Produktion digitalisieren: den ersten Anwendungsfall bestimmen

Welche Prozesse in der Produktion eignen sich für den Einstieg?

Wer Prozesse digitalisieren möchte, sollte zunächst prüfen, ob sich für den betrachteten Ablauf ein Auslöser, ein angestrebtes Ergebnis und die verantwortlichen Personen benennen lassen. Ebenso muss geklärt sein, welche Informationen benötigt werden und ob sie bereits vorliegen oder bei der Tätigkeit verlässlich erfasst werden können. Materialbereitstellung, die Dokumentation einer Prüfung oder die Übergabe einer Charge an den Versand können geeignete Kandidaten sein. Diese Fragen sind eine Arbeitshilfe zur Auswahl, kein allgemeiner Eignungstest.

Ein Ablauf muss dafür nicht in jedem Durchlauf gleich ablaufen. Auch Tätigkeiten mit fachlichem Ermessensspielraum lassen sich digital unterstützen, wenn die benötigten Angaben, Zuständigkeiten und der Umgang mit offenen Fragen beschreibbar sind. Bleiben diese Punkte unklar, gehört ihre Klärung zum Vorbereitungsaufwand. Eignung und Priorität sind dabei zwei verschiedene Fragen: Erst wenn ein sinnvoller Unterstützungsbedarf erkennbar ist, lässt sich beurteilen, welcher Fall zuerst bearbeitet werden sollte.

Ein Produktionsauftrag steht auf „fertig“, trotzdem kann die zugehörige Ware noch nicht an den Versand übergeben werden. Die Qualitätsprüfung führt ihre Ergebnisse separat. Ob alle erforderlichen Prüfungen abgeschlossen sind und die zuständige Person entschieden hat, lässt sich erst nach mehreren Rückfragen feststellen.

So beginnt unser fiktives Beispiel: Der Auftrag PA-306 betrifft die Abfüllung der Charge CH-082. Auftragsdaten liegen im Planungssystem, die Ausführung steht auf einem Papierbogen, Prüfergebnisse werden getrennt abgelegt. Auftrag und Charge haben eigene Kennungen. Der Betrieb hat festgelegt, dass die Charge erst nach Abschluss der vorgesehenen Prüfungen und dokumentierter Freigabe an den Versand übergeben werden darf. Das ist die betriebliche Regel dieses Beispiels, keine allgemeine Vorgabe für jede Produktion.

Bevor eine Lösung ausgewählt wird, lohnt sich der Vergleich verschiedener Ansatzpunkte:

Den Kandidaten an Häufigkeit, Folgen und Datenlage prüfen

Auch bei manuellen Abläufen lohnt es sich, die eigentliche Tätigkeit und die zugehörige Informationsarbeit getrennt zu betrachten. Bei PA-306 kann eine Person weiterhin ein Gebinde von Hand bereitstellen, während die Zuordnung zu Auftrag und Charge digital erfasst wird. Der Papierbogen ist deshalb ein Anlass, genauer hinzusehen: Müssen Angaben mehrfach abgeschrieben werden? Geht eine Rückfrage an die falsche Person? Fehlt bei der Übergabe der Bearbeitungsstand? Die Zahl eingesparter Papierseiten allein beschreibt den betrieblichen Nutzen noch nicht.

Die Ansätze lassen sich kombinieren. Für die erste Auswahl zählt jedoch, welcher davon das beobachtete Problem trifft. Steht eine Anlage häufig ohne erkennbaren Grund still, kann die Erfassung ihrer Zustände Vorrang haben. Im Beispiel PA-306 fehlt dagegen der Überblick über die Voraussetzungen für die Versandübergabe. Mehr Maschinendaten allein würden diese Frage nicht beantworten.

Für jeden Kandidaten sollten die Beteiligten drei Angaben zusammentragen: Wie oft tritt der Fall in einer typischen Woche auf? Welche Folgen hat ein Fehler heute? Und liegen die benötigten Informationen bereits vor? Zur Häufigkeit gehören sowohl die Zahl der betroffenen Vorgänge als auch die Zahl der tatsächlich nötigen Rückfragen. Bei den Folgen zählen beispielsweise Nacharbeit, Verzögerung oder zusätzlicher Prüfaufwand; Geldbeträge sollten nur angesetzt werden, wenn sie nachvollziehbar ermittelt werden können.

