Die Smart Factory oder «intelligente Fabrik» steht im Zentrum der sogenannten 4. Industriellen Revolution, auch Industrie 4.0 genannt. Die Smart Factory besteht aus einer Produktionsumgebung, in welcher idealerweise ohne menschlichen Eingriff produziert werden kann. Auch soll sie sich selbst organisieren können. Welcher Beitrag Roboter leisten und welche Herausforderungen dabei bestehen, wird in diesem Blog aufgezeigt.
Einsatz von Roboter in der Industrie 4.0
Roboter übernehmen die Welt der Produktion. Bereits im Jahr 2017 waren es mehr als drei Millionen Industrie-Roboter, die weltweit ihre Arbeit erledigen. Die Tendenz ist stark steigend. Bis zu diesem Jahr sollen weitere 1.7 Millionen Roboter in den Fabriken dieser Welt installiert werden. Vor Allem in asiatischen Ländern wird stark aufgerüstet. Eine Produktionsstrasse beim Automobilhersteller Audi in Ungarn zeigt gut auf, wie Roboter in der heutigen Smart Factory eingesetzt werden.
Wirtschaftliche Chancen bei Einsatz von Robotern in der Unternehmung
Ein deutsch-dänisches Forscherteam hat die wirtschaftlichen Auswirkungen von Robotereinsatz auf der Unternehmensebene untersucht. Dabei untersuchten Sie, wie sich die Anzahl Mitarbeiter vor und nach erstem Einsatz von Roboter verändert haben. Ob Einsatz oder Nicht-Einsatz von Robotern hat für viele Unternehmen weitreichende wirtschaftliche Auswirkungen.
Fazit der drei Forscher (Smolka, Manuylov und Koch) ist es, dass Firmen, welche Roboter einsetzen (Robot adopters), bereits vor dem erstmaligen Einsatz von Robotern grösser und effizienter als ihre Mitbewerber waren. Nach erstmaliger Roboternutzung weiten sie ihre Produktion um 20 – 25 Prozent aus, erhöhen die Zahl der Beschäftigten und senken jedoch ihren Lohnkostenanteil um 5 -7 Prozentpunkte. Unternehmen, die keine Roboter einsetzen (Non-adopters) erleben neben Arbeitsplatzverluste auch Produktionsrückgänge und finanzielle Krisen bis im Extremfall den Konkurs.
Grenzen beim Einsatz von Robotern
Moderne Sensorik übernimmt in Smart Factories die Qualitätsprüfung, zu welcher auch die Diagnose von Fehlern gehört. Die Diagnose von Fehlern ist also auch voll automatisiert. Doch was passiert, wenn ein Fehler gefunden wurde? Fehler können in einer automatisierten Fertigungsstrasse auf allen Ebenen auftreten. Je höher der Automatisierungsgrad, desto empfindlicher wirkt sich ein Maschinenstopp aus. Denn ein Fehler wird auch heute noch von einem Menschen behoben und ist noch nicht automatisiert. Auch die Unterstützung durch moderne Robotik hat dieses Problem noch nicht gelöst. Dieses Problem kann jedoch nur durch eine Modularisierung der automatisierten Fertigung überwunden werden. Weiter müssen die Einzelsysteme «smart» werden. Sie sollen sich gegenseitig über ihre aktuelle «Lage und Befindlichkeit» informieren, um frühzeitige Korrekturen und Änderungen zu veranlassen. Eine weitere Herausforderung stellt auch die Flexibilität der Umwelt dar. Der Wechsel von Brennstoffmotoren auf Elektro-Motoren ist ein Beispiel für einen technologischen Paradigmenwechsel. Ein solches Mass an Flexibilität kann die beste Smart Factory eines Automobilherstellers nicht bewerkstelligen. Dafür benötigt es nämlich Forschung, Entwicklung, Marketing, Kommunikation und viele weitere Aspekte.
Herausforderungen bei der Einführung
Man kann sich denken, dass die Einführung eines Roboters nicht in jeder Branche und auch nicht in jedem Geschäftszweig immer die beste Lösung bietet. Es müssen folgende Punkte bei der Einführung von Assistenzsystemen berücksichtigt werden:
- betriebliche Aufgabe sollte im Mittelpunkt stehen
- mit vertrauten Systemen beginnen
- Akzeptanz der Mitarbeiter gegenüber Assistenzsystemen
Ohne Beachtung dieser Punkte können die Vorteile nicht richtig ausgespielt werden.
Fazit
Die ersten Grenzen der automatisierten Fertigung ergeben sich durch die einfachen Fragen der Betriebswirtschaft: Kann sich ein höherer Automatisierungsgrad vor dem Hintergrund des Nachfragemarktes amortisieren? Wenn sich die Nachfragemärkte immer weiter zu atomisierten Nischenmärkten entwickeln, bleibt Flexibilität das oberste Gebot. Und in diesem Bereich werden Grenzbereiche der Wirtschaftlichkeit berührt. Wirtschaftlichkeit und Flexibilität bedeuten im Zeitalter immer kürzerer Produktzyklen mehr denn je: Nicht schneller Ware zu produzieren als Ware verkauft werden kann, sondern schneller als der Wettbewerb auf veränderte Nachfragen zu reagieren. Strategische Entscheidungen können aber nach wie vor nur von Menschen, nicht von Robotern getroffen werden. Automatisierung passt in viele, aber nicht in alle Unternehmensstrategien.
