Produktionsrobotik – welche Prozesse sollten zuerst automatisiert werden?

In diesem Artikel präsentieren wir Ihnen eine Liste von 6 spezifischen Aufgaben, deren Automatisierung Ihnen die schnellste Kapitalrendite bringt, wenn Sie mit dem Druck kämpfen, Wettbewerbsfähigkeit, Effizienz zu steigern und Personalmangel zu bewältigen. Eine gut implementierte Produktionsrobotisierung kann viele Engpässe in Ihrem Unternehmen beseitigen. Prüfen wir, welche Positionen und Prozesse in Ihrer Einrichtung heute durch gut implementierte Industrieroboter verbessert werden könnten.

Robotisierung von Produktionsprozessen - lohnt sich die Investition jetzt?

Bevor wir zur Liste der Produktionsprozesse übergehen, halten wir kurz inne und betrachten den Sinn der Investition und welche messbaren Vorteile sie bringt. Die Robotisierung von Produktionsprozessen bedeutet keine Reduzierung der Belegschaft – es ist in erster Linie die intelligente Delegation bestimmter Produktionsaufgaben an Maschinen, um:

• Effizienz zu steigern – Roboter arbeiten schneller und ohne Pausen, sodass Sie zusätzliche Produktionskapazitäten gewinnen.

• Stabile Qualität – die Beseitigung menschlicher Fehler reduziert die Anzahl der Defekte und Reklamationen.

• Sicherheit und Entlastung des Menschen – Maschinen ersetzen Menschen bei repetitiven Aufgaben, und Arbeiter können sich auf verantwortungsvollere Tätigkeiten konzentrieren.

• Widerstandsfähigkeit gegen Personalmangel – Roboter werden nicht krank und wechseln nicht zur Konkurrenz.

Eine gut ausgewählte Robotisierung von Produktionsprozessen in KMUs kann sich innerhalb weniger Monate amortisieren und bringt nicht nur finanziellen Ertrag, sondern auch eine echte Prozessoptimierung.

Manuelle Operationen sind langsam und erzeugen Fehler. Einen guten Schweißer oder CNC-Bediener zu finden, grenzt oft an ein Wunder, und der Druck auf Preise und Termine wächst mit jedem Quartal. Die Konkurrenz schläft nicht – diejenigen, die bereits in die Produktionsrobotisierung investieren, ziehen dem Rest des Feldes davon.

Robotisierung von Produktionsprozessen - welchen Prozess als ersten wählen?

Die Wahl des ersten Arbeitsplatzes für die Automatisierung darf nicht dem Zufall überlassen werden, da sie ein Schlüsselelement der gesamten Implementierungsstrategie ist.

Es lohnt sich, gleich zu betonen: Robotisierung bedeutet nicht, die gesamte Produktionslinie zu ersetzen. Meistens handelt es sich um einen chirurgischen Eingriff – die Automatisierung eines bestimmten Elements des Prozesses, das am repetitivsten, nicht ergonomisch ist oder einen Engpass darstellt. Ein Roboter kann beispielsweise nur den Schweißvorgang durchführen, während die Vorbereitung und Entgegennahme von Teilen weiterhin von Menschen erledigt wird.

Anstatt zu raten, beantworten Sie einige einfache Fragen. Der Prozess, der der beste Kandidat ist, erfüllt die meisten dieser Kriterien:

• Wiederholbarkeit: Führen Mitarbeiter die gleiche Bewegung hunderte Male am Tag aus? Ideale Arbeit für einen Roboter.

• Engpass: Ist dies die Phase, die die gesamte Produktion verlangsamt und Verzögerungen verursacht?

• Arbeitsschutz und Ergonomie: Ist die Aufgabe belastend, gefährlich oder wird unter schädlichen Bedingungen ausgeführt (Staub, Dämpfe, Lärm)?

• Arbeitskosten: Verbraucht diese Position einen erheblichen Teil des Lohnbudgets?

• Fertige Lösungen: Gibt es auf dem Markt bewährte, fast "fertige" Roboterarbeitsplätze für diese Aufgabe?

