Wartung 4.0: Wie AR, VR und digitale Zwillinge Service und Qualifizierung in der Druckproduktion unterstützen

Die Druckindustrie, insbesondere der Mittelstand, sieht sich mit mehreren Herausforderungen konfrontiert: Einerseits nimmt der Fachkräftemangel weiter zu, andererseits steigen die Anforderungen an moderne Produktionssysteme. Viele Prozesse lassen sich nicht mehr rein manuell abbilden und für den Betrieb komplexer Anlagen ist umfangreiches technisches Wissen erforderlich. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, setzen Unternehmen zunehmend auf digitale Technologien wie Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR), Mixed Reality (MR) und digitale Zwillinge. Diese Technologien unterstützen nicht nur bei der Einarbeitung und Qualifizierung, sondern helfen auch dabei, Wissen zu bewahren, Stillstand zu reduzieren und technische Abläufe abzusichern.

In vielen Betrieben fehlt es an qualifiziertem Personal, insbesondere in den Bereichen technischer Service, Weiterverarbeitung und Maschinenbedienung. Die Folgen sind unmittelbar spürbar: Es kommt zu Verzögerungen in der Produktion und zu Engpässen bei der Auftragsabwicklung. Das hat wiederum eine sinkende Auslastung zur Folge. Bei der Vermittlung komplexer Inhalte stoßen klassische Schulungsformen wie Präsenztrainings oder digitale Schulungsvideos aber schnell an ihre Grenzen. Auch reine Remote-Unterstützung reicht hier nicht mehr aus, um den Alltag in vernetzten Produktionsumgebungen abzusichern. Deshalb werden Lösungen benötigt, die Wissen nicht nur vermitteln, sondern auch kontextbezogen bereitstellen, Prozesse strukturieren und

Daneben entscheiden sich viele Unternehmen dafür, alltägliche Abläufe zu automatisieren. Das entlastet die Mitarbeitenden von Routinetätigkeiten und ermöglicht eine verlässlichere Planung. Das ist angesichts immer knapper werdender Ressourcen von besonderer Bedeutung.

Technologien wie AR, VR und MR ermöglichen die virtuelle Erfassung und Bedienung komplexer Maschinen, ohne dass reale Systeme blockiert werden oder Produktionsrisiken entstehen. Auf der drupa 2024 wurden zahlreiche dieser Systeme demonstriert und konnten live ausprobiert werden. Die Grundlage für diese Anwendungen ist ein digitaler Zwilling, also ein virtuelles Abbild der realen Maschine, das auf Konstruktionsdaten basiert. In dieser digitalen Umgebung können Mitarbeitende den Aufbau von Maschinen erkunden, Montageprozesse nachvollziehen und typische Fehlerbilder durchspielen.

Da sich Arbeitsabläufe beliebig oft wiederholen lassen, können neue Mitarbeitende schrittweise an ihre Aufgaben herangeführt werden. Dies verkürzt die Einarbeitungszeit, erhöht die Sicherheit und fördert die Selbstständigkeit im Umgang mit den Anlagen.

Digitale Zwillinge sind jedoch nicht nur für Schulungszwecke interessant, sondern gewinnen auch im laufenden Betrieb zunehmend an Bedeutung. Sie bilden die Grundlage für eine ganz neue Herangehensweise an Wartung, Diagnose und Fehleranalyse. So können sie beispielsweise als interaktiver Ersatzteilkatalog dienen, der im Rahmen von Mixed-Reality-Anwendungen direkt mit der physischen Maschine verknüpft ist. Das technische Personal sieht die Arbeitsschritte dann visuell eingeblendet, und zwar direkt über dem betroffenen Bauteil. Das beschleunigt die Fehlersuche und erleichtert auch seltene durchgeführte Eingriffe, da die notwendigen Informationen unmittelbar und kontextbezogen verfügbar sind.

Solche Systeme entlasten die Belegschaft im Alltag spürbar. Die darin hinterlegten Schritt-für-Schritt-Anleitungen können jederzeit abgerufen werden. Dadurch werden Abläufe klarer strukturiert und technische Aufgaben lassen sich einfacher priorisieren. Spezialisierte Fachkräfte gewinnen so Zeit für komplexere Tätigkeiten, während Standardaufgaben auch von weniger qualifiziertem Personal sicher und nachvollziehbar ausgeführt werden können.

Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich ist die vorausschauende Wartung. Durch die Auswertung von Betriebsdaten lassen sich Abnutzungserscheinungen frühzeitig erkennen, sodass Ausfälle vermieden werden können. Die von großen Herstellern entwickelten Automatisierungsplattformen kombinieren klassische Wartungsprozesse mit datenbasierter Analyse. Dadurch ist es möglich, Wartungsintervalle an die tatsächliche Beanspruchung einzelner Komponenten anzupassen. Dies ermöglicht eine bessere Planung und reduziert unerwartete Stillstände.

Ein weiterer entscheidender Faktor für den wirtschaftlichen Betrieb einer Anlage ist die Ausgestaltung von Serviceverträgen. Denn selbst die beste Technologie ist nutzlos, wenn der Support nicht rechtzeitig verfügbar ist oder Ersatzteile fehlen. Wichtig ist daher, genau hinzuschauen: Wie schnell ist technischer Support erreichbar? Gibt es verlässliche Eskalationsstufen? Und wie stark kann Remote-Diagnostik dazu beitragen, Anfahrten zu vermeiden und Stillstände zu minimieren?

Auch die Ersatzteilversorgung spielt eine zentrale Rolle. Dabei ist nicht nur wichtig, welche Komponenten vorgehalten werden, sondern auch, wie zuverlässig die Lieferkette funktioniert. Automatisierte Nachbestellprozesse für Verschleißteile helfen beispielsweise dabei, Engpässe zu vermeiden und Produktionsunterbrechungen zu minimieren.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Schulung des eigenen Personals. Wenn Mitarbeitende einfache Wartungsaufgaben selbst ausführen können, stärkt das die betriebliche Unabhängigkeit und beschleunigt die Problemlösung. Digitale Zwillinge und immersive Trainingsumgebungen leisten hierbei einen wichtigen Beitrag, da sie Wissen auf verständliche und praxisnahe Weise aufbereiten.

Auch die Betriebskosten lassen sich durch gezielte Maßnahmen senken. Modular aufgebaute Maschinen ermöglichen den Austausch einzelner Bauteile, ohne dass ganze Baugruppen geöffnet werden müssen. Dadurch werden Reparaturen vereinfacht, Wartungszyklen werden planbarer und die Anlagen arbeiten über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg effizienter.

Es geht nicht darum, Fachkräfte zu ersetzen, sondern sie besser zu unterstützen. Digitale Assistenzsysteme, Automatisierung und immersive Technologien machen technisches Wissen greifbar, erleichtern die Einarbeitung und sichern Betriebswissen über längere Zeiträume hinweg. Auf der drupa haben zahlreiche Unternehmen präsentiert, dass sie diesen Weg bereits eingeschlagen haben. Wer heute in digitale Infrastrukturen investiert, stärkt seine Produktionssicherheit und verschafft sich gleichzeitig einen Wettbewerbsvorteil, da sich neue Mitarbeitende so schneller qualifizieren lassen.