Digitalisierung & Transformation

Automatisierung

Mit kollaborierenden Robotern wettbewerbsfähig bleiben

Gerade für produzierende Unternehmen ist Automatisierung ein Innovationstreiber. Jedoch gerade die Vorstellung, einen klassischen Industrieroboter zu integrieren, kann abschreckend wirken: zu kompliziert, zu teuer, zu aufwendig. Kollaborierende Roboter, sogenannte Cobots, versprechen Abhilfe. Der Beitrag zeigt die Vorteile dieser Leichtbauroboter.
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Prognosen besagen, dass bis zum Jahr 2030 25 Prozent aller menschlichen ­Tätigkeiten in der Schweiz von Robotern ausgeübt werden. Das scheint heutzutage noch schwer vorstellbar, da gerade im Mittelstand noch grosse Skepsis gegenüber solcher Technologie herrscht. Ein Blick auf die Entwicklung der Wirtschaft zeigt jedoch: Wer in seiner Produktion nicht automatisiert, arbeitet weniger effizient und wird langfristig abgehängt.

Das ist vor allem in der zunehmenden Vielfalt an Produkten begründet, deren Lebenszyklus zugleich sinkt, und dem nach wie vor anhaltenden Fachkräftemangel. Um mit dem nationalen wie auch internationalen Wettbewerb mitzuhalten und auf variantenreiche Aufträge zu reagieren, müssen Betriebe schneller, rentabler und flexibler arbeiten. 

Robotik neu gedacht

Gerade kleinen und mittleren Unternehmen sind klassische Industrieroboter meist zu unflexibel, zu teuer und zu kompliziert, um sie selbstständig in Betrieb zu nehmen. Eine Alternative ist der Einsatz von kollaborierenden Robotern. Die sogenannten Cobots bieten die Möglichkeit, einfach, schnell und kostengünstig zu automatisieren. Ein Segen für viele Mittelständler, denn Automatisierung ist aus verschiedenen Gründen der Schlüssel zu einer dauerhaft flexiblen und somit wettbewerbsfähigen Produktion. 

Dabei geht es keinesfalls darum, Menschen durch Maschinen zu ersetzen, ­sondern um eine Neuausrichtung von Arbeit. Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) verfolgt die Symbiose von Mensch und Maschine, in der alle Parteien sich auf ihre jeweiligen Stärken besinnen. Im Falle des Roboters sind das die beständigen physischen Kräfte und die Präzision in der Ausübung immer gleicher Abläufe, die ein Mensch niemals aufbringen kann – und auch nicht muss oder gar möchte.

Gegen den Fachkräftemangel 

Der Gedanke der MRK ist gerade in Zeiten fehlender Fachkräfte gefragter denn je. Aktuelle Studien gehen davon aus, dass es jedem vierten KMU in der Schweiz an qualifizierten Mitarbeitern mangelt und diese Betriebe prinzipiell Probleme haben, geeignete Fachkräfte zu rekru­tieren. Insbesondere ergonomisch ungünstige oder monotone Aufgaben werden zunehmend unattraktiv und schrecken Bewerber ab.

Langfristig ist das Problem noch viel ­gravierender: In Anbetracht des demografischen Wandels ist davon auszu­gehen, dass sich der Fachkräftemangel in den folgenden Jahren weiter vergrös­sert. Schon jetzt betrachten Experten das hohe Renteneintrittsalter – in der Schweiz liegt das reguläre Renteneintrittsalter bei 65 Jahren – mit wachsender Sorge. Wie soll ein Mitarbeiter mit Anfang oder Mitte 60 noch schwer körperlich arbeiten? Und wie lassen sich die zahlreichen unbesetzten Stellen zukünftig kompensieren?  

Cobots als Unterstützung 

Hier setzen Cobots an. Sie sind aus modernen Fertigungsbetrieben mittlerweile nicht mehr wegzudenken. Die Erfolgs­bilanz ist der intuitiven Bedienweise der Leichtbauroboter zu verdanken, die über sechs rotierende Achsen verfügen, wenig Stellfläche einnehmen und dabei sowohl schwere Lasten greifen und heben als auch filigrane, monotone Aufgaben präzise ausführen. Mithilfe geeigneter Endeffektoren, beispielsweise Greifern oder Schraubendrehern, lassen sich die Ro­boter passend zum individuellen Pro­duktionslayout und zur gewünschten Aufgabenstellung gestalten. 

Darüber hinaus sind sie nicht nur fle­xibel, kostengünstig und platzsparend, sondern auch sicher. Nach einer erfolgreich abgeschlossenen Risikobeurteilung können sie problemlos neben oder in Zusammenarbeit mit Menschen eingesetzt werden. Mit positiven Effekten für Geschäftsführer, die ihre Mitarbeiter entlasten wollen. 

