Wie COVID-19 die Automatisierung bei Kunststoffen verändert hat (und nicht)

Kunststoffverarbeiter, die aufgrund einer gähnenden Qualifikationslücke bereits personell unterbesetzt waren, sahen sich einer plötzlichen, verzweifelten Nachfrage nach Produkten gegenüber, die zur Reaktion auf den Ausbruch des Coronavirus benötigt wurden. Die anfängliche Notfertigung von Dingen wie persönlicher Schutzausrüstung (PSA) wurde schnell auf ein vollständiges Reshoring umgestellt, da die Öffentlichkeit, Markeninhaber und OEMs angesichts der von einer Pandemie angeheizten Versorgung die Weisheit der Auslagerung ganzer Teile kritischer Güter neu überlegten Störungen.

Neben der Anerkennung der Bedeutung der inländischen Produktion kritischer Artikel wurde der erneute Reshoring-Anschub auch durch die ungeplanten Unterbrechungen der Lieferkette zu Beginn des Jahres 2020 genährt. Damals, bevor das neuartige Coronavirus die US-Küsten erreichte, erhielten die Unternehmen eine Vorschau auf die Lieferprobleme, die kommen sollten, als viele asiatische Lieferanten geschlossen wurden, als das Virus vor Ort wütete.

In diesen Strudel konkurrierender Strömungen stürzen sich die nordamerikanischen Spritzgießer. Sie wurden in die Notproduktion gedrängt. Schon vor der Pandemie hatten Sie Mühe, Personal zu finden; Und jetzt zwingen Sie gesundheitliche Anforderungen dazu, sich von den Menschen, die Sie haben, sozial zu distanzieren. In einigen Teilen Ihrer Anlage ist dies möglicherweise machbar; aber in besonders „menschenlastigen“ Bereichen deines Shops wie dem Sekundärbetrieb ist es viel kniffliger. Während Sie mit Zoom-Anrufen mit Kunden und Lieferanten jonglieren und gleichzeitig im Auge behalten, welche Mitarbeiter möglicherweise wegen einer Coronavirus-Exposition unter Quarantäne gestellt werden müssen, wird Ihnen gesagt, dass, wenn Sie diese neuen Jobs abziehen und dabei wettbewerbsfähige Preise erzielen können, ein Interesse besteht an diese Arbeit dauerhaft zu vergeben, um einen Teil der Produktion wieder zu sichern. Also, was ist dein Schritt? Für viele ging es darum, mehr Roboter und Automatisierung hinzuzufügen.

„Sie haben Kunden, bei denen die Pandemie sie dazu gebracht hat, sich zurückzuziehen und zu erkennen:‚Weißt du was? Ich mache besser etwas, weil ich keine Leute finde oder meine Kosten verbessern muss oder ich meinen Output verbessern möchte“, sagt Raul Scheller, Geschäftsführer des Robotik- und Automatisierungsanbieters Sepro North America. „Die Automatisierung wurde aufgrund der Pandemie beschleunigt. Wenn Sie noch nie darüber nachgedacht haben, geht es jetzt mit dieser Beschleunigung von ‚Vielleicht sollte ich es in Betracht ziehen‘ zu ‚Jetzt muss ich es tun‘.“

Diese Notwendigkeit zu handeln hat viele Automatisierungsunternehmen, darunter Wittmann Battenfeld, dazu veranlasst, im Jahr 2020 Umsätze zu verzeichnen, da ihre Kunden die Robotik überdenken.

Da Trademark Plastics während COVID-19 Schwierigkeiten hatte, qualifizierte Arbeitskräfte zu finden und mit einer reduzierten Anzahl von Mitarbeitern arbeiten zu müssen, verstärkte Trademark Plastics den Einsatz von Robotik und Automatisierung und wandte sich 2020 an Wittmann Battenfeld .

