Vollständiger Leitfaden zur Connected-Worker-Plattform in der Fertigung: Anwendungen, Vorteile und Lösungen

In diesem Leitfaden zur Connected-Worker-Plattform in der Fertigung erläutern wir, wie Sie diese fortschrittliche Technologie nutzen können, um Ihre Produktivität und Effizienz zu steigern. Wie trägt ein Connected Worker also dazu bei, dass Fertigungsunternehmen ihre Produktionsprozesse verschlanken, die Arbeitssicherheit verbessern und die Abläufe durch Datenanalysen optimieren?

Stellen Sie sich Folgendes vor:
Ein Schichtleiter erhält eine Erinnerung auf sein Smartphone mit einem digitalen Link zu seiner täglichen Prozessaudit-Checkliste. Auf dem Bildschirm eines Arbeitsplatzes blinkt ein Warnhinweis auf, der einen Bediener auf einen defekten Maschinensensor aufmerksam macht. Ein Mitarbeiter benötigt an seinem Arbeitsplatz zusätzliche Schrauben, wodurch eine Sofortnachricht an den Teamleiter zur Unterstützung ausgelöst wird.

All dies sind Beispiele dafür, wie die Verbreitung von vernetzten Arbeitskräften und Technologien der digitalen Transformation das Gesicht der heutigen Fertigung verändern. Laut LNS Research haben tatsächlich mehr als die Hälfte der Hersteller Lösungen für vernetzte Frontline-Mitarbeiter implementiert, und weitere 20 % planen dies im kommenden Jahr.

Hier ist eine Übersicht darüber, was wir in diesem Leitfaden zur Plattform für vernetzte Arbeitskräfte behandeln werden

• Was ist ein vernetzter Mitarbeiter?
• Anwendungen und Vorteile in der Fertigung
• Technologien zur Vernetzung von Arbeitskräften
• Überlegungen zur Implementierung

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Was ist ein vernetzter Mitarbeiter?

Ein vernetzter Mitarbeiter wird durch digitale Tools befähigt, auf Informationen zuzugreifen, in Echtzeit zu kommunizieren und Prozesse in der Fertigung zu automatisieren. Zu den in der Fertigung häufig verwendeten Werkzeugen gehören mobile Geräte, Cloud-Anwendungen und IIoT-Sensoren (Industrial Internet of Things), die in Bereichen eingesetzt werden wie:

• Arbeitssicherheit
• Qualitätsmanagement
• Instandhaltung und Anlagenmanagement
• Betrieb
• Mitarbeiterschulung und Personalentwicklung
• KVP-Programme (Kontinuierliche Verbesserung)

Verbessern Sie die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter

Vorteile von vernetzten Arbeitskräften in der Fertigung

Laut LNS Research haben 80 % der Führungskräfte im Bereich der industriellen Transformation messbaren Wert aus Plattformen für vernetzte Arbeitskräfte gezogen. Welche Vorteile beobachten Hersteller in ihren Werken durch digitale statt papierbasierte Lösungen?

Einfacher Zugriff auf geschäftskritische Informationen

Plattformen für vernetzte Mitarbeiter stellen Informationen wie Schulungsmaterialien, Arbeitsanweisungen und Fehlerbehebungshilfen direkt am Arbeitsplatz zur Verfügung. Dies kann zu Folgendem führen:

• Beschleunigtes Onboarding und schnellere Wertschöpfung: Die Bereitstellung von Schulungsressourcen direkt am Arbeitsplatz reduziert Einarbeitungszeiten und Onboarding-Kosten, sodass Mitarbeiter schneller produktiv werden.
• Reduzierte Maschinenausfallzeiten: On-Demand-Ressourcen zur Fehlerbehebung und die Möglichkeit, Antworten direkt in der Fertigung zu erhalten, helfen dabei, Probleme schneller zu lösen und kostspielige Ausfallzeiten zu minimieren.
• Weniger Fehler und geringere Kosten: Tools für das Wissensmanagement in der Fertigung können Mitarbeiter an qualitätskritische Arbeitsschritte und bekannte, zu vermeidende Fehler erinnern.

