Automatisierter Materialtransport Vom Nützlichen zum Notwendigen?

Metall- und stahlverarbeitende Unternehmen sehen in der Regel neue Maschinen für den Produktionsprozess als notwendig an. Wie sieht es mit Automatisierungswerkzeugen wie Fördertechnik und Robotik aus? Und: Wie fängt man an und wie hoch ist der ROI?

Investitionen in Ausrüstungen lassen sich im Allgemeinen in zwei Kategorien einteilen: notwendig oder sinnvoll. Notwendig: Wenn die Produktion aufgrund einer defekten Maschine zum Stillstand kommt, ist eine Reparatur oder ein Ersatz erforderlich. Zweckmäßig: eine intelligente Ergänzung zu einem bestehenden Prozess. Die Kosten spielen bei Investitionsentscheidungen eine Rolle, allerdings weniger als erwartet. Die Kosten für eine neue CNC-Maschine liegen zwischen einigen Zehntausend und manchmal bis zu einer Million Euro. Die Kosten für einen automatisierten internen Transport liegen in der Regel darunter.

25 Prozent jährliches Wachstum

Die Nachfrage nach automatisiertem Materialtransport hat in den letzten Jahren zugenommen. Die Analysten von The Insight Partners erwarten bis 2031 ein jährliches Wachstum von 25 Prozent bei der Automatisierung zur Verbesserung industrieller Prozesse. Dieser globale Trend lässt sich auch in den Niederlanden beobachten. Gründe für den Einsatz interner Transportgeräte in Produktions- und Logistikumgebungen gibt es viele. Automated Guided Vehicles (AGVs) gehören neben mobilen Robotern (AMRs) sicherlich zu den interessantesten Werkzeugen für kleinere und mittlere Unternehmen der Metall- und Stahlverarbeitung. Die drei Anbieter von Flurförderzeugen, Kumatech, KV Techniek und Omron, sehen, dass Unternehmer sie vor allem einsetzen wollen, um auf Personalengpässe zu reagieren und die Effizienz interner Prozesse zu steigern.

Automatisierung von sich wiederholenden Aktionen

Der automatisierte Materialtransport ist besonders praktisch für eine Reihe von sich wiederholenden logistischen und produktionsunterstützenden Bewegungen. Beispiele hierfür sind der Transport von Materialien vom Lager zum Produktionsstandort, die Beförderung von Halbfertigprodukten zwischen den einzelnen Produktionsschritten und die Auslieferung von Fertigwaren an Lager- oder Transportorte. Darüber hinaus können Unternehmen die Ressourcen zur Unterstützung von Produktionsprozessen oder zur Entsorgung von überschüssigem Material nutzen.

Reaktion auf den Mangel an Fachkräften

Nach Angaben von Kumatech, KV Techniek und Omron nimmt die Nachfrage nach innerbetrieblichen Transportmitteln deutlich zu. Laut Kumatech-Geschäftsführer John Jaspers gibt es dafür drei Gründe: "Unternehmer können nicht genug gutes Fachpersonal, wie Gabelstaplerfahrer, bekommen. Deshalb automatisieren sie, was möglich ist. Darüber hinaus kann die Automatisierung von Tätigkeiten zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit beitragen. Und schließlich kann der Einsatz von automatisiertem Materialtransport die Sicherheit in einem Unternehmen verbessern. Ein weiterer Aspekt, der laut Jaspers jedoch nicht zu den drei wichtigsten Argumenten zählt, ist die Ergonomie. "Zum Beispiel im Fall von Palettenspendern. Ein sicherer, effizienter und aufgeräumter Arbeitsplatz sorgt für weniger Risiken, weniger Frustration und trägt zur Arbeitszufriedenheit bei."    

Zeitersparnis und Arbreid

Bastiaan Krijger, Gründer von KV Techniek: "In der Lebensmittelindustrie zum Beispiel gab es früher schon Automatisierungs- und Roboterlösungen. Jetzt sieht man sie auch in metallverarbeitenden Betrieben. Der Grund: Zeit- und Arbeitsersparnis, was die Kosten senkt. Selbstfahrende Gabelstapler sind ein guter Ersatz für chauffeurgeführte Gabelstapler".

Der Unterschied zwischen AMR und AGV

Auch Omron sieht, dass die Entwicklung bei mobilen Robotern und FTS schnell voranschreitet. Unternehmen, die die Einführung dieser Art von Hilfe in Erwägung ziehen, müssen jedoch einige Dinge sorgfältig bedenken. Zum Beispiel, wie der Einsatz der Hilfsmittel in die bestehenden Prozesse passt oder sogar wie man die Prozesse neu überdenken kann. Gijs van Beek, Field Application Engineer Robotics: "Für Unternehmen, die sich orientieren wollen, ist es gut, die Unterschiede zwischen mobilen Robotern (AMRs) und AGVs zu kennen. Ein AMR kann seine eigene Route planen oder sie anpassen, wenn ein Gang blockiert ist. Ein FTS kann das normalerweise nicht."