„Viele der Unternehmen, die wirklich nicht viel Geld in die Automatisierung investieren wollten, haben definitiv im Jahr 2020 angefangen zu investieren“, sagt Jason Long, nationaler Vertriebsleiter Roboter bei Wittmann Battenfeld. „Ich denke, das ist der größte Trend, den ich je gesehen habe – wie schnell er sich beschleunigt hat, als die Leute zu mehr Automatisierung übergingen.“

Beschleunigung war ein Thema, das von vielen Automatisierungsanbietern, die von Plastics Technology kontaktiert wurden, wiederholt wurde . Nehmen Sie einen aufkommenden Trend, stellen Sie den unzähligen Druck der Pandemie vor und sehen Sie zu, wie er sich entwickelt. „Wir haben bereits einige Anzeichen dafür gesehen, dass Menschen keine Hilfe finden und die Automatisierung zunimmt, daher denke ich, dass dies durch die Pandemie nur noch verstärkt wurde“, erklärt Dino Caparco, Engineering Manager bei Yushin America. „Einige Kunden, die manuelle Vorgänge durchführten, sahen plötzlich einen exponentiellen Anstieg ihrer Nachfrage und stellten fest:‚Moment mal – wir werden nicht genug Leute finden, um diese Vorgänge manuell auszuführen zu automatisieren.'“

Die gleichen Berechnungen werden immer noch in der gesamten Branche durchgeführt. „Die Leute erkennen aus Ressourcensicht, dass Automatisierung notwendig ist“, sagt Jim Healy, Vice President Sales and Marketing bei Sepro. „Die Pandemie hat dies nur verstärkt und dieses Ziel der Automatisierung beschleunigt.“

Die Beschleunigung war auch kein allmähliches Niederdrücken des Gaspedals. „Es war sicherlich nicht ‚Das ist etwas; Schauen wir uns das an‘ oder ‚Ich brauche das in sechs Monaten‘“, sagt Healy. „Es war:‚Ich-mache-das, ich-brauche-morgen!‘ Das mussten wir versuchen anzugehen.“

In der Vergangenheit, als der Preis die Wahl des Automatisierungslieferanten diktierte, war im Jahr 2020 unter dem Druck von COVID-19 die Lieferzeit der entscheidende Faktor. „Wir müssen sicher sein, dass wir den Lagerbestand haben, weil so viele dieser Kunden uns anrufen. Es hat sich von Preiskäufen zu Vorlaufzeitkäufen verlagert“, sagt Carparco von Yushin. „Wir sehen, wie Kunden sagen:‚Hey, ich brauche das in X Zeit‘ und das ist allein das, wonach sie ihre Kaufentscheidung treffen.“

Robotik-Rekordergebnisse

Die Erfahrung von Sepro und Yushin mit der Nachfrage von gestern, die ich brauche, war in der gesamten Branche zu spüren, wobei das Coronavirus zu danken oder zu beschuldigen war. Wie die Robotic Industries Association (RIA) die Situation in ihrer Zusammenfassung der Statistiken für 2020 beschrieb:„Trotz der Pandemie oder möglicherweise wegen ihr sind die Roboterbestellungen in Nordamerika um 3,5% gestiegen.“ In einer Wirtschaft, in der die meisten Sektoren schrumpften, wuchs die Automatisierung in Nordamerika auf eine Art und Weise wie nie zuvor. Erstmals in der Geschichte überstiegen die Verkäufe an Nicht-Automobilunternehmen die Auslieferungen im Automobilbereich. Im Jahresvergleich stiegen die Bestellungen in den Life Sciences um 69 %, bei Nahrungsmitteln und Konsumgütern um 56 % und bei Kunststoffen und Kautschuk um 51 %. Im Gegensatz dazu stiegen die Automobilaufträge im Jahr 2020 nur um 39 %.

Nordamerika war nicht der Einzige, der die Automatisierung vorangetrieben hat. Die durchschnittliche Roboterdichte in der Fertigungsindustrie erreichte laut der International Federation of Robotics (IFR) mit 113 Einheiten pro 10.000 Mitarbeiter einen neuen Weltrekord. Nach Regionen weisen Westeuropa (225 Einheiten) und die nordeuropäischen Länder (204 Einheiten) die am stärksten automatisierte Produktion auf, gefolgt von Nordamerika (153 Einheiten) und Südostasien (119 Einheiten). Die USA rangieren weltweit auf Platz 9 der am stärksten automatisierten Länder, wobei Singapur, Südkorea, Japan, Deutschland und Schweden die Top 5 bilden.

