"Irren ist menschlich… auch in der industriellen Fertigung."
Wir haben zwar den letzten Satz hinzugefügt, aber das Originalzitat von Alexander Pope aus dem 18. Jahrhundert hat auch im 21. Jahrhundert noch Gültigkeit.
Zu Beginn der Ära von Industrie 5.0, die durch die Interaktivität zwischen Mensch und Maschine gekennzeichnet ist, ist es leicht, sich von den Möglichkeiten der Automatisierung überwältigen zu lassen. Das menschliche Element ist jedoch genauso wichtig, um vollständig vernetzte Abläufe zu erreichen.
“Die Entwicklung der Industrierobotik hat zu einem erheblichen Anstieg der Automatisierung und Produktivität von Fertigungsprozessen, einschließlich der Montage, geführt. In Fertigungsbereichen, in denen die Komplexität und Vielfalt der Produkte eine besondere Herausforderung darstellt, ist manuelle Arbeit jedoch nach wie vor eine praktikable Alternative. Dies gilt für Fertigungsbereiche wie Unterhaltungselektronik, Luft- und Raumfahrt, Montage von Verbrennungsmotoren, Automobilbau und die Herstellung von Industriemaschinen und Werkzeugen.”
Quantifizierung von menschlichen Fehlern in der Fertigung: Eine Fallstudie zur komplexen manuellen Montage. Appl. Sci. 2021, 11, 749.
Die Kehrseite der notwendigen Menschlichkeit in der Fertigung ist die Möglichkeit menschlichen Versagens.
Es gibt viele Arten von menschlichem Versagen, mit unterschiedlichem Grad an Unvermeidbarkeit. Es ist zwar nicht möglich, menschliches Versagen völlig auszuschließen, aber es gibt bewährte Methoden, um es zu verringern und gleichzeitig die geltenden guten Herstellungspraktiken einzuhalten.
Mit diesen fehlerfreundlichen Verbesserungen werden Ihre Produktionslinien sogar effizienter als je zuvor.
Arten von menschlichen Fehlern
Im Folgenden sind die häufigsten Fehler aufgeführt, die in einem typischen Fertigungsprozess durch menschliche Fehler entstehen.
Erstes Einrichten und Konfiguration
Einrichtungs- und Konfigurationsfehler gehören zu den häufigsten und folgenreichsten Fehlern, die im Produktionsprozess gemacht werden können.
Die Mitarbeiter überfliegen möglicherweise die Stückliste oder eilen durch die Maschineneinrichtung, um ihre qualifiziertere (und spannendere) Aufgabe zu erledigen. Dies gilt insbesondere an Arbeitsplätzen, an denen strenge Leistungsquoten gelten, wie z. B. die Zeit, die pro Artikel am Band verbracht wird. Dies kann zu unnötigem Stress für den Einzelnen führen, was die Fehleranfälligkeit erhöhen kann.
Einrichtungsfehler gehören zu den folgenschwersten, weil sie ganz am Anfang eines Produktionszyklus auftreten. Jeder Fehler, der hier auftritt, kann irreparabel sein und sich auf jede nachfolgende Aktion in der Produktionslinie auswirken. Deshalb ist es wichtig, diese Fehler frühzeitig zu erkennen, bevor sie mehr Zeit und Material als nötig verschwenden.
Fehlerhafte Montage
Falsche Montage bedeutet mehr als nur das falsche Zusammensetzen von Teilen. Dazu gehört auch, dass Komponenten an falschen Stellen und in falschen Winkeln gehalten oder positioniert werden, was für die Produktqualität und Langlebigkeit nicht ideal ist.
Wenn z. B. eine Schraube in einer ozeanografischen Anlage nicht genau richtig eingeschraubt ist, besteht in diesem Bereich ein größeres Risiko eines strukturellen Versagens und einer Schwächung der Architektur.
Quantitative Messfehler
Bei manchen Produkten mögen ein oder zwei Millimeter Unterschied auf Dauer keine Rolle spielen, aber bei anderen kann es um Leben und Tod gehen. Abweichungen bei winzigen Messungen sollten bei der Qualitätskontrolle aufgefangen werden, aber es ist besser, wenn sie gar nicht erst auftreten.
Quantitative Messungen können falsch sein, wenn menschliche Mitarbeiter Zahlen falsch lesen oder unnötige Rundungsfehler machen. Das mag unter die Qualitätskontrolle fallen, wenn es darum geht, wie viele Chips in eine Tüte passen, aber wenn es um Kapseln von klinischen Arzneimitteln geht, gibt es keinen Raum für Fehler.
Verpackung und Etikettierung
Das Verpacken und Etikettieren von Fertigprodukten wird im Rahmen der Produktionsprozesse oft übersehen, weil die "harte" Arbeit der Herstellung und Montage bereits erledigt ist.
