Automatisierung für kleine und mittlere Hersteller: Effizienz und Gewinnwachstum freisetzen

Industrieroboter existieren seit über 65 Jahren und sind kommerziell verfügbar. Fabrikautomatisierung, ein umfassenderer Begriff, besteht in der einen oder anderen Form schon deutlich länger. Menschen haben kontinuierlich Lösungen entwickelt, um vielfältige Fertigungsprobleme zu lösen und die Herstellung effizienter, sicherer und kostengünstiger zu gestalten. Die menschliche Kreativität hierzu kennt keine Grenzen. Die verfügbare Technologie verbessert sich stetig – insbesondere in puncto Fähigkeiten und Benutzerfreundlichkeit.

Dennoch können die Vielzahl verfügbarer Automatisierungsprodukte, der Fachjargon der Branche, die schiere Anzahl der Optionen und die feinen Unterschiede zwischen ihnen für Neulinge schwer verdaulich und verständlich sein. Der folgende Beitrag vermittelt einen Überblick über aktuelle Entwicklungen in der Automatisierung, die erstmals für kleine und mittlere Unternehmen realistisch erschwinglich und in ihren Fertigungsprozessen einsetzbar sind. Die Schwerpunkte liegen auf Programmier-/Implementierungskomplexität, begrenztem Platzangebot und Kosten.

Abgrenzung des Themas

Lassen Sie uns kurz den Begriff „Fabrikautomatisierung“ klären. Für diese Diskussion lassen wir Standardmaschinen mit einzweckmäßiger Bestimmung außen vor – wie Nähmaschinen, Stoßmaschinen, Bohrmaschinen, CNC-Fräsmaschinen und ähnliche, die „vom Regal“ bei Händlern erhältlich sind. Stattdessen betrachten wir Maschinen für spezialisiertere Fertigungsanwendungen, die für die Handhabung oder Montage Ihres Produkts konzipiert und eingesetzt werden können.

Harte vs. flexible Automatisierung

Die erste Entscheidung für einen kleinen oder mittleren Hersteller ist die Wahl der passenden Automatisierungsart. Im Grunde geht es um die Entscheidung zwischen 1) harter Automatisierung und 2) flexibler Automatisierung (Robotik) – oder einer Kombination beider. Wenn Ihr Bedarf darin besteht, hohe Stückzahlen desselben oder ähnlicher Teile so schnell wie möglich zu produzieren, sollten Sie wahrscheinlich harte Automatisierung prüfen. Der Vorteil: Sie erledigt eine Aufgabe extrem gut, kann aber Änderungen allgemein nur schwer accommodieren. Harte Automatisierung nutzt meist Nocken und Mechanismen, die exakt die notwendige Bewegung liefern – nicht mehr und nicht weniger –, um die Aufgabe so schnell wie möglich zu erledigen.

Wenn Sie ein Produkt oder Teile davon in hohen Stückzahlen fertigen müssen, mit seltenem oder keinem Designänderungsbedarf in absehbarer Zukunft, ist harte Automatisierung wahrscheinlich der richtige Weg. Ihr nächster Ansprechpartner wäre dann ein „Sondermaschinenbauer“. Diese nutzen Standard-Automatisierungskomponenten, fügen aber ihr eigenes Wissen und ihre Erfahrung hinzu, um ein System für Ihre spezifischen Bedürfnisse zu konstruieren. Diese Systeme reichen von vollautomatisch bis teilautomatisch. Teilautomatische Systeme sind aufgrund der Kosten häufiger. Selbst wenn vollautomatisch das Endziel ist, bevorzugen die meisten kleinen und mittleren Hersteller – besonders Automatisierungsneulinge – einen „phasenweisen Implementierungsansatz“. Das heißt, ein System, das zunächst Teilbereiche abdeckt, aber schrittweise aufgerüstet werden kann. Der Grund ist primär ökonomisch, aber es kann auch klug sein, erst gehen zu lernen, bevor man läuft, und ein Gefühl für Kosten und Nutzen der Automatisierung zu bekommen.