Die Roboterdichte hat laut der International Federation of Robotics im Jahr 2020 neue Höchststände erreicht.

Alle Roboter- und Automatisierungsanbieter Kunststofftechnologie sprach mit auch anerkannter übergroßer Nachfrage im Jahr 2020. Am 1. Dezember hatte die US-Sparte von Wittmann Battenfeld bereits einen Monat vor dem Ende des Jahres 2020 ihren Jahresrekord für Roboterverkäufe gebrochen könnte bis Ende des Jahres 550 Roboter verkaufen.

Sepro erlebte im März 2020 die dramatische Verlangsamung, die von der gesamten US-Wirtschaft zu spüren war, als Sperrbefehle erlassen wurden, um die Kurve von Coronavirus-Infektionen abzuflachen. Als die Sperrungen nachließen, stieg die Nachfrage jedoch schnell. „Ich glaube, es gab ein wenig Unbehagen und Unruhe auf dem Markt“, sagt Healy; „aber sicherlich war das Geschäft in den letzten sechs Monaten des Jahres für uns stabil und stieg, insbesondere im Medizinmarkt. Wir haben dort einen dramatischen Anstieg gesehen.“

„2020 war eines unserer arbeitsreichsten Jahre hier bei Yushin America“, sagt Caparco. „Das vergangene Jahr war sehr dynamisch. Ich glaube zunächst nicht, dass wir wirklich erwartet haben, dass unser Geschäft so einfach so durchstarten würde. Die Pandemie hat wirklich fast jede Facette unseres Geschäfts berührt.“

Reshoring revitalisiert

Die ersten COVID-bedingten Unterbrechungen der Lieferkette trafen die USA lange bevor das Land die ersten Fälle der Krankheit verzeichnete. Als China im Januar 2020 schloss, bemühten sich viele OEMs, die Produktion zu beschaffen, und griffen auf nordamerikanische Spritzgießer und Verarbeiter zurück. „Das Reshoring begann in einigen Fällen aus der Not heraus“, erklärt Caparco von Yushin. "Die Leute sagten:'Die Grenzen sind geschlossen, also können wir die Dinge nicht dort beziehen, wo wir sie in der Vergangenheit bezogen haben.' , sei es PSA oder Testgeräte, aber ich denke, davon wird es in Zukunft noch viel mehr geben.“

Um die Durchführbarkeit dieser Arbeit für die Zukunft sicherzustellen, versuchten laut Scheller viele Kunden von Sepro, ihre Effizienz zu steigern und dafür zu plädieren, das Spritzgießen in den Staaten zu belassen.

Um der pandemiebedingten Nachfrage gerecht zu werden, hat Performance Plastics mit Sitz in Cincinnati eine Softwall-Reinraumzelle mit einer Milacron Fanuc-Presse und einem kollaborativen Roboter Yushin 0B7 hinzugefügt.

„Mit Automatisierung und Robotern kann man in den USA sehr kostengünstig sein“, ergänzt Scheller. „Ich bin davon überzeugt, dass mehr Unternehmen ihre Lieferketten nach Nordamerika zurückbringen werden.“ Diese Rückkehr der Produktion zeigte sich laut Long von Wittmann Battenfeld besonders bei Verpackungen und Konsumgütern wie Reinigungsmitteln. „Vieles von diesem Zeug wurde nicht in Amerika hergestellt“, sagt er, „also begannen viele Unternehmen, die es in Übersee herstellten, diese Art von Produkten neu zu verlagern. Die Unternehmen, die sie bereits hier herstellten, begannen sich zu überlegen, wie man nicht nur die Nachfrage decken, sondern auch wettbewerbsfähig bleiben kann, um sicherzustellen, dass sie es nach Abschluss dieser Arbeiten auch weiterhin hier schaffen können.“

Fokus auf flexible Automatisierung

Angesichts der Fluidität des Marktes im Jahr 2020 und der sich ständig verändernden Natur des Lebens als kundenspezifischer Former, versuchten viele der Unternehmen, die Robotik und Automatisierung hinzufügten, dies so anpassungsfähig wie möglich zu tun. Ein Schlüssel dazu war die Arbeit mit Steuerelementen, die leicht umprogrammiert werden konnten, wenn Aufträge kamen und gingen.