Echtzeit-Kommunikation und -Zusammenarbeit

Echtzeit-Kommunikation – sowohl zum als auch vom Produktionspersonal – ist das Markenzeichen vernetzter Mitarbeiter. Beispiele hierfür sind:

• Senden einer Qualitätswarnung an die Smartphones der Mitarbeiter zu Beginn einer Schicht
• Möglichkeit für Mitarbeiter, bei der Fehlerbehebung von Prozessen oder Maschinen per Video-Chat das Engineering einzubinden, direkt aus der Fertigung heraus
• Die Möglichkeit für Mitarbeiter, zusätzliche Komponenten anzufordern oder Wartungsprobleme zu melden, wodurch Qualitätsprobleme nachgelagert reduziert werden
• Einsatz von Layered Process Audits, um Qualität, Betrieb und Engineering zu verknüpfen, die in der Fertigung traditionell isoliert voneinander arbeiten

Die Fähigkeit zur effektiven Zusammenarbeit birgt das Potenzial, erheblichen Mehrwert für Hersteller zu schaffen, insbesondere bei mehrstufigen Prozessen wie der Wartung und der Ursachenanalyse. Laut McKinsey kann allein die digitale Transformation dieser beiden Prozesse für ein Unternehmen mit 10 Milliarden US-Dollar Umsatz einen zusätzlichen Gewinn von 180 Millionen US-Dollar generieren.

Weniger Produktionsfehler

Lösungen für vernetzte Mitarbeiter verbessern die Transparenz in Fertigungsprozessen, um Produktionsfehler, Mängel und Kosten zu reduzieren. Dies wird erreicht durch:

• Standardisierung von Prozessen mithilfe von Tools wie Wissensmanagement für Frontline-Mitarbeiter und mobilen Prüfungen in der Fertigung zur Identifizierung von Nichtkonformitäten
• Sicherstellen, dass Mitarbeiter über die Materialien und die Unterstützung verfügen, die sie für die korrekte Ausführung ihrer Arbeit benötigen
• Bereitstellung von Feedback darüber, ob Mitarbeiter Prozesse korrekt ausführen, beispielsweise durch Prozessaudits oder fehlervermeidende Tools wie Pick-to-Light-Systeme, die sicherstellen, dass Bediener die richtigen Teile in der richtigen Reihenfolge auswählen

Prozessdaten-Analysen

Moderne Produktionswerke verfügen über riesige Mengen an Prozessdaten. In vielen Fällen nutzen sie diese Daten jedoch nicht für ihre Entscheidungsfindung. Plattformen für vernetzte Mitarbeiter helfen dabei, Prozessdaten nutzbar zu machen, sie in Erkenntnisse und frühzeitige Indikatoren umzuwandeln und so Maßnahmen zu steuern.

Beispielsweise verzeichnete ein Automobilwerk eine große Anzahl von Ausfällen aufgrund defekter Sensoren an einem Achsträger. Jedes Mal, wenn eine Achse ausfiel, luden die Mitarbeiter diese für Tests außerhalb der Linie auf einen Wagen, was zusätzliche Arbeitsschritte verursachte, während der Träger weiterhin fehlerhaft funktionierte und konforme Achsen ablehnte.

Bei der Analyse der Daten stellte sich heraus, dass ein einzelner Träger für 95 % der Testausfälle verantwortlich war. Technologie für vernetzte Mitarbeiter kann dazu beitragen, den Kreislauf zu schließen durch:

• Automatische Identifizierung des Problems durch Verfolgung der Daten einzelner Träger
• Anweisung an den Mitarbeiter, den Träger zu kennzeichnen und aus der Linie zu nehmen, wenn drei der letzten fünf Achsen fehlerhaft waren
• Benachrichtigung der Instandhaltung, an welchem Träger der Testmechanismus überarbeitet werden muss, einschließlich der genauen Identifizierung des auszutauschenden Sensors

Dies vereinfacht nicht nur das Asset-Management, sondern macht den Fertigungsprozess durch die Reduzierung unnötigen Arbeitsaufwands effizienter. Die Bereitstellung der richtigen Daten für die Mitarbeiter ist das entscheidende Glied in der Kette – ohne dies würde das Problem unbemerkt bleiben.

Mitarbeiterengagement

Lösungen für vernetzte Arbeitskräfte fördern das Engagement der Mitarbeiter auf vielfältige Weise, indem sie sowohl ältere Arbeitskräfte unterstützen als auch die nächste Generation von Fertigungsmitarbeitern anziehen. Verbesserte Kommunikation und Wissensvertiefung schaffen zudem eine Kultur des Engagements, was zu einer besseren Mitarbeiterbindung und geringerer Fluktuation beiträgt.