• Schnelle Rendite (ROI): Zeigt eine einfache Berechnung, dass sich die Investition in einigen Monaten amortisieren kann?

Wenn Sie die meisten Fragen mit "Ja" beantwortet haben, haben Sie gerade Ihren Kandidaten Nr. 1 gefunden.

TOP 6 Produktionsprozesse, mit denen Sie die Produktionsrobotisierung beginnen sollten

Welche Prozesse lohnt es sich, zuerst zu robotisieren? Konzentrieren wir uns auf Prozesse, die die größte Auswirkung auf das Geschäft und die Steigerung der Effizienz haben, während das Implementierungsrisiko minimal ist.

1. Schweißen eines bestimmten Teils mit TIG, MIG/MAG-Methoden

Wir sprechen hier nicht nur über den Schweißprozess selbst, sondern über die Automatisierung des gesamten Arbeitsplatzes – vom Aufnehmen der Komponenten bis zum Ablegen des fertigen Teils. Ein Schweißroboter legt jedes Mal eine perfekt wiederholbare Schweißnaht. Durch die Robotisierung dieses Prozesses befreien Sie knappe Schweißer von monotoner Arbeit, und sie können komplexere Aufgaben übernehmen.

Natürlich kann der Umfang der Automatisierung flexibel angepasst werden. Für viele Unternehmen ist der erste, völlig ausreichende Schritt die Robotisierung des eigentlichen Schweißnahtlegungsprozesses, während Lade- und Entladevorgänge auf der Seite des Arbeiters bleiben. Diese Skalierbarkeit ist einer der größten Vorteile moderner Robotisierung.

Wir sprechen über die Automatisierung des gesamten Arbeitsplatzes. Der Roboter legt nicht nur perfekt wiederholbare Schweißnähte. Er kann auch selbst Komponenten aufnehmen, sie in einen Positionierer legen und das fertige Teil ablegen. Infolgedessen hört der knappe Schweißer auf, ein "Brennerbediener" zu sein, und wird zum Supervisor einer effizienten Produktionszelle, der ihren ordnungsgemäßen Betrieb überwacht und nachfolgende Aufträge vorbereitet.

• Warum als erstes? Weil es ein klassischer Engpass ist. Der Prozess ist repetitiv, arbeitsintensiv und mit Arbeitsschutzrisiken belastet. Es gibt auf dem Markt viele fertige, ausgereifte Schweißzellen, die in wenigen Wochen implementiert werden können.

• Was gewinnen Sie (KPI/ROI)? Effizienzsteigerung von sogar mehreren Dutzend Prozent. Drastische Reduzierung von Defekten. Stabile, vorhersehbare Qualität.

Ein Beispiel für eine solche fertige Lösung, die eine schnelle Implementierung und sofortige Vorteile ermöglicht, ist unsere robotische Schweißzelle. Prüfen Sie: Fanuci 5.0 Turnkey Schweißroboter.

In den meisten Anlagen ist das Schweißen ein kritischer Punkt – es erfordert qualifizierte Personen, erzeugt die meisten Fehler und verlangsamt die Produktion.

Die Schweißrobotisierung (mit Lasertechnologie) löst mehrere Probleme gleichzeitig:

• erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit bis zu 10-mal im Vergleich zu TIG- oder MIG/MAG-Methoden,

• gewährleistet die Wiederholbarkeit der Schweißnaht (weniger Korrekturen, weniger Abfall),

• reduziert den Verbrauch von Zusatzmaterialien (Einsparungen bei Schutzgas bis zu 30–40%).

Dadurch wird das Roboterschweißen zu einer der am schnellsten amortisierenden Implementierungen.

Ein so großer Effizienzsprung ist dank moderner Technologien möglich. Um tiefer in die schnellsten und genauesten Methoden einzutauchen, lesen Sie unseren Laserschweißleitfaden.

2. Schleifen, Polieren, Entgraten

Nach dem Schweißen müssen Elemente fertiggestellt werden – geschliffen, poliert, Spritzer entfernt. Dies ist belastende Arbeit: Schmutz, Staub, Lärm und Fehlerrisiko. Manuelles Schleifen ist langsam, es ist leicht, das Teil zu beschädigen, und oft ist dies, was die gesamte Produktion verlangsamt.