„Unsere Bedienelemente sind zwar sehr, sehr leistungsstark“, sagt Healy von Sepro, „aber sie sind auch einfach zu bedienen. Der typische Operator kann sich, insbesondere mit Unterstützung von uns, bei Bedarf telefonisch oder vor Ort zurechtfinden.“

Wittmann Battenfeld hat sich auf seine Wizard-Programmierung konzentriert, einschließlich eines Videoassistenten mit einer Checkliste von Fragen, der Spritzgießer durch die Programmierung führt. „Innerhalb von 10 oder 12 Fragen schreibt es das Programm für Sie“, sagt Long. „Es übernimmt die gesamte Logik, anstatt dass ein Benutzer Zeile für Zeile in Code schreiben muss. Wir sehen definitiv einen großen Schub in der Branche und durch Wittmann für mehr assistentenbasierte Programmierung.“

Caparco sagt bei Yushin, dass das Interesse an flexiblen Systemen, die unterschiedliche Aufgaben für verschiedene Produktläufe übernehmen können, groß ist, ebenso wie an einer vereinfachten Programmierung, die schnelle Wechsel möglich macht. „Es ist sehr einfach, unsere Roboter für ein kompliziertes Automatisierungsprojekt einzusetzen“, sagt Caparco, „bei dem Sie das Programm mit einer Berührung ändern können, um eine einfache Pick-and-Place-Anwendung oder etwas anderes auszuführen. Sie sehen nicht mehr die großen, festen Automatisierungssysteme, um ein bestimmtes Produkt zu betreiben. Sie sehen Automatisierungssysteme, die sich mit wenigen oder einfachen Umstellungen an andere Produkte anpassen können.“

Fernbedienung erforderlich

Die Pandemie beschleunigte nicht nur die Anschaffung von Robotern und Automatisierung, sondern führte auch dazu, dass Spritzgießer die Remote-Fähigkeiten in einem neuen Licht betrachten. „Die Technologie hinter der Möglichkeit, sich hier ein Roboterprogramm ansehen zu können, ohne jemanden physisch ins Feld schicken zu müssen, ist etwas, bei dem wir in letzter Zeit einen großen Anstieg gesehen haben“, sagt Long. Wittmann Battenfeld steht diese Möglichkeit schon seit einiger Zeit zur Verfügung, aber in der Vergangenheit gab es oft Widerstand von Unternehmen, die nicht daran interessiert waren, einem Lieferanten zu erlauben, sich in das Netzwerk eines Spritzgießers einzuwählen und sich aus der Ferne mit einem Roboter zu verbinden. „Das ist die große Wende, die wir in der ersten Hälfte des Jahres 2020 erlebt haben“, sagt Long das erledigen und wie können wir es schneller erledigen?'“

Sepros neu gestaltete Success-Roboterlinie erfüllte 2020 eine starke Marktnachfrage.

Bei Sepro manifestierte sich dieser Bedarf laut Healy in der Nutzung der Live-Support-Angebote. Laut Caparco nutzten bei Yushin immer mehr Kunden das Yushin University-Programm für Fernschulungen sowie für die Suche nach virtuellem Support und Installationen. Während der Pandemie startete Yushin auch einen virtuellen Runoff-Prozess für neue Geräte. In der Vergangenheit kam ein Kunde, wenn er dazu in der Lage war, vor der Auslieferung das neue Automatisierungssystem in Betrieb. Das hat zu einer virtuellen Demonstration gewechselt, die in vielerlei Hinsicht zum Besseren ist. „Der Kunde kann sehen, wie die Ausrüstung läuft, und wir können diese Interaktion durchführen“, sagt Caparco. „Auch wenn es nicht von Angesicht zu Angesicht ist, machen wir es zumindest digital und es ist für die Kunden einfacher. Das ist etwas, das bleiben wird; Ich denke, davon werden wir noch viel mehr sehen.“

