Freigegebene Schritte im richtigen Arbeitskontext

Digitale Arbeitsanweisungen: Arbeitsschritte kontextbezogen führen

Die Aufgabe zeigt Waage W2, am Arbeitsplatz steht W4. Wie kann die ausführende Person die Zuordnung klären, bevor sie ein Ergebnis bestätigt?

SystemwissenNESS Online GmbHVeröffentlicht: Zuletzt aktualisiert:

Kurzdefinition: Eine digitale Arbeitsanweisung stellt die Vorgaben für eine Tätigkeit elektronisch bereit, etwa als Dokument oder interaktive Anleitung. Interaktive Ausführungen können den Arbeitskontext berücksichtigen und Ergebnisse unmittelbar erfassen.

Was ist eine digitale Arbeitsanweisung?

Auch eine PDF-Datei kann eine digitale Arbeitsanweisung sein. Der hier behandelte Schwerpunkt geht darüber hinaus: Die Anleitung wird mit der konkreten Aufgabe und den während ihrer Ausführung entstehenden Eingaben und Ergebnissen verbunden. Welche Form zweckmäßig ist, hängt von der Tätigkeit und den benötigten Kontrollen ab.

Ob die digitale Arbeitsanweisung der passende erste Schritt ist, hängt vom beobachteten Problem ab. Wer einen ersten Digitalisierungsfall in der Produktion auswählt, sollte unterscheiden: Fehlt die gültige Anleitung am Arbeitsplatz, fehlen Maschinenzustände, oder fehlt die Verbindung zwischen Ausführung, Prüfung und Entscheidung?

Eine digitale Arbeitsanweisung kann beispielsweise erkennen, für welche Charge, Anlage, Produktvariante oder Rolle eine Aufgabe ausgeführt wird. Sie kann vorhandene Daten übernehmen, erforderliche Angaben abfragen und einen Prüfpunkt erst dann abschließen lassen, wenn die vorgesehenen Informationen vorliegen. Welche Kontrollen tatsächlich sinnvoll und zulässig sind, hängt vom Prozess, seinem Risiko und den jeweiligen Anforderungen ab.

Beispiel: Die Waage passt nicht zur angezeigten Aufgabe

Ein fiktiver Arbeitsplatzfall: Vor der Erfassung des Trockengewichts zeigt die Aufgabe Charge C24, Wägevorgabe V3 und Waage W2. Am Arbeitsplatz steht jedoch W4. Die ausführende Person erkennt den Unterschied vor der Messung und gibt die Gerätezuordnung zur Klärung. Sie bestätigt nicht einfach den vorbelegten Wert.

Nach der vorgesehenen Prüfung wird die passende Zuordnung verwendet. Die Oberfläche zeigt die tatsächlich geltende Vorgabe und nimmt das neue Gewicht mit Einheit auf. Eine übernommene Gerätekennung und ein neu erfasster Messwert bleiben als unterschiedliche Angaben erkennbar.

Ein Abschluss kann Ergebnisprüfung, Buchung und Statuswechsel gemeinsam auslösen, sofern ihre Voraussetzungen erfüllt sind. Der Abschlussknopf ersetzt weder die Messung noch eine erforderliche Entscheidung. Ob eine Person die reale Tätigkeit tatsächlich ausgeführt hat, lässt sich aus einem Pflichtfeld allein nicht ableiten.

Damit Human in the Loop an diesem Arbeitsplatz wirksam wird, muss die Person die gültige Fassung und Gerätezuordnung erkennen und eine Klärung tatsächlich erreichen können. Die Arbeitsanweisung unterstützt diese Prüfung, indem sie die nötigen Informationen und den Klärungsweg zugänglich macht.

Die Darstellung muss zur realen Arbeit passen

Ob Tablet, Smartphone, festes Terminal oder Datenbrille geeignet ist, hängt von Umgebung und Tätigkeit ab. Handschuhe, Licht, Lärm, Hygiene, Netzabdeckung und freie Hände beeinflussen die Bedienung. Eine auf dem Bürobildschirm überzeugende Oberfläche kann an einer Anlage unbrauchbar sein.

Die Information sollte schrittbezogen, klar und ohne unnötige Navigation erscheinen. Kritische Hinweise müssen erkennbar sein, ohne dass jede Seite wie eine Warnmeldung wirkt. Bilder oder räumliche Markierungen helfen nur, wenn sie den konkreten Gegenstand eindeutig erklären.

