Papierlose Fertigung:
die Zukunft der Produktion

Die papierlose Fertigung ist zentraler Baustein der
Smart Factory. Wir zeigen, warum sie sich lohnt und wie Sie sie realisieren können.

Papierlose Fertigung: die Zukunft der Produktion

Papierlose Fertigung: die Zukunft der Produktion

Papierlose Fertigung: die Zukunft der Produktion

Die papierlose Fertigung ist zentraler Baustein der Smart Factory. Wir zeigen, warum sie sich lohnt und wie Sie sie realisieren können.

Industrieunternehmen setzen im Fertigungsmanagement oft noch auf Papier und Laufkarten. Die Nutzung von Ausdrucken, Listen und Zetteln stammt teils noch aus dem vordigitalen Zeitalter, teils dient sie der Überbrückung von Digitalisierungslücken zwischen IT-Systemen.

So oder so sind papierbasierte Lösungen in der Produktion meist nur Kompromisse, die den Anforderungen an eine moderne Fertigung langfristig nicht gerecht werden können. Um bestehende Wettbewerbsvorteile zu verteidigen oder neue zu erlangen, lohnt es sich, auf eine vollständig papierlose Fertigung (engl. paperless production) umzustellen.

Was ist eine papierlose Fertigung?

Die papierlose Fertigung verfolgt das Ziel, alle Prozesse zur Arbeitserfassung und -steuerung in der Werkhalle zu digitalisieren und zu automatisieren. Dadurch sind stets aktuelle Informationen aus IT-Systemen auf dem Shopfloor verfügbar und können von Werkern im Fertigungsvorgang berücksichtigt werden.

Umgekehrt erhält auch das Management einen Live-Einblick in den Stand der Produktion, die in vielen Betrieben oft noch eine Blackbox darstellt. Prozesse können dadurch besser geplant und gesteuert, Ineffizienzen einfacher identifiziert werden.

Arbeitsganglisten, Laufkarten und Skizzen auf Papier gehören in einer papierlosen Fertigung der Vergangenheit an. Informationen werden stattdessen elektronisch zwischen Arbeitsstationen und Anlagen sowie übergeordneten IT-Systemen wie ERP, MES und Cloud übertragen.

Heute nutzen Unternehmen oft eine Form der Digitalisierung, die erst am Ende der Wertschöpfungskette erfolgt. Daten werden händisch in eine Excel-Liste geschrieben oder mit einem Scanner als PDF-Datei gespeichert. Eine moderne Smart Factory erreichen Unternehmen so aber nicht. Sie reproduzieren nur die Probleme einer papierbasierten Fertigung in digitaler Form.

In einer papierlosen Fabrik erfolgt die Datenerfassung stattdessen durch moderne und digitale Formen der Dokumentation, die einen geringeren Zeitaufwand erfordern oder weniger fehleranfällig sind. Mögliche Hilfsmittel dafür sind Kameras und Handscanner sowie Barcodes, QR-Codes oder RFID-Tags. Diese können Daten teils vollautomatisiert an Schnittstellen von Maschinen und Anlagen erheben und aufbereiten.

Interaktive User Interfaces erlauben in einer modernen Fertigung zusätzlich auch die übersichtliche Darstellung relevanter Informationen. Management und Werker erhalten beispielsweise mithilfe von Dashboards auf einen Blick alle Live-Daten eines aktuellen Auftrags.

Vergleich einer klassischen und einer papierlosen Fertigung

Eine papierlose Fertigung reduziert nicht nur die Dauer des Fertigungsprozesses und die Menge der Arbeitsschritte, sie gibt der Geschäftsführung auch Einblicke in die Vorgänge auf dem Shopfloor. © verlinked

Vergleich einer klassischen und einer papierlosen Fertigung

Eine papierlose Fertigung reduziert nicht nur die Dauer des Fertigungsprozesses und die Menge der Arbeitsschritte, sie gibt der Geschäftsführung auch Einblicke in die Vorgänge auf dem Shopfloor. © verlinked

Vorteile einer papierlosen Fertigung

Vom Werker bis zum Kunden profitieren alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette von der papierlosen Fertigung. Wir zeigen die fünf wichtigsten Vorteile.

