In Deutschland bestehen noch erhebliche Potenziale für wirtschaftlichere Produktionsverfahren. Wir sind zwar führend in der Entwicklung von Automatisierung, aber führen nicht bei deren Einsatz. Hierdurch ergibt sich die paradoxe Situation, dass wir sowohl Entwicklerland als auch Entwicklungsland sind – und das auf dem gleichen Gebiet. Warum ist das so und weshalb muss sich diese Situation ändern?
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Schätzungsweise weniger als 25% aller Maschinen sind in Deutschland automatisiert. Im Vergleich hierzu haben andere Nationen mit einer vergleichsweise geringeren volkswirtschaftlichen Bedeutung, etwa die Niederlande oder Finnland, einen Automationsgrad von bis zu 80% und somit einen deutlichen Vorsprung.
Triftige Argumente oder vorgeschobene Gründe? Beim Thema Automatisierung bewegt man sich hierzulande oft auf schwierigem Terrain. Die wohl häufigsten Argumente gegen eine Entwicklung in diese Richtung sind: „Ich automatisiere nicht, weil das ein Jobkiller ist“ oder „Wir haben CNC-Maschinen und sind daher automatisiert“ bzw. „Wir automatisieren nur aus ökonomischen Gründen, um hohe Lohnkosten zu sparen“.
Alle drei Argumente lassen sich im Grunde schnell entkräften. So haben Firmen, die in der Vergangenheit in Automatisierung investierten, nachweislich eher Arbeitsplätze geschaffen, anstatt abgebaut. Ferner bedeuten hochproduktive Maschinen nicht gleichzeitig eine hohe Automatisierung, denn schon bei der Arbeitsvorbereitung und damit der Produktionsplanung in Abstimmung mit dem Auslastungsgrad der Fertigung, sind noch viele manuelle Tätigkeiten erforderlich. Das Gleiche gilt für die Materialbereitstellung, für das Be- und Entladen der Maschinen und nicht zuletzt im Falle von Ad-hoc-Aufträgen, die eine flexible Planung notwendig machen.
Nicht nur ökonomische Ziele
Darüber hinaus folgt Automatisierung aus vielerlei Gründen nicht allein ökonomischen Zielsetzungen. Vor allem produzierende Unternehmen stehen heute in der Pflicht, die zunehmend knapper werdenden Ressourcen verantwortungsbewusster und damit nachhaltiger einzusetzen. Hinzu kommen die Herausforderungen des demographischen Wandels, wobei immer weniger Fachkräfte einer steigenden technischen Komplexität der Produktion gegenüber stehen. Steigende Komplexität bedeutet in diesem Zusammenhang aber auch eine hohe Variantenvielfalt und geringere Stückzahlen in der Fertigung aufgrund zunehmend differenzierter Kundenwünsche. Vor diesem Hintergrund ist Automatisierung unverzichtbar, schon alleine deshalb, weil eine zielgerichtete, IT-gestützte Automatisierung durch intelligente Steuerungs- und Leittechnik sowie den Einsatz von Robotik auch die Ziele von Industrie 4.0 in idealer Weise fördert und unterstützt.
Automatisierung muss einfach und flexibel sein
Der Ausbau der Automatisierung muss sich stets am tatsächlichen Bedarf der Unternehmen, ganz gleich welcher Größe, orientieren und sollte gleichermaßen einfach wie flexibel sein. Mit Blick auf diese Anforderungen bietet Fastems eine große Bandbreite an Automationslösungen und verfolgt dabei eine Triple P-Strategie. Triple P (Parts, Pallets, Processes) steht für ein umfassendes Lösungsspektrum in den Bereichen Werkstück- und Maschinenpaletten-Handling sowie intelligenter Prozessplanung und -steuerung.
Fachkräfte entlasten, Produktivität steigern
Ein gutes Beispiel für eine einfache, aber effiziente Automatisierungslösung im Bereich Part-Handling ist die Entwicklung des HALTER LoadAssistant. Bei diesem universellen System handelt es sich um einen Roboter zur Be- und Entladung von Werkstücken an CNC-Werkzeugmaschinen. Da der LoadAssistant mit einem rotierenden Beladungssystem ausgestattet ist, eignet er sich für ein sehr breites Werkstückspektrum. Das Handlingsystem entlastet qualifiziertes Personal von einfachen Arbeiten und steigert gleichzeitig die Produktivität, selbst bei kleinsten Serien.
Zur einfachen Steuerung des LoadAssistant, aber auch von Roboterzellen, empfiehlt sich Fastwizard. Die intuitive Software gibt dem Anwender z. B. anhand einfacher Symbole Schritt für Schritt Anweisungen zur Steuerung einer Roboterzelle. Große Vorkenntnisse sind hierfür nicht notwendig.
Einfache Integration
Automatisierung kann einfach sein, wie der HALTER LoadAssistant und Fastwizard belegen – einfach auch im Sinne der Integration in bestehende Fertigungsprozesse. Aus diesem Grunde hat Fastems im Bereich Werkstückhandling ein ideal aufeinander abgestimmtes Baukastensystem für Portallader bestehend aus Bewegungs- und Greifermodulen, Steuerungen, Werkstückmagazinen sowie Handling-, Funktions- und Maschinen-Modulen entwickelt.