Ein seltener Fall mit schweren Folgen kann wichtiger sein als ein häufiges kleines Ärgernis. Umgekehrt wird aus einem gut sichtbaren Problem noch kein geeigneter erster Digitalisierungsfall, wenn seine Ursachen ungeklärt sind. Fehlt ein Prüfergebnis, weil niemand die Prüfung veranlasst hat, muss zunächst die Zuständigkeit geklärt werden. Ein zusätzliches Eingabefeld genügt dafür nicht.

Weske ordnet die Untersuchung der Prozesse und ihres organisatorischen und technischen Umfelds der Phase „Design and Analysis“ zu. Die Konfiguration der Software ist eine davon unterscheidbare Aufgabe; der Lebenszyklus erlaubt dabei Rückkopplungen und verlangt keine starre zeitliche Abfolge.^[1] Für die Auswahl im Betrieb folgt daraus als Arbeitshilfe: erst das Problem und den erforderlichen Ablauf beschreiben, dann beurteilen, welche technische Unterstützung fehlt.

Welche Informationen zum Produktionsauftrag zusammengehören

Bei PA-306 suchen die Beteiligten anhand eines konkreten Vorgangs zusammen, welche Angaben für die Versandübergabe gebraucht werden. Dabei wird für jede Angabe festgehalten, welches System oder welche Aufzeichnung sie heute führt und wer sie fachlich erläutern kann. Soll der Anwendungsfall auch die Rückverfolgbarkeit der eingesetzten Chargen abdecken, reicht die Kennung des Fertigprodukts nicht: Benötigt werden die dokumentierten Verbindungen zu den tatsächlich verwendeten Materialien.

Die Verbindung beginnt beim Auftrag und seiner Charge. Hinzu kommen die für die Ausführung gültige Vorgabe, die tatsächlich eingesetzten Materialien, die dokumentierten Arbeitsschritte und die dazugehörigen Prüfergebnisse. Die abschließende Entscheidung muss sich auf den richtigen Gegenstand beziehen. Eine Freigabe für eine andere Charge beantwortet die Frage zu CH-082 nicht.

Schon bei dieser Bestandsaufnahme können drei unterschiedliche Lücken sichtbar werden:

• Die Information liegt vor und ist eindeutig zugeordnet. Sie muss für die beteiligten Personen am benötigten Punkt erreichbar werden.
• Die Information liegt vor, ihr Bezug ist unklar. Beispielsweise enthält ein Prüfergebnis eine Probenkennung, deren Zuordnung zur Charge nur außerhalb der Aufzeichnung bekannt ist. Dieser Bezug muss geklärt werden.
• Die Information wurde bislang nicht erhoben. Dann ist zu bestimmen, bei welcher Tätigkeit sie entsteht, wer sie erfasst und wie die Erfassung im Arbeitsablauf möglich wird.

Diese Unterscheidung beeinflusst den Umfang erheblich. Vorhandene Angaben zugänglich zu machen ist eine andere Aufgabe, als eine neue Prüfung oder eine zusätzliche Erfassung am Arbeitsplatz einzuführen. Deshalb sollte die Auswahl nicht auf der Annahme beruhen, die nötigen Daten würden sich später schon finden.

Auch die Bedeutung einer Angabe muss stimmen. Ein Zeitstempel kann etwa den Abschluss einer Tätigkeit oder erst die spätere Eingabe ihres Ergebnisses bezeichnen. Wer damit Wartezeiten untersuchen möchte, muss wissen, welches Geschehen er tatsächlich misst. Die zugehörigen Prozessereignisse müssen deshalb erkennen lassen, ob sie die Ausführung oder eine spätere Eingabe dokumentieren.

Für CH-082 ist zunächst keine neue zentrale Datenbank vorausgesetzt. Die Auswahlbeschreibung hält fest, welche Bezüge verlässlich herstellbar sein müssen. Soll die gesamte Chargenausführung einschließlich Prüfungen, Abweichungen und Freigabe in einem Electronic Batch Record zusammengeführt werden, umfasst das Vorhaben mehr als die hier betrachtete Versandübergabe. Dieser größere Umfang muss bei der Auswahl ausdrücklich benannt werden.

Qualitätsprozesse in der Produktion digitalisieren

Im Beispiel sind drei Aussagen zu unterscheiden: Die Abfüllung ist beendet. Die vorgesehenen Prüfungen sind abgeschlossen. Die zuständige Person hat über die Freigabe entschieden. Diese Aussagen betreffen unterschiedliche Tätigkeiten und können zu unterschiedlichen Zeitpunkten zutreffen.