Schleif- und Polierroboter übernehmen diese Arbeit. Dank Kraftsensoren und Bildverarbeitungssystemen können sie den Druck anpassen, Stellen finden, die bearbeitet werden müssen, und wiederholt die gleiche Bahn ausführen – unabhängig davon, ob es sich um eine einfache Oberfläche oder eine komplexe Krümmung handelt.

• Jedes Element wird auf die gleiche Weise bearbeitet – ohne Risiko des "Überschleifens".

• Die gesamte Produktionslinie arbeitet schneller, weil der Engpass verschwindet.

• Arbeiter müssen nicht stundenlang Staub einatmen oder Vibrationen ertragen.

• Das Unternehmen gewinnt höhere Qualität, weniger Defekte und größere Effizienz.

Dies ist ein natürlicher Schritt nach der Schweißautomatisierung – dadurch wird die Schlüsselphase der Metallbearbeitung vollständig wiederholbar und automatisiert. Die Roboterkosten sinken, und neue Lösungen ermöglichen eine schnelle Anpassung an verschiedene Teile, sodass die Schleifrobotisierung auch für kleine und mittlere Produktionsanlagen verfügbar wird.

3. Biegen und Formen

Das Biegen und Formen von Blechen und Profilen ist eine der Schlüsselphasen in der Metallproduktion. Dieser Prozess erfordert nicht nur körperliche Kraft, sondern vor allem Präzision. Der kleinste Fehler bei der Blechpositionierung kann die Ablehnung einer ganzen Charge bedeuten. Kein Wunder, dass hier zunehmend Robotisierung eingesetzt wird.

Die Robotisierung beseitigt die größten Schmerzpunkte des traditionellen Biegens. Anstatt dass zwei Arbeiter schwere Bleche heben, hebt der Roboter das Blech selbst und positioniert es präzise unter der Presse. Dank Sensoren und speziellen Greifern führt er Teile immer auf die gleiche Weise zu und reduziert das Risiko von Fehlern oder Unfällen.

Wo es einen Mangel an Bedienern gab, sorgen Roboter für Produktionskontinuität – sie können ohne Pausen arbeiten, auch in der zweiten und dritten Schicht. Robotische Arbeitsplätze garantieren Wiederholbarkeit: Jedes Element hat einen identischen Biegewinkel und es gibt keinen Materialverschwendung aufgrund schlechter Positionierung.

Darüber hinaus korrigieren moderne Systeme automatisch Parameter in Echtzeit (z.B. Unterschiede in der Materialdicke), sodass die Produktqualität steigt und der Abfall abnimmt. Infolgedessen verschwinden Engpässe, die Effizienz steigt und Menschen müssen ihre Gesundheit nicht riskieren oder sich körperlich ermüden – sie können Aufsichts- und Organisationsrollen übernehmen.

Die Biegeautomatisierung ist eine Antwort auf die drei größten Produktionsprobleme: Mangel an Personen zur Bedienung von Maschinen, Risiko von Fehlern und Unfällen sowie begrenzte Effizienz. Dadurch wird schwere, gefährliche und präzisionsfordernde Arbeit schnell, wiederholbar und sicher, und findet mit minimaler menschlicher Beteiligung statt.

4. Schneiden und Blechbearbeitung

Manuelles Schneiden oder sogar halbautomatische Maschinen reichen heute nicht aus. Robotisches Laserschneiden bietet:

• Genauigkeit von 0,1 mm,

• glatte Kanten ohne Notwendigkeit zusätzlicher Bearbeitung,

• minimale Materialverluste.

Präzision und minimale Materialverluste sind die Domäne moderner Schneidmaschinen. Möchten Sie verstehen, wie sich diese Technologie in reale Einsparungen und Kapitalrendite übersetzt? Lesen Sie: Warum Faserlaser eine gute Investition ist?

