Industrielle Automatisierung und Produktion 4.0

Roboter-Automatisierung und schlanke Produktion

publiziert: Dienstag, 12. Dez 2023 / 16:04 Uhr
Im Zuge der Industrie 4.0 erfahren auch Roboter einen Wandel von separierten Systemen hin zu einer vernetzten Produktionsgemeinschaft.
Im Zuge der Industrie 4.0 erfahren auch Roboter einen Wandel von separierten Systemen hin zu einer vernetzten Produktionsgemeinschaft.

Industrielle Automatisierung mit oder Roboter? Diese Frage stellen sich inzwischen viele produzierende Betriebe.

Eine Lösung für dieses Dilemma bieten kollaborative Roboter, welche die schlanke Produktion unterstützend begleiten und mit dem Menschen interagieren. Eng mit der Lean Production oder schlanken Produktion verzahnt ist das Konzept des One-Piece-Flow. Das bedeutet eine Fliessbandfertigung, bei der die Mitarbeiter ein bestimmtes Werkstück durch sämtliche Bearbeitungsgänge und mitunter bis hin zur Fertigstellung begleiten. Dieses Konzept basiert auf der Organisation rotierend eingesetzter Mitarbeiter. Jeder Mitarbeiter muss dazu alle Arbeitsgänge beherrschen. In der Automobilindustrie ist diese Vorgehensweise mit Just-in-time-Anlieferung, One-Piece-Flow und schlanker Produktion zum Teil schon lange Zeit verbreitet. Sie stammt ursprünglich aus Japan. Kernprinzipien der schlanken Produktion sind Vermeidung von Verschwendung, ein kontinuierlicher Optimierungsprozess, die Orientierung des Materialfluss am tatsächlichen Absatz sowie eine offene Fehlerkultur und Mitarbeiterorientierung.

Lean Production, Industrie 4.0 und automatisierte Roboter

Digitalisierung, Automatisierung und die Industrie 4.0 verändern die in den letzten Jahrzehnten etablierte Lean Production in nicht zu unterschätzendem Masse. Für Unternehmen bedeutet das, dass sie auf diesen Wandel schnell reagieren müssen. Doch können sich Lean Production und Industrie 4.0 wunderbar ergänzen. Cobots können in bestimmten Bereichen der Fertigung neben oder sogar mit den Menschen im Fertigungsraum zusammenarbeiten, ohne dass ein Schutzzaun benötigt wird. Die Aufgaben, die ein solcher kollaborativer Roboter übernehmen kann, sind ziemlich vielseitig. Gefährliche Arbeiten fallen damit für den Menschen weg, der sich stattdessen stärker auf seine Kernkompetenzen konzentrieren kann. Die Industrie 4.0 profitiert von Cobots, indem die Flexibilität und Kreativität des Menschen mit der Ausdauer, Präzision und Geschwindigkeit eines Roboters kombiniert wird. Dies erlaubt dann beispielsweise die flexible und effiziente Automatisierung bisher manuell ausgeführter Produktionsschritte.

Vernetzte Fertigung heisst vernetzte Roboter

Im Zuge der Industrie 4.0 erfahren auch Roboter einen Wandel von separierten Systemen hin zu einer vernetzten Produktionsgemeinschaft. Denn nicht nur die Produktionssysteme werden zunehmend vernetzt und agieren intelligent, sondern dasselbe gilt für die Roboter, die in diesem Umfeld zum Einsatz kommen. Indem sie mit Automatisierungssoftware verbunden werden, erlangen kollaborative Roboter ein ganz neues Potenzial. Ihre Bedeutung wird in Zukunft weiter steigen. Die Produktion schlank und flexibel zu gestalten heisst das Gebot der Stunde. Das hat massive Auswirkungen auf Produktivität, Liefergeschwindigkeit und Qualität der erzeugten Produkte, bedeutet aber auch gleichzeitig grössere Innovationsbereitschaft konkurrierender Unternehmen. Fliessbandarbeit gehört wohl bald schon weitgehend der Vergangenheit an.

Herausforderungen für die Zukunft im Spannungsfeld zwischen schlanker Produktion und Roboter-Automatisierung

Cobots und sonstige intelligente Roboter müssen wirtschaftlich arbeiten. Daran führt letztlich kein Weg vorbei. Automatisierte Roboter und Cobots können nicht einfach von der Stange gekauft werden, da sie häufig für sehr spezifische Aufgaben benötigt werden. Das erfordert in vielen Fällen einen nicht minder speziellen Greifarm mit einer Vielzahl an Sensoren samt Zusatzkomponenten. Inzwischen gibt es jedoch einige Unternehmen, die sich auf Roboter-Automatisierungen spezialisiert haben und kundenspezifische Automatisierungslösungen anbieten. Ein solches Unternehmen ist zum Beispiel PA Solutions. Nicht zuletzt setzen viele dieser Hersteller auf fruchtbare Kooperationen mit traditionellen Roboterherstellern, um so ganz auf die jeweilige Aufgabenstellung abgestimmte Cobot- und Roboterlösungen zu realisieren. Im Vordergrund stehen stets die Sicherheit der Mitarbeiter und die Anbindung an die bestehende, übergeordnete IT-Umgebung.

(fest/pd)

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