Konsequenzen

Während die Anbieter die Vorteile des automatisierten Materialtransports betonen, weisen sie auch auf die Folgen des Einsatzes für die interne Organisation eines Unternehmens hin. Krijger: "Das gilt insbesondere für die Logistik. Es kommt regelmäßig vor, dass Unternehmen nicht genau wissen, wo sich die Waren befinden und wohin sie zu welchem Zeitpunkt gehen sollen. Lagerkapazitäten sind zwar vorhanden, gehören aber nicht zu den Kernaufgaben. Oft ist ein Staplerfahrer gleichzeitig eine Art Logistikplaner, jemand, der weiß, wo die Produkte sind. Wer die Vorteile des automatisierten innerbetrieblichen Transports voll ausschöpfen will, muss ein klares Bild vom physischen Handling im Unternehmen haben. Der logistische Fluss wird oft noch nicht durch ein einziges System erfasst. Das ist aber für eine solche Lösung notwendig. Deshalb helfen wir dem Kunden, dies zu realisieren.

Klein anfangen

Ein Gesamtüberblick ist jedoch keine Voraussetzung für den Einstieg in den automatisierten Materialtransport, argumentieren die Anbieter. "Fangen Sie klein an, dann empfinden die Mitarbeiter es nicht als Bedrohung", sagt Jaspers. "Lassen Sie Ihre Mitarbeiter erst einmal alle möglichen Knöpfe drücken. Sie können die gekauften Geräte jederzeit in andere Systeme integrieren, z. B. in ein ERP-Paket." Jaspers nennt ein Beispiel für eine einfache Anwendung eines FTS: "Man kann ein FTS eine Palette ohne komplizierte Verknüpfungen absetzen lassen. Das Ablegen von Produkten oder einer Palette an einer bestimmten Position auf der Grundlage einer Auftragsnummer ist komplexer." 

Frieden am Arbeitsplatz

Obwohl die Entscheidung für einen automatisierten Materialtransport oft durch einen Mangel an qualifiziertem Personal oder durch Wettbewerbserwägungen begründet ist, gibt es noch weitere Vorteile. Krijger: "Der Einsatz dieser Werkzeuge sorgt für mehr Ruhe in der Werkstatt. Auch die Effizienz steigt. Ein Fahrzeug wie ein AGV tut, was ihm aufgetragen wird. Die Arbeit in der Nähe eines AGV ist vorhersehbar; man muss sich nicht umsehen. Auf diese Weise verhindert ein AGV Schäden und Kollisionen. Ein Kunde von KV Techniek konnte durch den Einsatz von AGVs den Bedarf an Gabelstaplerfahrern reduzieren. Krijger: "Dieses Unternehmen entschied sich für den nächtlichen Einsatz von AGVs, die Paletten im fünften Stock einlagern. Dadurch wurden zwei Wochenendschichten mit zwei Gabelstaplerfahrern eingespart."

Besonders ab

Derzeit raten Jaspers und Krijger den Unternehmen der metall- und stahlverarbeitenden Industrie vor allem, in kleinem Maßstab anzufangen. Jaspers: "Wenn man nicht anfängt, kann man ins Hintertreffen geraten. Sie werden anfangs nicht in der Lage sein, den maximalen Wert des automatisierten internen Transports in die Prozesse einzubringen. Aber Sie werden Erfahrungen sammeln und bei Bedarf für einen effizienten Einsatz bereit sein."

Kombinierte Ausrüstung

In Zukunft ergeben sich nach Angaben der Anbieter weitere Anwendungsmöglichkeiten. Zum Beispiel, dass verschiedene Arten des internen Transports nahtlos miteinander kommunizieren und mit einem zentralen Tool gesteuert werden können. Krijger: "Das ist bei FTS, Robotern und anderen Systemen desselben Anbieters bereits möglich. Die zentrale Steuerung von Werkzeugen verschiedener Lieferanten ist noch in weiter Ferne." Jaspers geht davon aus, dass dies schneller geht. "Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Anbieter. Das ist es, wovon jeder träumt. Damit man alle Arten von Systemen automatisch zwischen Logistik und Produktion einsetzen kann."

Partnerschaften

Auch Omron sieht viele Entwicklungen in diesem Bereich. Das Unternehmen setzt stark auf Partnerschaften. Van Beek: "Damit wir mehr Fahrzeugtypen innerhalb unserer Plattform einsetzen können." Der Zulieferer ist auch Teil der Arbeitsgruppe VDA5050. "Dort entwickeln wir einen gemischten Flottenmanager, der es erleichtern soll, Fahrzeuge verschiedener Anbieter mit einem System zu steuern." Der proprietäre Flottenmanager arbeitet auch mit offenen Industrieschnittstellen. "Das macht die Kommunikation mit Systemen wie MES, WMS und ERP einfacher."

Kosten und Amortisationsdauer

Diese ideale Welt liegt für viele Unternehmen noch in weiter Ferne, aber die Schwelle, in etwas wie FTS zu investieren, sollte es nicht mehr sein. Jaspers: "Die Preise für unsere AGVs liegen zwischen 35.000 und 60.000". Krijger: "Die Kosten sind überschaubar. Ein normaler Gabelstapler kostet schnell 50.000 Euro, ein Staplerfahrer ebenso. Nehmen wir an, ein FTS kostet eine Tonne, dann haben Sie eine Amortisationszeit von ein bis zwei Jahren. Und das in einer Zeit, in der Arbeit immer teurer wird."