Dies ist ein Prozess, bei dem jede Sekunde und jeder Millimeter zählt – besonders bei großen Produktionsmengen. Ein Roboter, der Teile in die Maschine einführt und aus ihr entnimmt, ist der einfachste Weg, ihre Auslastung zu erhöhen. Er kann während der zweiten und dritten Schicht ohne Aufsicht arbeiten. Ein Arbeiter kann, anstatt eine Maschine zu bedienen, eine ganze Produktionszelle auf dem Produktionsboden überwachen.

• Warum als erstes? Sie eliminieren Mikro-Ausfallzeiten zwischen Zyklen und machen die Produktion unabhängig von der Verfügbarkeit von Menschen. Dies ist angesichts des aktuellen Personalmangels entscheidend.

• Was gewinnen Sie (KPI/ROI)? Mehr produzierte Teile pro Tag aus derselben teuren Maschine. Weniger Abhängigkeit von Schichtplänen.

Die Robotisierung von Produktionsprozessen im Betrieb von CNC-Maschinen beinhaltet den Einsatz eines Roboters, der Teile zuführt und entnimmt. Dadurch kann die Maschine kontinuierlich, ohne Pausen arbeiten. Cobots sind auch für unerfahrenes Personal leicht zu programmieren.

5. Palettieren und Verpacken

Das Anordnen von Kisten, Säcken oder fertigen Komponenten auf Paletten ist schwere, monotone und nicht ergonomische Arbeit. Ein Roboter führt diese repetitiven Aktivitäten schneller, präziser und ohne Risiko von Wirbelsäulenverletzungen aus und ist unersetzlich bei der Ausführung sowohl einfacher als auch komplexerer Bewegungssequenzen. All dies macht Palettieren und Verpacken zu einem der häufigen Produktionsprozesse, für die Industrieroboter eingesetzt werden. Warum?

• es ist eine repetitive Aktivität mit geringem Mehrwert (Bewegen eines Objekts von A nach B),

• die Belastung für Menschen ist hoch (z.B. Dutzende von Tonnen, die während einer Schicht gehoben werden) und führt zu Verletzungen,

• fertige, ausgereifte Lösungen sind verfügbar – viele Unternehmen bieten Standard-Palettierroboter zusammen mit Werkzeugen und Software für eine schnelle Implementierung an.

Genau bei solchen Anwendungen, bei denen der Roboter eine flexible Lösung sein soll und oft in unmittelbarer Nähe zu Menschen arbeitet, funktionieren kollaborative Roboter hervorragend. Wenn Sie erfahren möchten, wie sie sich von traditionellen Maschinen unterscheiden und welche Möglichkeiten sie bieten, lesen Sie unseren Leitfaden, in dem wir erklären, was Cobots sind.

Robotisches Palettieren befreit Arbeiter von körperlicher Arbeit und gibt die Möglichkeit, sie zu anderen Aktivitäten wie Qualitätskontrolle zu versetzen. Palettierer gehören zu den Robotern mit dem höchsten ROI. Palettier- und Stapelarbeit beschäftigt oft mehrere Arbeiter pro Schicht. Ein Roboter kann sie alle ersetzen. Auch wenn sein Arbeitstempo niedriger sein mag als das eines Menschen, stapelt er dank der Tatsache, dass er 3 Schichten ohne Pausen arbeiten kann, letztendlich mehr Pakete als ein müder Arbeiter, der Pausen benötigt. Es wird geschätzt, dass sich die Investition in einen Palettierer in nur wenigen Monaten amortisieren kann.

6. Automatische Qualitätskontrolle

Warum die Qualitätskontrolle automatisieren? Ein Mensch, selbst der größte Spezialist, wird niemals in der Lage sein, Produkte mit 100% Aufmerksamkeit zu prüfen. In diesem Bereich konzentriert sich die Automatisierung auf Präzision, und der Roboter minimiert das Reklamationsrisiko, weil er die Qualität mit gleicher Aufmerksamkeit kontrolliert, unabhängig von Arbeitsdauer oder Produktart.

