 begutachtete Fachartikel, veröffentlicht 2020 in Applied Sciences, kam zu dem Ergebnis, dass die durch Mass Customization entstehende Komplexität auf mehreren Ebenen gleichzeitig angegangen werden muss, was eine Lösung auf nur einer Ebene, etwa ein besserer Viewer, nie leistet.

IT- und Digitalisierungsverantwortliche, die bereits ein kontrolliertes Dokumentensystem betreiben, stellen den naheliegenden Einwand: Revisionskontrolle sei ein gelöstes Problem, was bleibe also noch zu tun? Ihr Dokumentensystem kontrolliert die Revision, und es tut das gut. Zu entscheiden, welche von vierzig Variantenanweisungen zu dem Auftrag auf dem Werkstückträger gehört, braucht Produktstruktur, und ein Dokumentensystem verwaltet Dokumente. Deshalb verzeichnen Werke mit wirklich gutem Dokumentenmanagement trotzdem Variantenfehler, und das zeigt sich am deutlichsten in der High-Mix-Low-Volume-Fertigung, wo die Variantenzahl die Losgröße überholt.

Wer ist für aktuelle Montageanweisungen verantwortlich?

Eine benannte Person oder ein Team ist dafür verantwortlich, meist die Prozessplanung oder die eigene Fertigungsplanung der Linie, nach einem festgelegten Freigabeweg. Verantwortlichkeit ist die Dimension, bei der Werke am schlechtesten abschneiden, weil eine Inhaltsbibliothek ohne einen Namen dahinter innerhalb eines Produktzyklus veraltet, egal wie gut der Veröffentlichungsmechanismus darunter ist.

Bewerten Sie das Werk auf sechs Arten statt auf eine:

  • Erstellung und Pflege der Inhalte
  • Auswahl der Inhalte
  • Erfassung und Durchsetzung
  • Integrationsrichtung
  • Änderungskontrolle und Freigabe
  • Verantwortlichkeit

Nehmen Sie die niedrigste dieser sechs Bewertungen als das tatsächliche Niveau des Werks, nicht den Durchschnitt. Ein Werk mit exzellenter Inhaltserstellung, einer sauberen digitalen SOP-Bibliothek und ohne benannten Verantwortlichen ist innerhalb eines Jahres ein Werk auf Verantwortlichkeits-Niveau. Die Größe der Lücke bestimmt auch den Umfang der Arbeit: eine Stufe ist meist Konfiguration, zwei Stufen sind ein Projekt, drei Stufen sind meist eine Migration.

Wie erreicht eine Änderung jede Station, ohne die Linie zu stoppen?

Eine Änderung erreicht jede Station, wenn sie einmal erstellt, vom benannten Verantwortlichen freigegeben, als neue Version veröffentlicht und danach an der Station aus Auftrag und Variante aufgelöst wird. Die Station fragt, welche Anweisung für die Einheit vor ihr gilt, sodass keine lokale Kopie herumliegt, die veralten kann, und nichts, wozu ein Werker eine Wahl treffen müsste.

1. Die Quelle einmal ändern

Bearbeiten Sie die Anweisung dort, wo sie erstellt wird. Jede lokale Kopie, die ein Werk toleriert, auf einem Stations-PC oder auf der Festplatte eines Vorgesetzten, ist eine Revision, die nach dem Rollout der Änderung im Einsatz bleibt.

2. Über die Freigabe leiten, die der Verantwortliche kontrolliert

Der Freigabeweg macht eine Änderung auf einer laufenden Linie sicher, und dort verlieren die meisten Werke die Woche. Legen Sie fest, wer was freigibt, und begrenzen Sie die Freigebenden auf die Personen, die es wirklich sehen müssen.

3. Als Version veröffentlichen und die alte behalten

Setzen Sie die überholte Revision außer Kraft, statt sie zu löschen. Sie bleibt für die damit gebauten Einheiten verfügbar, und genau deshalb lässt sich eine Gewährleistungsfrage auch zwei Jahre später noch beantworten.