1. Kostenreduktion und Steigerung der Nachhaltigkeit

Die papierlose Fertigung ist nicht nur dadurch günstiger und nachhaltiger, dass sie die Ausgaben für Papier, Druck, Lagerung und Entsorgung von Dokumenten senkt. Sie sorgt auch dafür, dass weniger Ausschuss produziert wird, indem sie Fehler in der Datengrundlage reduziert.

Die Fehlerminimierung ergibt sich daraus, dass Informationen nicht mehr händisch übertragen werden müssen. Banale Problemquellen wie Flecken, eine unsaubere Handschrift oder der Verlust von Unterlagen sind bei einer digitalen Datei ausgeschlossen.

Werker verfügen darüber hinaus über eine bessere Produktionsgrundlage, weil sie jederzeit auf weitergehende Informationen zugreifen können. Eine digitale Laufkarte beispielsweise kann zoombare Fotos und Skizzen ebenso enthalten wie Videos oder 3D-Grafiken.

2. Bekämpfung des Fachkräftemangels

In einer klassischen Fertigung – insbesondere in Branchen mit hohen Anforderungen an Dokumentation und Archivierung – entfällt viel Arbeitszeit darauf, Anweisungen auszudrucken, zu verteilen und im Anschluss an die Produktion wieder einzuscannen. Hinzu kommt der ständige Dokumentationsaufwand für die Werker.

In einer papierlosen Fertigung lassen sich viele dieser Arbeitsschritte automatisieren. Im Durchschnitt können unsere mittelständischen Kunden durch die Digitalisierung ihres Informationsflusses zwei Vollzeit-Mitarbeiter im Fertigungsmanagement mit anderen Arbeiten betrauen.

Zusätzlich reduzieren automatisch für jede Station angepasste Anweisungen nicht nur die Produktionsdauer eines Teils, weil das Durchsuchen von Mappen und Kladden entfällt. Auch die Komplexität von Fertigungsvorgängen lässt sich verringern.

So verkürzen sich Einarbeitungszeiten auch für ungelernte Werker, und Fachkräfte können sich verstärkt auf die Überwachung und Qualitätssicherung von Prozessen konzentrieren. Dem eklatanten Fachkräftemangel in deutschen Industrieunternehmen kann dadurch langfristig entgegengewirkt werden.

3. Effizienzsteigerung

Von der Kommissionierung bis zur Archivierung reduziert eine papierlose Produktion Arbeitsaufwände entlang der gesamten Supply Chain. So können digitale Routenpläne Picker dabei unterstützen, den schnellsten Weg bei der Zusammenstellung von Teilen für einen Auftrag zu finden.

Aktuelle Informationen über den Stand der Fertigung helfen dem Management, effizienter mit neuen Aufträgen zu planen und Engpässe und Prozessprobleme einfacher zu identifizieren. Die Live-Überwachung verkürzt außerdem Reaktionszeiten und verhindert aufwändige Nacharbeiten an Werkstücken.

Auch zeitintensive Digitalisierungsvorgänge wie das Einscannen von Ausdrucken oder die Übertragung händischer Notizen in Excel-Dateien lässt sich effizienter gestalten. Viele Informationen wie der Stationswechsel von Teilen kann beispielsweise ein RFID-Tag ganz automatisch erfassen.

4. Steigerung der Kundenzufriedenheit

Informationen aus der Fertigung sind nicht nur für das Management relevant – sondern auch für Kunden und Handelspartner. So kann der Vertrieb bei Nachfragen jederzeit einsehen, an welchem Produktionsschritt sich ein bestelltes Teil befindet. Umfangreiche Live-Daten vom Shopfloor sorgen außerdem für eine bessere Planbarkeit und damit eine höhere Termintreue.

Zusätzlich wirken sich auch die anderen Vorteile einer papierlosen Fertigung positiv für die Kunden aus. Schließlich profitieren auch sie indirekt von einer schnelleren Produktion, verbesserten Qualität und von geringeren Kosten.