Wie funktioniert das?

• Unterstützung älterer Arbeitskräfte: Ältere Mitarbeiter sind oft sehr vertraut mit einer bestimmten Aufgabe und sind es möglicherweise nicht gewohnt, zwischen verschiedenen Tätigkeiten zu wechseln. Anstatt von ihnen zu erwarten, dass sie sofort zehn neue Schritte auswendig lernen, kann eine Plattform für vernetzte Arbeitskräfte Checklisten für Arbeitsabläufe bereitstellen, deren Detaillierungsgrad auf das Zertifizierungsniveau des Mitarbeiters abgestimmt ist.
• Gewinnung jüngerer Arbeitskräfte: Menschen, die heute ins Berufsleben eintreten, sind Digital Natives, die es gewohnt sind, Technologie in allen Lebensbereichen zu nutzen. Sie können diese Arbeitskräfte gewinnen, indem Sie ihnen die Technologie zur Verfügung stellen, die sie für ein effizientes Arbeiten benötigen. Dies versetzt sie in die Lage, ihre Aufgaben gut zu erfüllen und einen positiven Beitrag zur Qualität zu leisten.
• Verbesserung der Mitarbeiterbindung und Senkung der Fluktuation: Plattformen für vernetzte Arbeitskräfte erleichtern die Kommunikation von Problemen und stellen sicher, dass diese gelöst werden. Dadurch fühlen sich die Mitarbeiter geschätzt und sind weniger geneigt, das Unternehmen zu verlassen. Zudem geben sie den Bedienern das Vertrauen, dass sie ihre Arbeit richtig machen, was ein wesentlicher Bestandteil für die Bindung und Motivation von Mitarbeitern ist.

Verbesserte Sicherheit

Unternehmen, die Lösungen für vernetzte Arbeitskräfte in ihrem Werk implementieren, können diese nutzen, um Sicherheitsergebnisse auf verschiedene Weise zu verbessern, darunter:

• Stärkung der Sicherheitsstandards: Die Nutzung von Prüfungen in der Fertigung zur Stärkung von Standards und zur Überprüfung von Kontrollen sowie der Verwendung persönlicher Schutzausrüstung (PSA) sorgt dafür, dass diese für die Mitarbeiter an vorderster Front stets präsent bleiben.
• Reaktionsschnelle Berichterstattung: Die Möglichkeit, Gefahren, Beinaheunfälle und Vorfälle direkt vor Ort zu dokumentieren, verbessert die Datenerfassung, während ein effektives Problemmanagement die Problemlösung beschleunigt, um Risiken zu minimieren.
• Sicherstellung der Schulungs-Compliance: Die Möglichkeit, den Abschluss von Schulungen und Zertifizierungen digital zu verfolgen, hilft dem Management, Schulungslücken zu erkennen und sicherzustellen, da Mitarbeiter über die für ihren Arbeitsplatz erforderliche Schulung verfügen.

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Technologien hinter Lösungen für vernetzte Arbeitskräfte

Für Hersteller, die eine Lösung für vernetzte Arbeitskräfte in ihrem Werk in Betracht ziehen, stehen verschiedene Technologieoptionen zur Verfügung. Im Folgenden gehen wir auf einige der wichtigsten Arten von Lösungen für vernetzte Arbeitskräfte ein, darunter:

• Plattformen und Schnittstellen
• Cloud- und Edge-Computing
• Intelligente Sensoren und IT-Geräte
• Wearables und Mobilgeräte

Plattformen und Schnittstellen

LNS Research definiert vier Hauptkategorien von Plattformen für vernetzte Arbeitskräfte:

1. Zusammenarbeit und Ausführung im operativen Geschäft: Diese Kategorie macht den Löwenanteil der in der Fertigung eingesetzten Plattformen für vernetzte Arbeitskräfte aus. Sie konzentriert sich auf digitalisierte Arbeitsanweisungen, Datenintegration über mehrere Systeme hinweg und die Zusammenarbeit bei verschiedenen Arbeitsabläufen.
2. Erweiterte Realität (Augmented Reality): Die zweithäufigste heute verwendete Plattform ergänzt digitale Arbeitsanweisungen um kontextbezogene Inhalte und Echtzeit-Unterstützung an vorderster Front.
3. Spezialplattformen: Über die oben genannten Funktionen hinaus bieten Spezialplattformen maßgeschneiderte Optionen, die vorkonfigurierte Unterstützung für bestimmte Anwendungsfälle, Remote-Support und erweiterte Analysen umfassen können.
4. Nischenplattformen: Diese Plattformen sind auf spezifische Anwendungsfälle und Domänen ausgerichtet, wie etwa Remote-Support und dynamische Schulungslösungen.