Stellen Sie jedem Anbieter vor der Unterschrift die Vererbungsfrage: Wenn sich ein gemeinsam genutzter Schritt ändert, welche Varianten übernehmen ihn automatisch, und welche halten eine eigene Kopie, die separat bearbeitet werden muss? Eine Bibliothek, in der Varianten eigene Kopien halten, macht aus einer Änderung vierzig, und so landet ein Werk mit guten Absichten an der Hälfte seiner Stationen im veralteten Zustand.

4. Die Station die Anweisung aus dem Auftrag ableiten lassen

Auftrag, Produkt, Variante und Arbeitszustand wählen den Inhalt aus, und das ist der Schritt, der die anderen vier zusammenhält. Bei Workerbase läuft das über die Workflow-Automatisierung: Auftragsdaten wählen die Anweisung und die Variante, und die Abfolge richtet sich nach dem Prozesszustand.

5. Festhalten, welche Version gültig war

Das Ausführungsprotokoll enthält Revision, Werker, Station, Zeitstempel, Bestätigungen und Abweichungen. Ohne dieses Protokoll ist „die aktuelle Revision war an der Station" eine Behauptung über das System statt eine Tatsache über die Einheit.

Was sieht ein Werk, sobald Anweisungen aktuell bleiben?

Sichtbar werden weniger Variantenfehler bei der Endprüfung, ein kürzerer Weg von einer Konstruktionsänderung zur Linie und Audits, die auf dem Protokoll laufen statt auf der Suche durch Papierbegleitscheine. Zuerst zeigt es sich in der Erstausbeute, weil Fehler an dem Schritt erkannt werden, an dem sie entstehen, statt drei Stationen später.

Dantherm, ein Hersteller von HVAC- und Klimatechnik, meldet 36 % weniger ungeplante Linienstopps, vollständig eliminierte Papierprozesse in der Produktion und durchgängige Rückverfolgbarkeit von der Arbeitsstation bis zum ERP.

Der Startumfang bleibt klein. Eine Linie geht in zwei Wochen live, und 85 % der Konfiguration übernehmen Ops- und Engineering-Teams ohne IT-Ticket, was wichtig ist, weil genau die Personen, die merken, dass eine Anweisung falsch ist, sie auch korrigieren müssen. Montagesoftware, die für eine Variantenänderung einen Entwickler braucht, führt genau die Verzögerung wieder ein, die sie eigentlich beseitigen sollte.

Der Druck ist am größten in der Automobilindustrie, wo die Elektrifizierung laufend neue Antriebsstrangvarianten, Drehmomentvorgaben und Qualifikationsanforderungen auf Linien legt, die für etwas anderes ausbalanciert wurden, sodass sich Inhalte schneller ändern, als die Verantwortlichen sie neu veröffentlichen können.

Fünf Fehler, die Montageanweisungen veraltet halten

Die Fehler, die digitale Montageanweisungen veraltet halten, sind struktureller Natur statt Nachlässigkeit, und jeder davon übersteht einen Rollout, der am Tag der Einführung erfolgreich aussah.

  1. Kein benannter Verantwortlicher. Die Bibliothek gehört zu einem Projekt, das Projekt endet, und die Pflege wird zur Aufgabe von wem auch immer sich noch erinnert.
  2. Varianten als Kopien gehalten. Ein gemeinsam genutzter Schritt ändert sich, und vierzig Dokumente müssten bearbeitet werden, also warten neununddreißig davon.
  3. Eine Freigabewarteschlange, die niemand beobachtet. Die Änderung ist korrekt, grundsätzlich genehmigt und drei Wochen von der Linie entfernt.
  4. Auswahl dem Werker überlassen. Die richtige Revision ist an der Station verfügbar, und vier falsche ebenso.
  5. Kein Protokoll der gültigen Revision. Der Standard liegt in den Akten, und die ausgelieferte Einheit hat nichts, was sie mit einer Version verbindet.