Flexible Automatisierung hingegen nutzt Industrieroboter. Roboter sind die Generalisten der Automatisierungswelt. Sie bieten mehrere programmierbare Achsen und können mehrere Programme speichern, um unterschiedliche Aufgaben auszuführen, wenn sich Bedürfnisse ändern. Wenn Sie mehrere unterschiedliche, aber ähnliche Teile fertigen müssen, ist flexible Automatisierung wahrscheinlich die Lösung. Industrieroboter können für andere Anwendungen umgerüstet werden – im Gegensatz zu harter Automatisierung. Dabei sei angemerkt, dass dies nicht unbedingt einfach ist.

Industrieroboter gibt es in verschiedenen Typen, jeweils mit Vor- und Nachteilen und Überlegungen, die die Wahl bestimmen: Wiederholgenauigkeit, erforderliche Geschwindigkeit, benötigter Bewegungsradius, Waschbarkeit (verschiedene Schutzarten), Sicherheit für den Einsatz neben menschlichen Arbeitern usw. Die Fertigung wandelt sich, und viele dieser Veränderungen erfordern mehr Flexibilität, um zukünftigen Bedürfnissen anzupassen. Wo früher alle paar Jahre neue Produkte aufkamen, ist der Trend heute zu häufigeren Produkteinführungen und/oder der Fähigkeit und dem Wunsch, Produkte an spezifische Kundenwünsche anzupassen – oder beides.

Flexible Automatisierung unterscheidet sich von harter Automatisierung auch darin, dass der Automatisierungsgrad oft eher anwendungsbezogen ist als ein „Eingang-zu-Ausgang“-System. Roboter führen repetitive Aufgaben sehr schnell aus. Eine gute Faustregel für allgemeine Roboteranwendungen sind die 3 D's: Dull (eintönig), Dirty (schmutzig), Dangerous (gefährlich). Es gibt viele Gründe, einen Industrieroboter für eine derzeit menschlich ausgeführte Operation einzusetzen – nicht zuletzt ökonomische. Verletzungsgefahr ist ein Aspekt. Der menschliche Körper ist nicht für repetitive Bewegungen gemacht und anfällig für schmerzhafte, kostspielige Verletzungen wie Karpaltunnelsyndrom. Neben der Verletzung des Arbeiters entstehen dem Hersteller negative Effekte durch Produktivitätsverlust, Arbeitsunfallversicherung usw.

Auf der positiven Seite können Industrieroboter Effizienz und Stückzahlen steigern und Stückkosten senken. Repetitive Aufgaben werden für Menschen auch schnell monoton und uninteressant. Viele Unternehmen haben daher eine „Drehtür“ und anhaltende Schwierigkeiten, Arbeiter für solche Aufgaben zu finden, zu schulen und zu halten. Zusätzlich zu den Kosten kann die Abhängigkeit von menschlicher Arbeit für Basisaufgaben herausfordernd werden, besonders bei niedriger Arbeitslosigkeit und vielen Wahlmöglichkeiten für Arbeitnehmer.

Wie kann CMTC helfen?

Wenn Sie an einer harten Automatisierungslösung interessiert sind, empfehlen wir einen Sondermaschinenbauer. Aber welchen? Wenn flexible Automatisierung Ihren Bedarf besser beschreibt, ist ein Systemintegrator der richtige Ansprechpartner. Für die meisten kleinen und mittleren Unternehmen ohne Vorerfahrung ist der beste Weg, einen Profi zu engagieren, statt es allein zu versuchen.

CMTC kann Sie beraten und Ihnen klare Optionen für eine fundierte Geschäftsentscheidung aufzeigen. Lassen Sie uns die Möglichkeiten demonstrieren und Ihre Optionen klar machen.