Smart Automation-Leitfaden
Studie »Erfolgreich Automatisieren im Werkzeugbau«
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat die Automatisierung der Fertigung im deutschen Werkzeugbau, sowie deren Nutzen, Hindernisse und Potentiale untersucht und gibt darauf aufbauend Empfehlungen für künftige Automatisierungsprojekte.
Die Hälfte der befragten Unternehmen automatisiert seit mehr als fünf Jahren die Fertigung. Insgesamt sieben von zehn befragten Unternehmen verfolgen derzeit Automatisierungsprojekte. Allerdings ergibt die Untersuchung, dass in vielen Bereichen noch Handlungsbedarf besteht: Um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können, muss sich der Werkzeugbau aus seiner Tradition als meist handwerklich orientiertes Gewerbe hin zu einer industriellen Produktion weiterentwickeln.
Automatisierung erhöht die Produktivität und verkürzt die Durchlaufzeiten. Die erforderlichen hohen Investitionskosten sind hingegen für alle Befragten der größte Nachteil. Individuell angepasste Automatisierungskonzepte können dem Werkzeugbau hier sehr helfen.
Anhand eines Fragebogens befragte das Fraunhofer IPT zehn ausgewählte Betriebe mit zumeist mehr als 100 Mitarbeitern sowohl des internen als auch externen Werkzeugbaus, die im Zulieferergeschäft wie der Automobil- oder Kunststoffindustrie tätig sind. Zudem greift die Studie auf die gemeinsame Werkzeugbaudatenbank des Fraunhofer IPT und des Werkzeugmaschinenlabors der RWTH Aachen zurück, die mit mehr als 1000 Benchmarking-Datensätze enthält, die nicht älter als 5 Jahre sind. Hierdurch konnte die Branche ganzheitlich abgebildet werden.
Die Untersuchung ergab folgende Ergebnisse:
1. Die Befragten wissen, dass eine sichere Beherrschung der eigenen Fertigungsprozesse für jedes Automatisierungsvorhaben zwingend erforderlich ist, um die entstehenden Effizienzvorteile nutzen zu können.
2. Der Werkzeugbau weist aufgrund der Vielzahl an Einzelteilen und des breiten Geometrie- und Größenspektrums der Werkstücke eine geringe Gleichteilquote auf. Die notwendige Bauteil- und Prozessstandardisierung für den Einsatz von Automatisierungslösungen fehlt teilweise noch in Werkzeugbaubetrieben.
3. Um Prozesse zu automatisieren, sollten beispielsweise Werkstück, Werkzeug- und Fertigungsdaten entlang der Prozesskette durchgängig verfügbar sein. Die befragten Unternehmen haben in Teilen mit der Einführung von RFID-Tags zur automatischen Identifikation von Komponenten bereits erste Schritte in diese Richtung unternommen. Im nächsten Schritt muss die Datendurchgängigkeit konsequent umgesetzt werden, um eine weitergehende Automatisierung zu befähigen.
4. Eine aktive Einbeziehung von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern bei Automatisierungsprojekten ist für den Erfolg erforderlich und kann für weitere Vorhaben motivierend wirken.
5. Für einen automatisierten Prozess der Materialbereitstellung und -bearbeitung müssen Unternehmen unterschiedliche Maschinen durch Automatisierungshardware miteinander verbinden. Eine ganzheitliche Maschinenverkettung ist im deutschen Werkzeugbau bisher nur vereinzelt vorzufinden. Zwischen den Fertigungsverfahren herrschen aktuell noch große Unterschiede hinsichtlich des Automatisierungsgrads.
6. Die Investitionskosten sind nach Auswertung das größte Implementierungshindernis. Der Anteil von Automatisierungsprojekten am Investitionsbudget variiert unter den Befragten sehr stark. Das Fraunhofer IPT hat deshalb eine Methodik zur Bewertung von Automatisierungsproblemen entwickelt, die Unternehmen geeignete Entscheidungsgrundlagen für Investitionsvorhaben bietet und qualitative wie monetäre Aspekte berücksichtigt.
Die Studie inklusive einer Executive Summary kann kostenlos im Internet heruntergeladen werden.
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