Das Letzte, was Sie wollen, ist jedoch, dass Ihr Qualitätsprodukt aufgrund von Transportschäden oder Irreführung des Verbrauchers nicht in den Vertrieb gelangt, aus dem Sortiment genommen oder mit einem Preisnachlass versehen wird.
Das kann so einfach sein wie das Anbringen des falschen Etiketts auf einer fertigen Palette oder das Vergessen, den Artikel für den internationalen Versand in Luftpolsterfolie zu verpacken - jeder dieser menschlichen Fehler kann sich auf Ihre Produktion und Ihren Gewinn auswirken.
Menschliche Fehlbarkeit
Menschen sind eben keine Roboter, und das ist ganz natürlich!
Wenn wir von menschlicher Fehlbarkeit sprechen, meinen wir damit Dinge wie Ungeschicklichkeit, Müdigkeit, Verletzungen und andere reale Hindernisse, mit denen Arbeitnehmer regelmäßig konfrontiert werden. Es ist unmöglich, diese Faktoren in Ihrem Betrieb völlig auszuschalten, aber das bedeutet nicht, dass Sie nicht alles tun sollten, um ihre Auswirkungen zu mindern.
Überlasten Sie zum Beispiel Ihre Fließbandarbeiter nicht. Schaffen Sie eine Kultur der Teamarbeit und der Ermutigung, die niemanden benachteiligt, wenn er wegen seines Alters oder einer Behinderung um eine Anpassung bittet. Und vor allem: Schaffen Sie eine Sicherheitskultur und halten Sie diese regelmäßig auf dem neuesten Stand, um die Gesundheit Ihrer Belegschaft zu gewährleisten.
Ausfall von Hardware und Maschinen
Wenn Hardware ausfällt, geschieht dies oft unerwartet und ist auf normalen Verschleiß zurückzuführen. Maschinenausfälle können jedoch mit der Nutzung durch den Bediener zusammenhängen, insbesondere wenn der Bediener die Maschinenkomponenten mit der Zeit unnötig belastet.
Vielleicht booten Mitarbeiter Softwaresysteme hart, obwohl sie einen längeren Prozess durchführen sollten, der das Betriebssystem weniger belastet. Oder vielleicht stützen sich die Mitarbeiter bei der Bedienung einer Maschine gerne auf einen Balken, um einen Rahmen herunterzuziehen.
In jedem Fall können diese Handlungen unbeabsichtigte Abnutzungserscheinungen hervorrufen, die ein System im Laufe der Zeit beeinträchtigen können.
Methoden zur Verringerung menschlicher Fehler
Die Möglichkeit menschlicher Fehler lässt sich zwar nie ganz ausschließen, aber doch erheblich verringern. Herauszufinden, welche Bereiche besonders fehleranfällig sind, ist für jeden Hersteller insgesamt von Vorteil.
Hier sind einige Möglichkeiten zur Verringerung menschlicher Fehler in der Fertigung.
Verbesserung der Kommunikation
Die erste und beste Methode zur Verringerung menschlicher Fehler ist die Verbesserung der Kommunikation in allen Bereichen Ihres Arbeitsablaufs.
Oft wissen die Mitarbeiter nicht unbedingt, wann bestimmte Handlungen ein erhöhtes Fehlerpotenzial bergen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sie in einem bestimmten Bereich hochqualifiziert sind und ihre gesamte Zeit mit derselben Art von Bauteil verbringen, ohne auf kritische Details in anderen Bereichen des Produktionsprozesses zu achten.
Vergewissern Sie sich, dass Ihre Mitarbeiter wissen, was sie wissen müssen, um ihre Aufgaben zu erledigen, und auch, was sie wissen müssen, wenn sie Aufgaben an andere in Ihrem Betrieb weitergeben.
Noch besser ist es, wenn diese Kommunikation nicht nur verbal erfolgt - geben Sie konstruktives Feedback über Ihre Arbeitsanweisungen, damit die Teammitglieder neue Techniken zur Fehlervermeidung erkennen können.
Eingehende Schulungen anbieten
Dies ist vielleicht die effektivste Methode zur Verringerung aller Arten von Fehlern, die durch Menschen verursacht werden: Schulung durch digitale Arbeitsanweisungen und SOPs.
Auf einen Schlag können Sie Einrichtungs- und Konfigurationsfehler, Montagefehler und Messfehler erheblich reduzieren UND sicherstellen, dass die Mitarbeiter die Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen während der Arbeit am Band einhalten.
Mit visuellen digitalen Arbeitsanweisungen bleibt nichts dem Zufall überlassen, da die Mitarbeiter nicht im Ungewissen gelassen werden. Eliminieren Sie die Annahmen, die zu kritischen Qualitäts- und Prozessfehlern führen können, indem Sie den Mitarbeitern genau zeigen, wie sie in jedem Schritt des Fertigungsprozesses vorgehen sollen.