Eversberg und Lambrecht verglichen in einer Fallstudie mit zehn erfahrenen Metallfachkräften eine AR-gestützte digitale Arbeitsanweisung für eine objektbezogene Reparatur mit dem etablierten papierbasierten Ablauf. In diesem eng begrenzten Versuch bevorzugten alle Teilnehmenden das Assistenzsystem; gemessen wurden außerdem eine kürzere Bearbeitungszeit und eine geringere subjektive Belastung.[3] Das Ergebnis zeigt ein mögliches Potenzial, beweist aber nicht, dass digitale oder AR-basierte Anweisungen in jedem Prozess überlegen sind.

Eversberg & Lambrecht 2023 · n = 10 erfahrene Metallfachkräfte

Digitale Arbeitsanweisung: weniger Bearbeitungszeit und geringere wahrgenommene Belastung

Digitale Arbeitsanweisung vs. Papier · FallstudieDie mittlere Bearbeitungszeit sank von 466,1 auf 367,3 Sekunden, entsprechend 21,2 Prozent. Die wahrgenommene Belastung im NASA RTLX sank von 44,4 auf 32,5 Punkte, entsprechend 26,8 Prozent.MITTLERE BEARBEITUNGSZEIT · SEKUNDENPapier466,1 sDigital + AR367,3 s−21,2 %WAHRGENOMMENE BELASTUNG · NASA-RTLXPapier44,4Digital + AR32,5−26,8 %Vertraute Reparaturaufgabe · 10 erfahrene Beschäftigte · innerhalb derselben Fallstudie
In der Fallstudie lag die mittlere Bearbeitungszeit mit dem Assistenzsystem bei 367,3 statt 466,1 Sekunden (−21,2 %); der Zeitunterschied war bei der kleinen Stichprobe statistisch nicht signifikant (p = 0,054). Die wahrgenommene Belastung sank von 44,4 auf 32,5 NASA-RTLX-Punkte (−26,8 %; p = 0,012). Die Studie betrifft zehn erfahrene Metallfachkräfte und eine vertraute Turbinenschaufel-Reparatur und ist kein allgemeiner Wirksamkeitsnachweis für digitale Arbeitsanweisungen.[3]

Die Gestaltung muss deshalb mit den tatsächlichen Nutzern und Arbeitsbedingungen geprüft werden. Gute Führung reduziert Such- und Übertragungsarbeit. Schlechte Führung erzeugt zusätzliche Bestätigungen, verdeckt den Gesamtzusammenhang oder entwertet Erfahrungswissen.

Der Arbeitskontext bestimmt, was angezeigt wird

Dieselbe Tätigkeit kann je nach Produkt, Material, Anlage oder Prozesszustand unterschiedliche Informationen benötigen. Eine Reinigungsanweisung kann andere Prüfpunkte enthalten, wenn zuvor ein allergenes Material, ein Wirkstoff oder ein bestimmtes Reinigungsmittel verwendet wurde. Eine Probenahme kann von Chargenstatus, Probenart und vorgesehenem Labor abhängen.

Kontextbezogene Führung bedeutet deshalb nicht, dass für jede Variante ein vollständig neues Dokument erstellt werden muss. Ein freigegebener Grundablauf kann kontrollierte Varianten enthalten. Das System wählt sie anhand ausdrücklich modellierter Bedingungen aus und zeigt der Person, warum ein zusätzlicher Schritt oder eine andere Vorgabe gilt.

Operative Wissensmodelle stellen dafür Begriffe, Beziehungen, Regeln und Gültigkeiten bereit. Sie können beschreiben, dass ein bestimmter Grenzwert nur für ein Produkt, eine Prozessphase und eine SOP-Version gilt. Die Arbeitsanweisung macht dieses Wissen am konkreten Arbeitspunkt nutzbar.

Automatisch übernommener Kontext reduziert Mehrfacheingaben, darf aber nicht unsichtbar bleiben. Die ausführende Person sollte erkennen können, welche Charge, Version, Anlage oder Rolle das System zugrunde legt. Ist der Kontext falsch oder unvollständig, muss eine kontrollierte Korrektur oder Klärung möglich sein.

Dokumentanzeige und interaktive Führung zweckbezogen wählen

Ein freigegebenes PDF kann eine geeignete digitale Arbeitsanweisung sein. Werden Messungen getrennt erfasst, muss die Person den Bezug zwischen Vorgabe und Aufzeichnung herstellen können. Eine interaktive Schrittfolge kann diesen Bezug direkt an der Aufgabe bereitstellen, benötigt aber passende Eingaben und einen Umgang mit Ausnahmen.