Vorteile für Arbeiter: Die Suche nach Kratzern, Beschädigungen oder präzise Messungen kann monoton sein. Ein Roboter, der die Qualitätskontrolle automatisiert, ermöglicht es Arbeitern, sich auf die Lösung von Problemen und die Verbesserung von Prozessen zu konzentrieren, anstatt ermüdende, repetitive Aktivitäten mit hohem Fehlerrisiko durchzuführen.

Die Automatisierung der Qualitätskontrolle in Produktionsunternehmen verschiedener Branchen ist selten der erste Robotisierungsprozess in der Produktion, da sie nur Fehler erkennt und die Produktion nicht beschleunigt.

Robotisierung von Produktionsprozessen - wo beginnt man das Abenteuer mit Robotern in einem Metallbearbeitungsunternehmen?

Unsere Erfahrung und die vieler Produktionsanlagen zeigen bestimmte Muster, die es zu berücksichtigen gilt. Meistens ist der erste Roboter, der in einem Unternehmen erscheint, ein Schweißroboter. Die Wahl ist oft klar, weil er schnelle und multidimensionale Effekte bietet:

• Effizienzsteigerung,

• Verbesserung der Schweißnahtqualität und Wiederholbarkeit,

• Arbeitssicherheit,

• Unabhängigkeit vom Mangel an qualifizierten Schweißern.

Wenn das Schweißen einen großen Teil Ihrer Produktion ausmacht, dann könnte die Investition in einen Schweißroboter die beste Investitionsrichtung sein.

Die zweite sehr beliebte Wahl für den Robotisierungsprozess ist das Palettieren oder Maschinenbeschicken. Ein Palettierroboter wird eine ausgezeichnete Wahl sein, wenn manuelles Verpacken und Stapeln von Waren auf Paletten viele Arbeiter für viele Stunden in jeder Schicht beschäftigt. Ein solcher Roboter bringt sofortige Vorteile: von Ergonomie und Effizienzsteigerung bis hin zu realer Reduzierung der Betriebskosten, weil er Arbeiter von der Notwendigkeit befreit, täglich Hunderte von Kilogramm zu bewegen.

Zusammenfassung: Produktionsrobotisierung, was zuerst robotisieren

Die Robotisierung von Produktionsprozessen ist ein komplexer Prozess, der jedoch, wenn er an die individuellen Unternehmensbedürfnisse angepasst wird, enorme Vorteile sowohl kurz- als auch langfristig bietet. Finden Sie zu Beginn die für Menschen arbeitsintensivsten, repetitiven und belastendsten Aufgaben. Dies wird Ihnen helfen, Prozesse zu finden, die es wert sind, an einen Roboter zu "delegieren". Erste Erfolge und schnelle Kapitalrendite werden Sie sicherlich ermutigen, den Robotisierungsumfang auf zusätzliche Produktionsprozesse auszuweiten.

Am Anfang dieser Reise ist es entscheidend, Expertenwissen zu nutzen (z.B. erfahrene Integratoren, die umfassende Dienstleistungen, vollständige Unterstützung und individuellen Ansatz bieten, bei der Auswahl geeigneter Ausrüstung helfen und die Implementierung planen) und das Team in das Erlernen neuer Technologien einzubeziehen. Dadurch kann selbst ein kleines Unternehmen aus der Metallindustrie erfolgreich in die Welt der Robotisierung eintreten und die Integration mit bestehenden Systemen und schnelle Teamanpassung an neue Technologien sicherstellen. Wählen Sie also den Prozess, der am meisten Verbesserung benötigt und am besten zu Ihren Geschäftszielen passt, und geben Sie Robotern eine Chance – in kurzer Zeit werden Sie überzeugt sein, dass es die richtige Entscheidung war.

Im Artikel haben wir Laserschneiden und Schweißen als ideale Prozesse für die Robotisierung erwähnt. Wenn Sie erfahren möchten, wie Lasertechnologie Ihren Produktionsprozess revolutionieren kann, vereinbaren Sie eine kostenlose, unverbindliche Beratung mit unserem Experten. Wir helfen Ihnen, das Potenzial zu bewerten und die beste Lösung auszuwählen.