Auf diese Weise wird auch sichergestellt, dass jeder Mitarbeiter an der gleichen Linie die gleiche Arbeit verrichtet, so dass Schwankungen in Ihrem Betrieb praktisch ausgeschlossen sind.
Audit von Workflow- und Verantwortlichkeits-SOPs
Eine gute Möglichkeit zur Feinabstimmung Ihrer Prozesse zur Fehlervermeidung ist die Überprüfung Ihrer Arbeitsabläufe und SOPs. Machen Sie sich ein Bild von der Befehlskette und von möglichen Schwachstellen in dieser Kette.
Die Abgrenzung der Befehlskette ist für eine ordnungsgemäße Fehlersicherung und für Reaktionsverfahren unerlässlich.
“Organisatorische Faktoren und der Prozess der Einstellung von Mitarbeitern können für einen beträchtlichen Prozentsatz von Fehlern verantwortlich sein... weil einige Arbeitnehmer mit Aufgaben betraut werden, die nicht ihren Erfahrungen und Fähigkeiten entsprechen.."
Menschliche Fehler in der industriellen Produktion und Instandhaltung. Appl. Sci. 2021, 11, 749.
Denken Sie daran, dass selbst bei den saubersten Abläufen Fehler passieren können. Richten Sie daher direkt in Ihrem digitalen Arbeitsanweisungssystem oder MES automatische Berichte ein und straffen Sie die Genehmigungsprozesse, damit diese Verfahren bereits vorhanden sind und Sie im Falle eines Fehlers nicht ins Straucheln geraten.
WMS oder MES einführen
Es kann schwierig sein, alle beweglichen Teile, die zu einem gesunden Ökosystem in der Fertigung beitragen, gleichzeitig zu überwachen. Aus diesem Grund sind Softwarelösungen wie ein WMS (Warehouse Management System) oder ein MES (Manufacturing Execution System) für alle Arten von Herstellern sehr zu empfehlen.
Diese Plattformen sind besonders nützlich für die Bestandsverwaltung und die Koordination der Lieferkette, also für organisatorische Abläufe, die von einer ständigen Überwachung und Anpassung der Strategien profitieren. Sie können auch wichtige Kennzahlen für Störungsberichte verfolgen, die für Prozessverbesserungen wertvoll sind.
Mit einem MES oder einer Arbeitsanweisungsplattform werden wichtige Erkenntnisse direkt und in Echtzeit an die Teamleiter weitergeleitet, so dass Korrekturmaßnahmen sofort eingeleitet werden können.
Verlagerung mühsamer Aufgaben auf das IIoT, wo immer möglich
Es ist nicht immer machbar, jede Aufgabe in Ihrer Fabrik autonom zu machen, aber es gehört zu den Best Practices, gefährliche oder mühsame Aufgaben auf Ihr IIoT-Netzwerk zu übertragen, wo immer dies möglich ist.
Diese Aufgaben können mit vernetzten Geräten effizienter und sicherer erledigt werden als mit menschlichen Arbeitskräften:
- Gefährliche Arbeiten wie der Kontakt mit schädlichen Chemikalien oder extreme Temperaturen
- Gefährliche Arbeiten in großen Höhen, an unsicheren Orten oder in kleinen Räumen
- Geringfügige Arbeiten wie tägliche Protokolle, Berichte und Verwaltungsaufgaben
- Sorgfältige Arbeiten wie präzise Messungen oder umfassende Qualitätskontrollen
Die Verlagerung dieser Arten von Arbeiten in Ihr IIoT-Netzwerk ist besser für die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter. Hinzu kommt der zusätzliche Vorteil, dass diese Informationen jederzeit in einer zentralen Datenbank für Manager verfügbar sind, unabhängig vom Standort oder dem Gerät, auf das zugegriffen wird.
Schlussfolgerung: Das Gleichgewicht zwischen Arbeitskräften und industriellen Systemen auf dem Weg zu Industrie 5.0
Es ist völlig normal (und zu erwarten), dass es zu Produktionsfehlern kommt, die von Menschen oder Maschinen oder einer Kombination aus beidem verursacht werden - das ist das moderne Problem unseres Industriezeitalters.
Versuchen Sie in Zukunft, die Möglichkeit menschlicher Fehler weniger als Versagen und mehr als Indikator für Verbesserungen zu sehen.
Als eines der Schlüsselelemente in der Produktion jeglicher Art treibt die menschliche Arbeitskraft innovative Revolutionen in der Fertigung voran, und sie sollte als eine Fülle von Möglichkeiten für kontinuierliche Verbesserungen angesehen werden.
