Wie prüft eine Kamera, ob jeder Montageschritt in der richtigen Reihenfolge erledigt wurde?

Warum ausgelassene Schritte so häufig vorkommen

Ein vergessener Schritt gehört zu den alltäglichsten menschlichen Fehlern und passiert auch bei Arbeiten, die man gut kennt. Die britische Arbeitsschutzbehörde Health and Safety Executive (HSE) zählt das Auslassen eines Arbeitsschritts zu den häufigen Fehlern in der Instandhaltung, neben fehlerhaftem Wiedereinbau. Sie ergänzt, dass auch erfahrene, bestens geschulte und hochmotivierte Instandhalter einfache Flüchtigkeitsfehler machen und Schritte auslassen können.

Daten aus der Flugzeuginstandhaltung zeigen dasselbe Muster. Eine Übersichtsarbeit des Australian Transport Safety Bureau hält fest, dass die häufigsten Instandhaltungsfehler in einer Datenbank von Boeing Auslassungen sind: nicht eingebaute Teile und unvollständig eingebaute Komponenten. In einer veröffentlichten Fallstudie zu komplexer manueller Montage war ein ausgelassener Arbeitsgang die häufigste Fehlerart, mit 19 Fällen. Zu den Ursachen gehörte, dass Schrauben nicht mit der geforderten Kraft angezogen wurden.

Nach jeder Reklamation fragt jemand, ob der Schritt ausgeführt wurde, und ohne Nachweis hängt die Antwort vom Gedächtnis ab.

Warum die Reihenfolge genauso zählt wie die Anzahl

Bei vielen Verbindungen entscheidet die Reihenfolge der Schritte über das Ergebnis. Das klassische Beispiel ist der Flansch. Laut den europäischen und US-amerikanischen Dichtungsverbänden hat die Reihenfolge, in der die Schrauben angezogen werden, großen Einfluss auf die Flächenpressung an der Dichtung. Sie weisen außerdem darauf hin, dass sich der Flansch bei unsachgemäßem Verschrauben schief ziehen kann, und empfehlen, die Muttern über Kreuz anzuziehen. Ein Best-Practice-Artikel der European Sealing Association geht noch weiter: Die häufigste Einzelursache für Leckagen an verschraubten Flanschverbindungen ist, dass keine freigegebene Anziehreihenfolge eingehalten wird.

In Deutschland teilt die VDI/VDE 2862 Schraubverbindungen in die Risikokategorien A, B und C ein, von Gefahr für Leib und Leben bis unkritisch. Für jede Kategorie gelten eigene Mindestanforderungen an den Schraubprozess.

Bei der Endkontrolle ist die Reihenfolge nicht mehr zu sehen. Sitzt die letzte Schraube, sieht ein in falscher Reihenfolge angezogener Flansch genauso aus wie ein richtig angezogener, bis er undicht wird oder bei der Druckprüfung durchfällt.

Wie eine Kamera die Arbeitsanweisung verfolgt

Die Kamera vergleicht, was an der Station passiert, mit der geplanten Reihenfolge und reagiert in drei Situationen:

1. Jeder geplante Schritt wird erkannt. Montiert der Werker Schraube 1, bestätigt die Kamera das und hakt den Schritt auf der Live-Checkliste am Tablet ab.
2. Ein Schritt in falscher Reihenfolge löst sofort eine Warnung aus. Kommt Schraube 4 vor Schraube 3, zeigt das Tablet „Reihenfolgeabweichung: Schraube 4 vor Schraube 3“, solange der Werker das Werkzeug noch in der Hand hat.
3. Ein fehlender Schritt wird am Ende benannt. Endet die Arbeit mit 9 von 10 Schritten, meldet das System „Schritt 3 nicht erkannt“ und schickt dem Werker ein Bild, auf dem Position 3 markiert ist.

Beispieldarstellung aus der Präsentation zu DBR77 Vision AI: Schritt 3 wird ausgelassen, die Warnung zur Reihenfolge erscheint sofort, und am Ende wird der fehlende Schritt genannt.

Im Beispiel arbeitet der Werker mit einem Schrauber an einem Flansch mit zehn Schrauben. Die geplante Reihenfolge kann einfach fortlaufend sein oder, wie beim Anziehen von Flanschen, über Kreuz verlaufen.