Für das zweite „P“ in Triple P (Pallets), bietet sich der Flexible Palettencontainer (FPC) als gleichsam einfacher wie wirtschaftlicher Einstieg in die Automatisierung an. Der FPC ist ein kompaktes Flexibles Fertigungssystem (FFS) für horizontale Bearbeitungszentren (BAZ), das bereits vorkonfiguriert und getestet in einem Container ausgeliefert wird und somit binnen weniger Tage einsatzbereit ist.
„Wir haben keine andere Wahl“
„Wir konnten mit dem FPC die Anzahl der Maschinen reduzieren und bei gleichbleibendem Personalstamm unsere Produktivität erheblich steigern“, so das Fazit von Beat Baumgartner, Geschäftsführer der TRIAG AG in der Schweiz. Der Hersteller von Spannsystemen für Maschinenhersteller sowie die Medizin- und Flugzeugindustrie hat angesichts knapp bemessener Produktionsfläche und Losgrößen von 1 bis 100 in einen FPC-1500 investiert, an den eine Matsuura H. Plus-630 angebunden wurde. Mit diesem System kann das mittelständische Unternehmen in der Nacht ohne Personal fertigen und die Tagesschichten u. a. für Werkstückaufspannungen nutzen. Beat Baumgartner ist mit den Ergebnissen dieser Automatisierungslösung sehr zufrieden und plant weitere Investitionen in diese Richtung, um auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu bleiben: „Wir haben keine andere Wahl, als eine sehr hohe Automation“.
Flexible Einbindung
Für Reinhold Pöschko, Fertigungsleiter der Zwick GmbH & Co. KG, zählt vor allem die Flexibilität des FPC. Die Firma Zwick, ein Weltmarktführer bei der statischen Materialprüfung und führend bei dynamischen Prüfsystemen, erwarb zunächst einen FPC-750 zur Automatisierung eines horizontalen BAZ von Starrag-Heckert (HEC 400 D). „Der FPC ist kompakt und lässt sich sehr gut, auch nachträglich, in bestehende Fertigungskonzepte integrieren. Soll ein BAZ ersetzt werden, kann der FPC einfach an die neue Maschine angebunden werden“, beschreibt der Fertigungsleiter einen besonderen Vorteil des Systems im Vergleich zu einem Rundspeicher oder Palettenpool. Mittlerweile hat Zwick im Zusammenhang mit dem Kauf von weiteren Maschinen (darunter eine Heller H 2000 und zwei H 4000) einen zusätzlichen FPC-750 sowie zwei FPC-1000 im Einsatz.
Komplexes, vielseitiges FFS
Hohe Produktivität bei sehr hoher Teilevielfalt und kleinsten Losgrößen bis hin zu Einzelteilen, ist ein Spagat, den auch das Unternehmen Multivac meistern muss. Der weltweit führende Hersteller von Verpackungsmaschinen hat in den letzten Jahren daher kontinuierlich in mehrere Multi-Level-Systeme (MLS) von Fastems investiert. Vor allem beim Thema Fertigungs- respektive Bearbeitungsflexibilität zeigt Multivac, welche enormen Potenziale diese Lösungen bieten. An einem der jüngsten MLS mit 102 Palettenplätzen sind eine Heller FP 4000, zwei Heller MC 8000 und eine Grob G550 angebunden. Mit der Integration von Maschinen unterschiedlicher Hersteller und Typen wurde eine vielseitige Automatisierungslösung realisiert, die dem Unternehmen eine gleichsam hochproduktive wie in jeder Hinsicht flexible Fertigung ermöglicht.
Auf dem Weg zu Industrie 4.0
Die Praxis zeigt: Automatisierung ist nicht nur einfach, sondern immer auch flexibel und somit ein entscheidender Faktor für hohe Wirtschaftlichkeit. Allerdings können die meisten Lösungen nur so gut sein, wie es die Intelligenz dahinter zulässt. Aus diesem Grunde hat sich Fastems seit Beginn an auf die eigene Softwareentwicklung konzentriert. Das jüngste Ergebnis: eine Steuerung, mit der schon heute die Ziele von Industrie 4.0 Realität werden.
MMS5 ist mehr, als eine Leitwarte zwischen Automatisierungssystem und Maschine, da die Steuerung nicht nur eine NC-Programme- und Werkzeugverwaltung integriert, sondern auch die Ressourcenplanung übernimmt. Die MMS5 ermöglicht somit eine vorausschauende Produktionsplanung und trifft auf Wunsch auch eigene Planungsentscheidungen, wenn Fertigungsabläufe unvorhergesehen gerändert werden müssen.
Wie weit die Erfahrungen von Fastems im Hinblick auf IT-Entwicklungen zurückreichen, zeigt zudem die Kundenbetreuung. Bereits seit 1990 nutzt Fastems hier den eigenen Remote-Service, um weltweit eine hohe Verfügbarkeit aller installierten Systeme sicherzustellen. Mehr als 80% aller Probleme lassen sich auf diese Weise schon binnen kürzester Zeit beheben.
Fastems Systems GmbH www.fastems.com www.fastems-systems.de
Der Autor
Bernd Grieb, Geschäftsführer, Fastems Systems GmbH
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