5. Verbesserung der Sicherheit und Nachprüfbarkeit

Die automatisierte Erfassung und Archivierung von Informationen unterstützen Unternehmen bei der Qualitätskontrolle und Compliance. Durch die genaue Nachverfolgung, welcher Mitarbeiter wann welchen Produktionsschritt durchgeführt hat, erzeugt eine papierlose Fertigung ganz nebenbei umfassende Prüfprotokolle und speichert Prozessabläufe in durchsuchbaren Datenbanken.

Unternehmen können so die Erfüllung von Qualitätsnormen in der Produktqualität und Arbeitssicherheit gegenüber Kunden, Behörden und anderen Stakeholdern nachweisen. Auch können interne wie externe Prüfungen und Audits schneller und einfacher erfolgen als in einer papiergebundenen Fertigung.

Digitale Dokumente bieten überdies bessere Schutzmechanismen für die Datensicherheit. Einzelne Personen können Zugangsdaten für bestimmte Informationen erhalten, Dateien können verschlüsselt übertragen werden und Zugriffskontrollen garantieren, dass Unternehmen die Übersicht über befugte und unbefugte Vorgänge behalten.

Schaubild der Vorteile einer papierlosen Fertigung

Alle Vorteile der papierlosen Fertigung auf einen Blick
© verlinked

Schaubild der Vorteile einer papierlosen Fertigung

Alle Vorteile der papierlosen Fertigung auf einen Blick
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Leitfaden zur Einführung einer papierlosen Fertigung

Eine Prozessdigitalisierung umzusetzen, kann für Unternehmen herausfordernd wirken. Die eigene Fertigung ist historisch gewachsen, hochgradig individuell und bestehende Abläufe sollen durch die Umstellung nicht beeinträchtigt werden.

Einige Branchen müssen zusätzlich besondere Anforderungen an Qualität, Dokumentation und Archivierung erfüllen. Die Stabilität zertifizierter Produktionsabläufe ist hierfür unerlässlich. Wir zeigen Ihnen, wie wir die papierlose Fertigung Schritt für Schritt auch in Ihrem Unternehmen realisieren.

1. Anforderungen ermitteln

Um eine papierlose Fertigung umzusetzen, werden zu Beginn die Anforderungen an die digitalen Systeme definiert und die Besonderheiten der jeweiligen Produktion identifiziert. Durch die individuellen Charakteristiken einer Fertigung sind keine „one-size-fits-all“-Softwarelösungen denkbar.

Zu Beginn der Anforderungserhebung ermitteln wir, wie weit die digitale Transformation in Ihrem Unternehmen bereits vorangeschritten ist. Welche Technologien und Softwarelösungen nutzen Sie und wie sehen die aktuellen Betriebsabläufe aus?

Außerdem stecken wir ab, welchen Anwendungsfall Sie mithilfe einer papierlosen Fertigung realisieren wollen. Je nach Use Case ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Daten, die wir Schichtleitern, Werkern oder Vertrieblern mit unseren Softwarelösungen zur Verfügung stellen.

Abschließend schauen wir uns an, wo die für Ihr Vorhaben relevanten Informationen auflaufen, wie wir sie aus Maschinen und Steuerungen gewinnen können und wo manuell Daten erfasst werden müssen. In dem Zug analysieren wir auch die Schnittstellen Ihrer bestehenden IT-Systeme. Diese passen in der Regel noch nicht zusammen – was oft überhaupt der Grund für den Einsatz von Papier in der Fertigung ist.

2. Individuelles Lösungskonzept entwickeln

Auf Grundlage des Anforderungsprofils entwickeln wir ein individuelles Lösungskonzept genau für Ihre Fertigung. Wo bisher Papier eingesetzt wurde, braucht es Terminals, Tablets oder Smartphones. Wo bisher Stift und Zettel waren, braucht es Scanner, Tags oder Tastaturen.

Gleichzeitig ist relevant, an welchen Infopoints überhaupt welche Informationen ausgegeben werden müssen. Ein Vorteil der papierlosen Fertigung ist es schließlich, dass Werker nur die Unterlagen erhalten, die sie für den jeweiligen Produktionsschritt auch benötigen.

Das entstehende Puzzle setzen wir für Sie zusammen und ermitteln dann, welche Softwarekomponenten es noch braucht, um einen lückenlosen Informationsfluss zu gewährleisten. Am Ende der Konzeption liegt eine genaue Übersicht darüber vor, welche Geräte welche Daten in welcher Form wohin übertragen sollen.