Cloud- und Edge-Computing

Cloud-Software und Edge-Computing sind zwei Werkzeuge, die eine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Technologie für vernetzte Arbeitskräfte gespielt haben. Edge-Computing konzentriert sich auf die Verarbeitung von Daten am Rand von Rechennetzen dort, wo sie verwendet werden. In der Fertigung bringt Edge die Rechenleistung dorthin, wo die Arbeit verrichtet wird – an die Gemba.

Ebenso verändert das Cloud Computing die Fertigung, indem es die Erfassung und direkte Übertragung von Daten in den Produktionsbereich ermöglicht. Mobile Audit- und Inspektions-Apps ermöglichen es Teams beispielsweise, Audits durchzuführen, Feststellungen zu erfassen und Problemlösungen über mobile Endgeräte einzuleiten.

Intelligente Sensoren und IT-Geräte

Intelligente Sensoren und IoT-Geräte bieten integrierte Datenverarbeitung und -kommunikation, um Echtzeit-Einblicke in den Produktionsbereich zur Verbesserung von Qualität, Sicherheit und Effizienz zu liefern. Zu den Anwendungen in der Fertigung gehören unter anderem:

• Fehlererkennung
• Zustandsüberwachung von Anlagen
• Umweltüberwachung
• Verfolgung von Wirtschaftsgütern und Beständen

Das obige Beispiel des Achsträgers veranschaulicht, wie intelligente Sensoren mit Edge- und Cloud-Computing kombiniert werden. Hier analysieren Sensoren Daten direkt am Ort der Fertigung und übermitteln verwertbare Erkenntnisse unmittelbar an die Bediener, anstatt zu versuchen, das Problem im Nachhinein zu bewerten.

Tragbare Geräte

Tragbare Geräte und Sensoren haben in der Fertigung vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Sie liefern Feedback, Anleitung und Warnmeldungen, um Mitarbeiter bei der sicheren und qualitativ hochwertigen Arbeit zu unterstützen. Barcodescanner tragen beispielsweise dazu bei, dass die Mitarbeiter an vorderster Front die richtigen Materialien verwenden und gleichzeitig eine Echtzeit-Bestandsverwaltung ermöglichen.

Die am weitesten verbreitete Anwendung von tragbaren Geräten liegt im Bereich der Arbeitssicherheit. Ein Beispiel hierfür sind intelligente Schutzhelme, die eine Live-Überwachung für Mitarbeiter in gefährlichen Umgebungen für folgende Parameter ermöglichen:

• Standort
• Vitalwerte
• Chemische Belastung
• Strahlungsbelastung

Industrie 4.0 mit einer Connected-Worker-Plattform für die digitale Transformation vorantreiben

Connected-Worker-Lösungen sind ein rasant wachsender Treiber für die digitale Transformation. Unternehmen, die sich aktiv an der Implementierung solcher Lösungen beteiligen, sind in der Position, reaktionsfähigere und agilere Abläufe zu gestalten. Wer dies jedoch versäumt, wird unweigerlich ins Hintertreffen geraten.

Gleichzeitig sollten Unternehmen neue Technologien nicht nur um ihrer selbst willen einführen. Eine Connected-Worker-Plattform ist kein Zauberstab; Sie benötigen definierte Ziele und Messgrößen, um den Erfolg zu ermitteln. Das Fehlen definierter Standards ist ebenfalls ein Hindernis für den Fortschritt, da keine noch so fortschrittliche Technologie Probleme im Werk ohne ein solides Fundament bei den Grundlagen lösen kann.

Wenn jedoch etablierte Standards vorhanden sind und Sie Ihre Ziele klar vor Augen haben, kann die Technologie für vernetzte Arbeitskräfte den Weg zu kontinuierlicher Verbesserung und operationaler Exzellenz ebnen.