Häufig gestellte Fragen

Müssen wir unsere bestehenden Montageanweisungen zuerst neu erstellen?

Nein. Bestehende SOPs, Zeichnungen, Parametertabellen und Rüstblätter lassen sich verknüpfen oder aus SharePoint, einer Dateifreigabe, PLM oder einem Dokumentenmanagementsystem übernehmen und an die Anlagen, Aufträge und Produkte binden, zu denen sie gehören. Erstellen Sie Inhalte dort neu, wo sie wirklich schlecht sind, und das später. Es zur Vorbedingung zu machen, stellt ein achtzehnmonatiges Projekt vor den gesamten Nutzen.

Was passiert, wenn eine neue Revision veröffentlicht wird, während ein Werker mitten im Auftrag ist?

Dieses Verhalten ist eine Konfigurationsentscheidung, die es sich lohnt, vor dem Go-live zu klären statt auf einer laufenden Linie herauszufinden. Die meisten Werke lassen einen laufenden Auftrag mit der Revision zu Ende bringen, mit der er begonnen hat, und wenden die neue erst auf die nächste Einheit an, was das Protokoll in sich konsistent hält. Lassen Sie sich diesen Fall von Ihrem Anbieter an einem echten Auftrag zeigen statt nur beschreiben.

Erfordert es eine MES- oder ERP-Integration, Anweisungen aktuell zu halten?

Für die Veröffentlichungshälfte nicht. Eine genehmigte Revision an jede Station zu bringen, braucht den Inhalt und einen Verantwortlichen und kann innerhalb von Tagen live gehen. Die richtige Variante automatisch auszuwählen, braucht dagegen Auftrags- oder Variantendaten, die die Plattform erreichen, meist ein kleiner Datenfeed statt ein Integrationsprogramm. Werke, die das Ganze als Integrationsprojekt einordnen, fangen tendenziell gar nicht erst an.

Wie unterscheidet sich das davon, Montageanweisungen in SharePoint oder einem DMS zu pflegen?

Ein Dokumentensystem kontrolliert Dokumente gut und bleibt das führende System dafür. Eine Anweisung an eine Maschine, einen Auftrag oder eine bestimmte Einheit zu binden, die richtige Variante aus Auftragsdaten aufzulösen und zu wissen, ob das Verfahren eingehalten wurde, liegt alles außerhalb dessen, was es leistet. Workerbase setzt das, was diese Systeme bereits enthalten, in Kontext, statt mit ihnen um die Datenhaltung zu konkurrieren.

Wie weisen wir einem Auditor nach, welche Revision an einer bestimmten Einheit verwendet wurde?

Das Ausführungsprotokoll übernimmt das. Jeder bestätigte Schritt wird mit Werker, Auftrag, Station, Zeitstempel und der gültigen Revision protokolliert, sodass die Rückverfolgung einer Einheit zu ihrer Anweisungsversion eine Abfrage statt eine Archivsuche ist. Dasselbe Protokoll macht auch die As-built-Dokumentation möglich: was an dieser Einheit tatsächlich getan wurde, neben dem, was hätte getan werden sollen.

Wie lange dauert es, eine Linie auf aktuelle digitale Montageanweisungen umzustellen?

Der Go-live auf einer Produktionslinie dauert zwei Wochen, mit messbarer Wirkung innerhalb von 30 Tagen. Die realistische Reihenfolge ist eine Linie, eine Produktfamilie, die Varianten, die tatsächlich die Fehler verursachen, und dann der Standard, kopiert auf weitere Linien, sobald er sich bewährt hat. Bei der Inhaltsbibliothek des gesamten Werks anzufangen, ist der Weg, wie ein Jahr vergeht, ohne dass etwas auf dem Hallenboden ankommt.