EU-GMP Kapitel 4 unterscheidet Anweisungen von Aufzeichnungen und lässt unterschiedliche Medienformen zu.[1] Für den hier betrachteten Arbeitsplatzfall sind deshalb zwei Fragen getrennt zu beantworten: Welche Vorgabe gilt, und welche Angaben wurden bei ihrer Ausführung tatsächlich erfasst?

Die Darstellungsform ist nach dem Arbeitsablauf zu wählen. Ein interaktiver Bildschirm bietet keinen Vorteil, wenn er die Geräteabweichung verdeckt oder nur durch eine falsche Bestätigung verlassen werden kann.

Bestandteile einer belastbaren digitalen Arbeitsanweisung

Eine praxistaugliche Ausführung benötigt mehr als eine Folge von Textseiten. Fünf Bestandteile sollten erkennbar getrennt sein:

01Gültige Vorgabe

Freigegebener Inhalt, eindeutige Version und definierter Geltungsbereich.

02Arbeitskontext

Aufgabe, Objekt, Charge, Ort, Gerät, Rolle und aktueller Prozesszustand.

03Ausführungsschritte

Verständliche Handlungen in einer fachlich vorgesehenen Reihenfolge.

04Eingaben und Prüfungen

Messwerte, Mengen, Bestätigungen, Entscheidungen und erforderliche Kontrollen.

05Ergebnis

Nachvollziehbare Zustandsänderung, Folgeaufgabe oder dokumentierte Abweichung.

Diese Struktur darf nicht zu einer Klickstrecke ohne fachliche Bedeutung werden. Ein Feld ist nur dann sinnvoll, wenn klar ist, welche reale Beobachtung oder Handlung es dokumentiert. Eine Bestätigung wie „erledigt“ genügt nicht, wenn der Prozess eigentlich eine Menge, einen Messwert, ein verwendetes Material oder eine begründete Entscheidung benötigt.

PIC/S formuliert für Papieraufzeichnungen im GMP/GDP-Umfeld einen hilfreichen Gestaltungsmaßstab: Felder sollen eindeutig erkennen lassen, welche Angaben einzutragen sind; ihre Reihenfolge soll dem Arbeitsablauf und der zugehörigen SOP folgen, um Auslassungen zu vermeiden.[6] Auf eine interaktive Arbeitsanweisung übertragen heißt das: die Gerätezuordnung vor der Messung abfragen und Wert sowie Einheit zusammen darstellen. Das ist eine gestalterische Ableitung, keine PIC/S-Vorgabe zur Nutzung digitaler Anweisungen.

Workflow-Modelle beschreiben die vorgesehene Ablaufstruktur aus Aufgaben, Übergängen und Entscheidungspunkten. Die digitale Arbeitsanweisung übersetzt diese Struktur in die konkrete Bedien- und Arbeitssituation. Sie zeigt nicht das gesamte Prozessdiagramm, sondern führt durch den jeweils relevanten Ausschnitt.

Freigabe, Gültigkeit und Versionen

Eine digitale Arbeitsanweisung benötigt einen eindeutigen Lebenszyklus. Entwurf, Prüfung, Freigabe, Wirksamkeitsbeginn, Änderung und Außerkraftsetzung müssen voneinander unterscheidbar sein. Nur eine freigegebene und für den Vorgang gültige Version darf die reale Ausführung steuern.

EU-GMP Kapitel 4 verlangt für Dokumente mit Anweisungen unter anderem Genehmigung, Unterschrift und Datum durch befugte Personen, eindeutige Identifizierbarkeit sowie ein festgelegtes Wirksamkeitsdatum. Anweisungen sollen geordnet, leicht prüfbar und für ihren Verwendungszweck sprachlich geeignet sein; Dokumente des Qualitätsmanagementsystems sollen regelmäßig geprüft und aktuell gehalten werden.[1]

Für die technische Umsetzung folgt daraus nicht, dass jede Branche denselben Freigabeprozess benötigt. Das allgemeine Architekturprinzip lautet vielmehr: Die verwendete Fassung muss zum Ausführungszeitpunkt eindeutig feststehen. Wird eine Anweisung später geändert, darf eine historische Aufgabe nicht nachträglich so erscheinen, als sei sie bereits nach der neuen Version ausgeführt worden.

Versionierung betrifft auch eingebettete Elemente. Wird ein Grenzwert, ein Bild oder eine Prüffrage zentral wiederverwendet, muss nachvollziehbar bleiben, welche Fassung in der konkreten Ausführung angezeigt wurde. Sonst besitzt das Hauptdokument zwar eine Versionsnummer, sein tatsächlicher Inhalt kann aber unbemerkt wechseln.