Aus der Praxis

Repetitive, anstrengende und tendenziell fehleranfällige Tätigkeiten delegieren sie einfach an den Roboterarm – wie ­beispielsweise beim Schweizer KMU ­Profatec AG. Der Acht-Mann-Betrieb aus Malans bietet seit fast zwei Jahrzehnten spezialisierte Kunststofflösungen für diverse Branchen an, von der Automobil­industrie bis hin zur Pharmabranche. ­Um die Rentabilität zu steigern, sollte das Spritzgiessen in das Angebot aufge­nommen werden. Profatec stand vor der Entscheidung, weitere Mitarbeiter einzustellen, die schwer zu finden waren, auf eine kostengünstige Produktion im asiatischen Markt zurückzugreifen oder Roboter einzusetzen.

Heute befinden sich Cobots von Universal Robots in der Fertigung von Profatec. Ein UR5 und zwei UR10 arbeiten flexibel an den verschiedenen Spritzgussmaschinen, die vom Personal ohne Produktionsstopp einfach programmiert werden. Die Cobots entlasten nicht nur die Fachkräfte von monotonen Aufgaben, sondern sichern auch langfristig die Wettbewerbsfähigkeit des KMU und die Arbeitsplätze in Malans.

Raum für Weiterbildung

Fachkräfte bei repetitiven Aufgaben zu entlasten, setzt nicht nur wichtige Ressourcen für wertschöpfende Tätigkeiten frei. Auch die psychische Belastung wird reduziert: eine dringend notwendige Massnahme, immerhin belegen Studien schon seit Jahren, wie gravierend anhaltender Stress das Immunsystem schwächt. Die Erfahrung zeigt, dass gerade die ­Werker, die besonders eng mit einem Cobot zusammenarbeiten, sich oft wie von selbst zu betriebseigenen Robotik-Spezialisten entwickeln und Kompetenzen erlangen, die sie zu weiterführenden Tätigkeiten befähigen. Auf diese Weise erhalten sie eine ideale Weiterbildung für den Arbeitsmarkt von morgen.

Gleichzeitig setzen Mittelständler, die ­automatisieren, einen wichtigen Impuls in Sachen Nachwuchsgewinnung. Denn über die Investition in einen Cobot können Geschäftsführer gerade jüngeren Fachkräften gegenüber demonstrieren, dass Innovationsgeist begrüsst wird. ­Sie werden tendenziell als Arbeitgeber enorm an Attraktivität dazugewinnen. So sind kleine und mittelständische Unternehmen in der Lage, ihr eigenes Image erheblich zu verbessern. 

Roboterwissen als Lehrinhalt 

Im Kampf gegen den Fachkräftemangel gilt die Devise, dass es für umfangreiche Aufklärungsarbeit niemals zu früh ist. Doch paradoxerweise offenbart sich hier eine neue Herausforderung: Obwohl mehr und mehr Unternehmen mit Robotern arbeiten, spielt die Thematik in der beruflichen Ausbildung eine marginale Rolle. Automatisierungsunterricht an Schulen und Berufsschulen gibt es kaum. Nur an we­nigen ausgewählten Berufsschulen steht ein Roboter zu Übungszwecken. Auch gibt es nur wenige staatliche Programme, um das Fach Automatisierung in den Unterricht zu integrieren. Um sich auf die Arbeitswelt praktisch vorzubereiten, wird es aber immer wichtiger, sich mit neuen Technologien auszukennen – ohne den spielerischen, neugierigen Umgang damit aus den Augen zu verlieren.

Universal Robots hat deshalb ein Konzept entwickelt, das Lehrern dabei hilft, einen praxisorientierten Robotik- und Automatisierungsunterricht anzubieten. Ziel ist es, Auszubildenden so früh wie möglich Berührungsängste zu nehmen und sie mit dem Umgang mit Robotern vertraut zu machen. Da Cobots nach der erwähnten Risikobeurteilung direkt neben dem Menschen arbeiten dürfen, sind sie auch im Klassenzimmer gefahrlos einsetzbar. Grenzwerte und Parameter lassen sich vorab passwortgeschützt in den Sicherheitseinstellungen des Roboters festlegen, sodass Schüler diese nicht verändern können.

Davon profitieren Studenten, Auszubildende und Schüler, die später im produzierenden Mittelstand tätig sein werden, zum Beispiel als Packmitteltechnologe, Werkstofftechniker oder Verfahrensmechaniker für Kunststoff. Gleichermassen hilft diese neu gewonnene Qualifikation aber auch den Unternehmen, die so das Personal bekommen, das sie tatsächlich benötigen. 

Bis zum Jahr 2030 und der 25-Prozent-Marke bleibt nicht mehr viel Zeit für kleine und mittelständische Betriebe. Wenn jetzt ein branchenübergreifendes Umdenken stattfindet, werden die prognostizierten Werte erreicht – und zahl­reiche positive Veränderungen in der ­Industrie mit sich bringen. An intuitiv ­bedienbaren, profitablen Robotiklösungen mangelt es nicht, wie Cobot-Hersteller zeigen.