Die ASQ zählt das zu den klassischen Methoden der Fehlervermeidung: Die Schrittfolgemethode prüft den Prozessablauf, um sicherzustellen, dass die Schritte in der richtigen Reihenfolge ausgeführt werden, und Warnsignale machen den Werker darauf aufmerksam, dass ein Fehler passiert ist. Die Kamera setzt diese Methode um, ohne dass an jedem Werkzeug ein Schalter sitzt.

Was Sie für eine Reihenfolgeprüfung brauchen

Eine Reihenfolgeprüfung braucht drei Dinge: eine schriftliche Arbeitsanweisung, eine Kamera, die den Arbeitsbereich sieht, und einige Beispiele für richtig ausgeführte Arbeit.

• Die Arbeitsanweisung ist die Referenz. Ihre Arbeitsanweisung legt fest, in welcher Reihenfolge der Bediener die Aufgaben ausführt. Gibt Ihre Anweisung keine Reihenfolge vor, legen Sie sie fest, bevor Sie die Kamera einrichten.
• Die Kamera muss jeden Schritt sehen. In DBR77 IIoT heißt die Kameraebene Vision AI. Geeignet ist jede handelsübliche IP-Kamera. Ein Bild wird in etwa 25 ms auf einem Rechner in Ihrem Werk ausgewertet.
• Die Schritte werden in Worten beschrieben. Ein Ingenieur gibt ein, wonach die Kamera suchen soll, und markiert einige Beispiele als OK oder NOK. Sie müssen keine Trainingsdaten sammeln und kein eigenes Trainingsprojekt aufsetzen.
• Sie legen die Reaktion fest. Zählen, protokollieren, warnen oder eine Person benachrichtigen. Programmieren müssen Sie dafür nicht.

Der Test läuft ab wie bei jeder Vision-AI-Prüfung: eine Demo und ein Blick auf Ihre Station, ein Test mit einigen Fotos und kurzen Videos unter NDA, ein Proof of Concept an einer Station und ein Rollout nur dann, wenn die Ergebnisse Sie überzeugen. Den letzten Schritt beschreibt unser Leitfaden Vom erfolgreichen Pilotprojekt zum Werksstandard.

Wo die Kamera aufhört und andere Prüfungen übernehmen

Eine Kamera bestätigt, dass ein Schritt stattgefunden hat und in welcher Reihenfolge. Die übrigen Prüfungen an der Verbindung ersetzt sie nicht:

• Drehmoment. Die Kamera sieht, dass der Schrauber an Position 4 angesetzt wurde. Den Drehmomentwert liefern der Schrauber und seine Schraubdaten. Für sicherheitskritische Verbindungen der Kategorie A verlangt die VDI/VDE 2862 vollständige Schraubdaten, und das Whitepaper von Atlas Copco zur Richtlinie ergänzt, dass zusätzlich zur Dokumentation der Daten eine automatische Fehlererkennung eingesetzt werden kann. Eine Kamera liefert eine solche zusätzliche Prüfebene neben den Schraubdaten.
• Verdeckte Schritte. Einen Schritt hinter einer Abdeckung, in einem Gehäuse oder unter den Händen des Werkers kann die Kamera nicht bestätigen. Eine andere Kameraposition oder eine zweite Kamera kann einen Teil davon abdecken. Wir testen Kameravarianten an der Station, bevor wir uns für eine entscheiden.
• Die Entscheidung. Vision AI warnt und meldet, und ein Mensch entscheidet, wie es weitergeht. Vision AI stoppt weder die Linie noch das Werkzeug.
• Sicherheitsfunktionen. Vision AI ist kein zertifiziertes Sicherheitssystem. Die Maschinensicherheit bleibt bei den Systemen, die dafür ausgelegt sind.

Wie Warnungen bei den Menschen ankommen, ist genauso wichtig wie die Prüfung selbst. Das behandelt unser Artikel darüber, warum Maschinenalarme in der Fertigung ins Leere laufen. Um die ersten Wochen einer neuen Prüfung geht es im Artikel Was tun, wenn Bediener den Signalen noch nicht trauen?.

Wie sich das in DBR77 IIoT einordnet

Vision AI ist die Kameraebene von DBR77 IIoT. Die Tablets an den Stationen führen die Bediener schon heute Schritt für Schritt durch komplexe Prozesse. Die Kamera bestätigt zusätzlich, dass jeder Schritt tatsächlich erledigt wurde.