3. Papierlose Fertigung mit Software realisieren

Mit unseren Softwarelösungen decken wir alle Bereiche ab, die Sie für eine papierlose Smart Factory benötigen. Von der Maschinendatenerfassung bis zum Monitoring können Sie sich aus unserem Portfolio baukastenartig genau die Komponenten zusammenstellen, die Sie zur Digitalisierung Ihrer Fertigung benötigen.

Digitale Laufkarte

Das Herzstück der papierlosen Fertigung ist die digitale Laufkarte: Sie stellt alle Informationen eines klassischen Laufzettels in einer übersichtlichen Weboberfläche dar. Neben den Auftragsdetails kann die digitale Laufkarte 3D-Elemente, Videoanleitungen und zoombare Skizzen enthalten.

Sie protokolliert den Arbeitsfortschritt, sodass Aufträge über den gesamten Produktionsprozess hinweg nachverfolgt werden können. Bei Abschluss der Fertigung generiert die digitale Laufkarte außerdem automatisch eine durchsuchbare Datei zur Langzeitarchivierung.

Produktfoto der Digitalen Laufkarte

Mit der digitalen Laufkarte erhalten Werker alle aktuellen Informationen zu einem Bauteil.
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Dashboards

Auch das Shopfloor Management können wir mithilfe digitaler Dashboards papierlos gestalten. Unsere Softwarelösung Monitorcx bietet personalisierbare Diagramme und Grafiken, die den Stand der Fertigung in Echtzeit wiedergeben.

Werker haben so jederzeit den aktuellen Überblick über den Stand der Fertigung; die Mehrmaschinenbedienung ist kein Problem mehr. Auch wichtige Kennzahlen wie Stromverbrauch, Restlaufzeit und Gesamteffektivität zeigt Monitorcx übersichtlich in einem Dashboard an.

Gateways

Den Datenaustausch zwischen digitaler Laufkarte, Dashboards, ERP, MES und Cloud-Systemen regeln unsere Gateway-Lösungen. connect Gatewaycx und OPC DA Gatewaycx unterstützen gängige Industrieprotokolle und -standards unabhängig von Alter, Hersteller und Steuerung einer Anlage.

Sie sorgen für die reibungslose Datenintegration zwischen IT-Systemen, erfassen wichtige KPIs und können automatisiert Alarme versenden. Die Datenübertragung erfolgt dabei verschlüsselt und schützt vor unbefugten Datenzugriffen.

Produktfoto des connect Gatewayᶜˣ und des OPC DA Gatewayᶜˣ

connect Gatewaycx und OPC DA Gatewaycx sorgen für eine einfache Maschinendatenerfassung.
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Fazit: Effizientere Produktionsprozesse mit einer papierlosen Fertigung

Die Fertigung ist, was die Digitalisierung angeht, in vielen Industrieunternehmen heute oft noch der blinde Fleck. Andere Abteilungen setzen auf ERP und MES, nutzen KI und Big Data und sichern ihre Dateien in einer Cloud. Doch warum profitiert nicht auch der Shopfloor viel mehr von den Chancen der Digitalisierung?

Die Vorteile der papierlosen Fertigung liegen auf der Hand: Sie reduziert die Kosten und steigert die Nachhaltigkeit, sie entlastet Mitarbeiter und bekämpft den Fachkräftemangel, sie erhöht die Effizienz und senkt die Reaktionszeiten. Für Kunden und Behörden schafft sie Transparenz und Nachprüfbarkeit, dem Management gibt sie eine Datengrundlage, um fundierte Entscheidungen treffen zu können.

Wir haben gezeigt, dass sich eine vollständig papierlose Smart Factory realisieren lässt. Mit unseren Produkten bieten wir alle Softwarekomponenten an, die es braucht, um papierbasierte Prozesse nicht nur zu digitalisieren, sondern auch zu automatisieren.

Sie möchten mehr über die Potenziale einer papierlosen Fertigung erfahren? Besuchen Sie den Fachvortrag unseres Geschäftsführers Dr. Benjamin Nagel auf dem owl Maschinenbaukongress 2024 oder vereinbaren Sie ein unverbindliches Erstgespräch.