Digitale Erfassung und Bearbeitung bedeuten noch keine automatische Ausführung. Ein Prüfergebnis elektronisch zu erfassen und der verantwortlichen Person bereitzustellen unterstützt den Ablauf digital. Eine nach festgelegten Bedingungen selbstständig versendete Benachrichtigung wäre ein automatisierter Teilschritt. Die Freigabeentscheidung könnte in beiden Fällen weiterhin bei einer Person liegen. Wer Prozesse digitalisieren und automatisieren möchte, sollte deshalb für jeden Teilschritt festlegen, welche Unterstützung oder selbstständige Ausführung überhaupt gewünscht ist.

Für CH-082 ist die Abfüllung beendet, ein vorgesehenes Prüfergebnis fehlt jedoch noch. Der sinnvolle Digitalisierungsfall besteht darin, diese offene Voraussetzung zusammen mit dem betroffenen Auftrag und der zuständigen Person sichtbar zu machen. Dafür braucht es eine klare fachliche Festlegung, welche Prüfung erwartet wird und woran ihre Erledigung erkennbar ist.

Trifft ein Ergebnis mit unklarer Probenzuordnung ein, bleibt zunächst die Zuordnung zu klären. Liegt ein Ergebnis außerhalb der betrieblich festgelegten Kriterien, muss die vorgesehene Bearbeitung ausgelöst werden. Eine elektronische Aufzeichnung entscheidet diese fachlichen Fragen nicht selbst. Sie kann die benötigten Angaben und den Bearbeitungsstand so zusammenführen, dass die verantwortliche Person den Fall beurteilen kann.

Zur Auswahl gehört deshalb ein Gespräch am tatsächlichen Arbeitsplatz: Können digitale Arbeitsanweisungen der ausführenden Person die gültige Vorgabe dort bereitstellen, wo sie gebraucht wird? Entsteht die benötigte Angabe während ihrer Tätigkeit? Kann sie diese dort erfassen, oder müsste sie dafür die Arbeit unterbrechen und später aus dem Gedächtnis nachtragen?

Für den ersten Anwendungsfall genügt die Festlegung, welche Arbeit und welche Entscheidung verbunden werden sollen. Im Approval Workflow für CH-082 muss beispielsweise erkennbar sein, welche Prüfergebnisse vor der Entscheidung benötigt werden und wer über die Freigabe entscheidet. Für automatisierte Compliance-Nachweise müssen die während der Tätigkeit erfassten Ergebnisse und Entscheidungen der richtigen Charge und dem zugehörigen Arbeitsschritt zugeordnet bleiben.

Den ausgewählten Fall auf einer Seite festhalten

Die Auswahl wird konkret, wenn Produktion und die beteiligten Funktionen den gleichen Vorgang beschreiben können. Für das Beispiel lässt sich diese Beschreibung in einer kurzen Arbeitsvorlage festhalten. Die Vorlage ist ein redaktioneller Vorschlag; ihre Einträge sind an den eigenen Betrieb anzupassen.

Als Erfolgsmaß eignet sich eine Größe, die zum ausgewählten Problem passt und deren Ausgangswert bekannt ist. Bei PA-306 können das die Rückfragen je Auftrag oder der Aufwand für die Zuordnung von Unterlagen sein. Eine kürzere Zeit bis zur Freigabeentscheidung allein wäre noch kein ausreichender Beleg: Zu prüfen bleibt, ob vergleichbare Fälle betrachtet wurden und alle vorgesehenen Prüfungen weiterhin stattfinden.

Mit dieser Beschreibung lässt sich begründet entscheiden, ob zunächst eine organisatorische Klärung, eine bessere Nutzung vorhandener Anwendungen oder zusätzliche Software erforderlich ist. Wird eine neue Anwendung benötigt, muss sie für PA-306 die Arbeitsschritte führen und die erforderlichen Kontrollen und Nachweise in diesen Ablauf einbinden. Diese Anforderungen bilden die Grundlage für die Auswahl einer Compliance-Software. Im Pilotbetrieb erproben die Beteiligten anschließend, ob dieselbe Anwendung als Workflow-Software den vorgesehenen Ablauf einschließlich Datenübergaben und Ausnahmen zuverlässig unterstützt. Für PA-306 bleibt das Ziel konkret: Die Voraussetzungen der Versandübergabe müssen für die richtige Charge nachvollziehbar zusammenstehen.