• Unsere Geräte lesen nur. Sie senden nie Befehle an Ihre Maschinen und greifen nicht in die Steuerung ein.
• Die Bilder werden vor Ort ausgewertet, Videos werden nicht aufgezeichnet. Der Werker bekommt ein einzelnes Standbild, auf dem die Position markiert ist.
• Vision AI läuft auf DBR77 Vector, unserer eigenen Industrie-KI, die sich auf Ihren Servern betreiben lässt. Ohne Ihre schriftliche Zustimmung wird mit Ihren Daten kein Modell trainiert. DBR77 ist nach ISO/IEC 27001:2022 zertifiziert.
• Die Ereignisse aus Vision AI landen in IRIS. Wie Qualitätsprobleme dort mit Produktion und Instandhaltung zusammenhängen, zeigt der IRIS-Artikel Qualitätsprobleme mit Produktion und Instandhaltung verknüpfen.

Häufige Fragen

Kann die Kamera erkennen, welcher Schritt ausgelassen wurde?

Ja. Fehlt am Ende der Arbeit ein Schritt, nennt das System diesen Schritt, zum Beispiel „Schritt 3 nicht erkannt“, und schickt dem Werker ein Bild, auf dem diese Position markiert ist.

Muss der Werker jeden Schritt am Tablet bestätigen?

Nein. Die Checkliste wird über die Kamera ausgefüllt, nicht von Hand. Der Werker sieht während der Arbeit, wie ein Schritt nach dem anderen abgehakt wird.

Und wenn bei uns über Kreuz angezogen wird und nicht von 1 bis 10?

Als geplante Reihenfolge gilt, was Ihre Arbeitsanweisung vorgibt. Werden Flanschschrauben über Kreuz angezogen, funktioniert die Prüfung genauso wie bei einer einfachen Abfolge: Jeder Schritt wird mit der geplanten Position und Reihenfolge abgeglichen.

Stoppt eine Reihenfolgewarnung das Werkzeug?

Nein. Vision AI warnt den Werker und protokolliert das Ereignis. Ob das Werkzeug oder die Linie gestoppt wird, entscheidet ein Mensch.

Zeichnet die Kamera den Werker auf?

Es wird kein Video aufgezeichnet. Die Bilder werden auf einem Rechner in Ihrem Werk ausgewertet, und der Werker bekommt ein einzelnes Standbild des Arbeitsbereichs, auf dem die Position markiert ist. Prüfen Sie, welche Regeln für Kameras am Arbeitsplatz bei Ihnen gelten, und informieren Sie die Beschäftigten, bevor die erste Kamera installiert wird.

Fazit

Wählen Sie einen Arbeitsgang, bei dem die Reihenfolge zählt und ein ausgelassener Schritt Sie schon einmal etwas gekostet hat: ein undichter Flansch, ein Deckel, der ohne eine seiner Schrauben wieder montiert wurde, ein nachgearbeitetes Teil, das zurückkam. Filmen Sie diesen Arbeitsgang in dieser Woche zweimal von dort, wo eine Kamera hängen könnte: einmal richtig ausgeführt und einmal an einem Testteil mit einem ausgelassenen Schritt. Notieren Sie dazu die Reihenfolge aus Ihrer Arbeitsanweisung. Das reicht für einen ersten Test, ob eine Kamera die Schritte an Ihrer Station verfolgen kann.

Quellen

• HSE, Maintenance error
• A. Hobbs, Australian Transport Safety Bureau, An Overview of Human Factors in Aviation Maintenance, 2008
• Torres, Nadeau, Landau, Classification and Quantification of Human Error in Manufacturing: A Case Study in Complex Manual Assembly, Applied Sciences, 2021
• ESA und FSA, Guidelines for safe seal usage: Flanges and Gaskets, 1998
• European Sealing Association (R. Wacker), Primary flange forces, Part 2, erneut veröffentlicht von Spetech
• VDI/VDE, 2862 Part 2: Minimum requirements for application of fastening systems and tools (Inhaltsverzeichnis), 2015
• Atlas Copco, Whitepaper zu VDI/VDE 2862 Blatt 2, 2023
• ASQ, What is Poka-Yoke? Mistake and Error Proofing
• DBR77, DBR77 IIoT, 2026
• DBR77, Kundenpräsentation zu IIoT und Vision AI, 2026