Dokumentation entsteht während der Ausführung

Der größte strukturelle Unterschied zu einer statischen Anleitung liegt in der unmittelbaren Verbindung von Führung und Erfassung. Ein Arbeitsschritt kann eine reale Handlung auslösen und genau dort die dazugehörigen Daten aufnehmen. Die Person muss das Ergebnis nicht später aus Erinnerung übertragen. Für eine spätere Chargenrückverfolgung muss dabei die tatsächlich verwendete Materialcharge erfasst werden; die in der Vorgabe geplante Charge allein belegt die Verwendung nicht.

MHRA Abschnitt 5.1 verbindet verlässliche Erfassung mit den Arbeitsbedingungen: Aufzeichnungen müssen am Tätigkeitsort zugänglich sein; für Arbeit und Dokumentation braucht es ausreichend Zeit, Platz und funktionsfähige Ausrüstung.[5] Für den beschriebenen Arbeitsplatz muss die Erfassungsoberfläche deshalb an der Waage auch mit Handschuhen nutzbar sein. Ein Terminal, das erst nach Verlassen des Arbeitsbereichs erreichbar ist, würde Zwischennotizen und spätere Übertragung begünstigen.

EU-GMP Kapitel 4 sieht vor, dass Aufzeichnungen zum Zeitpunkt der jeweiligen Handlung erstellt oder vervollständigt werden und wesentliche Herstellungstätigkeiten nachvollziehbar bleiben. Für Chargenaufzeichnungen nennt es unter anderem Zeiten, ausführende und prüfende Personen, verwendete Materialchargen und Mengen, relevante Vorgänge, Inprozesskontrollen, Ergebnisse und genehmigte Abweichungen.[1]

Solche während der Ausführung entstehenden Informationen können bereits die spätere automatisierte Compliance-Nachweisführung tragen, wenn ihr Zusammenhang erhalten bleibt.

Für die vollständige chargenbezogene Aufzeichnung werden diese Angaben je Charge im Electronic Batch Record zusammengeführt.

Eine digitale Arbeitsanweisung kann diese Erfassung prozessnah vorbereiten:

  • Bekannte Angaben werden aus Aufgabe und Prozessobjekt übernommen.
  • Neue Messwerte werden mit Einheit und Messkontext erfasst.
  • Materialverbrauch wird der ausgeführten Tätigkeit zugeordnet.
  • Prüfung und Freigabe erscheinen nur den zuständigen Rollen.
  • Der Abschluss erzeugt einen fachlichen Vorgang oder neuen Zustand.

Eine Schaltfläche „Aufgabe beenden“ kann Ergebnisprüfung, Buchung und Statuswechsel gemeinsam auslösen. Entscheidend ist, dass die benötigten Ergebnisse vorliegen und die vorgesehenen Prüfungen erfüllt sind. Ein bloßer Statuswechsel darf fehlende Messwerte, Mengen oder Entscheidungen nicht ersetzen. Dafür sind keine getrennten Schaltflächen erforderlich, sondern klar definierte fachliche Bedingungen.

Die so entstehenden Daten benötigen dieselbe Sorgfalt wie andere elektronische Aufzeichnungen. Annex 11 verlangt bei computergestützten Systemen einen risikobasierten Lebenszyklus, definierte Verantwortlichkeiten, Validierung und Kontrollen für sichere Dateneingabe und -verarbeitung. Er stellt außerdem klar, dass die Ersetzung eines manuellen Vorgangs weder Produktqualität, Prozesskontrolle noch Qualitätssicherung verschlechtern und das Gesamtrisiko nicht erhöhen soll.[2]

Für computergestützte Eingaben im GMP/GDP-Umfeld nennt PIC/S Abschnitt 9.7 softwareseitig vorgegebene Datenformate und die Verifikation manuell eingegebener kritischer Daten durch eine zweite Person oder ein validiertes computergestütztes Verfahren.[6] Ein numerisches Pflichtfeld allein belegt daher noch kein korrektes Gewicht: Die Prüfung muss zum jeweiligen Fehlerrisiko passen, etwa einer falschen Einheit oder Gerätezuordnung. Welche Kontrollen erforderlich sind, ist für den konkreten Messschritt festzulegen.

Abweichungen dürfen nicht aus dem Ablauf verschwinden

Geführte Schritte sollen Routine vereinfachen. Sie dürfen aber nicht so starr sein, dass reale Abweichungen nur durch falsche Bestätigungen oder Umgehung des Systems bearbeitet werden können. Ein Prozess muss mit ungeplanten Beobachtungen, fehlenden Materialien, ungeeigneten Geräten oder nicht erfüllten Voraussetzungen umgehen können.