Covid verblasst, Qualifikationslücke bleibt

Was passiert also, wenn das schwarze Schwan-Ereignis der Pandemie langsam nachlässt, während Impfstoffe und Herdenimmunität Einzug halten – wird die Wirtschaft das Gaspedal nachlassen, das die Einführung der Automatisierung im letzten Jahr beschleunigt hat? Der demografische Wandel sagt aus, dass die zunehmende Akzeptanz der Automatisierung weiter anhalten wird. Laut einem Bericht des Manufacturing Institute vom Juli 2019 sind fast 25 % der Beschäftigten in der Fertigung mindestens 55 Jahre alt.

Dies ist Teil einer allgemeinen Ergrauung der USA, in der 2030 jeder fünfte Amerikaner 65 Jahre oder älter sein wird und bis 2035 zum ersten Mal die Zahl der Amerikaner im Rentenalter den Amerikanern unter 18 Jahren überlegen sein wird. Dieser Wandel vollzieht sich bereits in der Belegschaft des verarbeitenden Gewerbes, wo das Durchschnittsalter eines Arbeitnehmers im verarbeitenden Gewerbe von 40,5 im Jahr 2000 auf 44,1 im Jahr 2018 gestiegen ist, verglichen mit der gesamten US-amerikanischen Erwerbsbevölkerung, die im Jahr 2000 ein Durchschnittsalter von 39,3 und 2018 auf 42,2 hatte.

„Arbeitgeber werden wahrscheinlich unter Arbeitskräftemangel leiden und Schwierigkeiten haben, Berufseinsteiger zu rekrutieren und talentierte Arbeitskräfte zu halten“, sagte das Manufacturing Institute in seinem Bericht von 2019. „Dies wiederum kann zu höheren Löhnen und Gehältern führen und den Einsatz von Technologien wie Robotik und künstlicher Intelligenz beschleunigen, um die Produktivität der Arbeiter zu steigern.“

Diese Erfahrung mit dem Arbeitskräftemangel wurde von den Zulieferern der Kunststoffautomatisierung bestätigt, die den Verarbeitern geholfen haben, die anhaltende Herausforderung zu meistern. „Unsere Branche hatte bereits eine begrenzte Anzahl von Arbeitskräften; es war immer schwer, Leute zu finden“, sagt Wittmann Battenfelds Long. „Jetzt sehen Sie sogar, dass Ihre „A“- und „B“-Teamprozessoren – Ihre Guten – sehr dünn gestreckt sind, sodass sie nach viel mehr Hilfe suchen.“

Diese Hilfe besteht nicht darin, einen menschlichen Arbeiter zu ersetzen oder zu eliminieren. „Es geht nicht wirklich darum, Menschen von der Arbeit abzuhalten“, sagt Long, „sondern nur, dass es in der Produktion immer zu wenig Personal gibt“, eine Situation, die durch COVID-19 noch verschlimmert wird. „Wir sehen viele Unternehmen, die sich überlegen, wie wir Roboter und Automatisierung einführen können, um Dinge am Laufen zu halten, für die keine praktische Person erforderlich ist.“ Dies hat sich laut Long bei Systemen für Aufgaben wie das Prüfen oder Etikettieren von Teilen manifestiert.

„Versuchen unsere Kunden, mehr zu tun? Sicher“, sagt Healy von Sepro. „Einfach nur die Möglichkeit zu haben, dem Bediener so viel Zeit wie möglich von der Druckmaschine zu nehmen, versuchen die Kunden, dies zu erreichen.“

Dieses Bemühen wird durch das, was für Healy zu einem gemeinsamen Gespräch geworden ist, noch verstärkt. „Es vergeht kein Tag, an dem ich nicht bei einem Kunden angerufen habe und sehr schnell aus dem Mund kommt:‚Ich finde keine Leute‘. Das hört man überall. Es spielt keine Rolle, in welchem ​​geografischen Teil des Landes Sie sich befinden oder in welcher Branche Sie tätig sind, es ist ein Dauerthema, das sich einfach für die Automatisierung eignet.“