Eine belastbare Arbeitsanweisung bietet dafür kontrollierte Wege. Die Person kann einen Schritt anhalten, eine Abweichung erfassen, eine zuständige Rolle hinzuziehen oder eine Nacharbeit auslösen. Grund, Zeitpunkt und betroffene Objekte bleiben mit dem Vorgang verbunden. Das System sollte nicht vorgeben, dass jede Ausnahme bereits vollständig vorhersehbar ist.

Auch Korrekturen gehören zur Ausführung. Wird ein Messwert falsch eingegeben, sollte der ursprüngliche Eintrag nicht unbemerkt überschrieben werden. Korrektur, Grund und verantwortliche Person müssen in der Prozesshistorie erkennbar bleiben. Die Anforderungen an Datenintegrität gelten daher nicht nur für das spätere Archiv, sondern bereits für die Eingabeoberfläche und den Umgang mit Fehlern.

Die geltende Vorgabe am 420+-Arbeitsplatz nutzbar machen

In 420+ sind SOP-Version, Material, Person beziehungsweise Rolle und Ergebnis im Aufgabenkontext verknüpft. Die ausführende Person erkennt die geltende Fassung und übernommene Angaben am Arbeitsplatz. Für unpassende Geräte- oder Chargenzuordnungen besteht ein sichtbarer Klärungsweg.

Der Architekturbezug liegt in der Verbindung von gültiger Vorgabe und nutzbarer Ausführung. Im digitalen Betriebszwilling wird die erfasste Ausführung mit dem betroffenen Vorgang und seinen Objekten verbunden. Die Oberfläche muss unter den tatsächlichen Arbeitsbedingungen geprüft werden; eine formal vollständige Schrittfolge allein genügt nicht.

Für Industrie 5.0 ist diese Arbeitsgestaltung ein konkreter Teil der Menschenzentrierung.[4]

Was digitale Arbeitsanweisungen nicht automatisch leisten

  • Digitalisierung macht eine schlechte Anweisung nicht richtig. Unklare oder fachlich falsche Vorgaben bleiben auch auf einem Tablet problematisch.
  • Eine Oberfläche ersetzt keine Qualifikation. Erfahrung, Training und fachliche Verantwortung bleiben erforderlich.
  • Ein Einzelfall beweist keinen allgemeinen Produktivitätsgewinn. Nutzen und Risiken müssen im eigenen Prozess geprüft werden.

Bei der Einführung von Workflow-Software sollten Mitarbeitende den vorgesehenen Ablauf am tatsächlichen Arbeitsplatz einüben und auch Unterbrechungen erproben.

Die Geräteabweichung muss vor der Bestätigung auffallen können

W2 in der Aufgabe und W4 am Arbeitsplatz sind im Beispiel kein Detail, das eine zusätzliche Abschlussbestätigung lösen würde. Die Person muss den Unterschied sehen und die Zuordnung klären können.

Eine brauchbare digitale Arbeitsanweisung macht die geltende Vorgabe ausführbar und hält neue Ergebnisse mit ihr verbunden. Ob das gelingt, zeigt sich bei der tatsächlichen Tätigkeit einschließlich Handschuhen, Unterbrechungen und unpassenden Vorbelegungen.

Primärquellen und weiterführende Literatur

  1. Europäische Kommission, EudraLex Volume 4, Part I, Chapter 4: Documentation, Revision 1, Januar 2011. Originaldokument
  2. Europäische Kommission, EudraLex Volume 4, Annex 11: Computerised Systems, Revision 1, Januar 2011. Originaldokument
  3. Leon Eversberg und Jens Lambrecht, Evaluating Digital Work Instructions with Augmented Reality versus Paper-based Documents for Manual, Object-Specific Repair Tasks in a Case Study with Experienced Workers, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2023. Originalarbeit
  4. Maija Breque, Lars De Nul und Athanasios Petridis, Industry 5.0 – Towards a sustainable, human-centric and resilient European industry, Europäische Kommission, 2021. Originaldokument
  5. Medicines & Healthcare products Regulatory Agency (MHRA), GxP Data Integrity Guidance and Definitions, Revision 1, März 2018, Abschnitt 5.1, S. 7. Offizielle Guidance
  6. Pharmaceutical Inspection Co-operation Scheme (PIC/S), Good Practices for Data Management and Integrity in Regulated GMP/GDP Environments, PI 041-1, 1. Juli 2021, Abschnitte 8.4 und 9.7, S. 21–23 und 47–48. Originaldokument