Hohe Automatisierung: Effizienz zurückgewinnen, wenn alles dringend ist

In vielen Blechbearbeitungsabteilungen ist heute das gleiche Muster zu beobachten. Die Schneidesysteme laufen ununterbrochen, das Biegen hinkt immer hinterher, und die Montage stellt immer wieder dieselbe Frage: Wo sind meine Teile? Die Vorlaufzeiten werden immer kürzer, die Produktpalette explodiert, und alles scheint gleichzeitig dringend zu sein.

Ganz gleich, ob Sie ein OEM mit eigener Blechbearbeitungsabteilung oder ein Zulieferer sind, der viele verschiedene Kunden bedient – diese Blechkomponenten sind längst keine einfache Handelsware mehr. Sie sind ein entscheidender Teil Ihres Wertes: Sie entscheiden darüber, wie zuverlässig Ihre Vorlaufzeiten sind, wie wettbewerbsfähig Ihre Preise sein können, wie weit Sie in Bezug auf die Produktanpassung gehen können und wie viel freie Kapazität Sie schaffen können, um zusätzliche Arbeit in Ihren Produktionsplan aufzunehmen. Um diesen Kern herum ist der Markt für alle schwieriger geworden: ein chronischer Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und Arbeitskräften im Allgemeinen sowie Kunden, die schnellere Lieferungen, eine größere Auswahl an Varianten und niedrigere Preise verlangen, oft in kleinen Chargen.

In diesem Szenario reicht es nicht mehr aus, ein paar Prozentpunkte mehr OEE (Overall Equipment Effectiveness) aus einer einzelnen Maschine herauszuholen. Die wirklichen Effizienzgewinne liegen nicht mehr bei den Maschinen, sondern zwischen ihnen. Hier wird ein hoher Automatisierungsgrad zu einem strategischen Hebel und nicht mehr nur zu einer technischen Option.
 

Wenn wir einen typischen Blechfluss abbilden, lassen sich drei Bereiche klar unterscheiden: das ERP, das Programmierbüro und die Fertigung. Das ERP enthält Aufträge, Lieferzusagen, Rohstoffe und Halbfertigprodukte. Die Programmierung jongliert mit CAD/CAM, Nesting und Maschinenbeschränkungen und versucht, diese mit den Prioritäten der Kunden in Einklang zu bringen. Die Fertigung verwandelt all dies Schicht für Schicht in echte Teile und muss dabei Umrüstungen, Handhabungen, kleine Störungen und unzählige Mikroentscheidungen bewältigen, die nie in ein System einfließen.

Jahrelang konzentrierten sich die meisten Investitionen in die Automatisierung auf schnelleres Schneiden, intelligenteres Biegen und leistungsfähigere Handhabungsgeräte. Das hat sicherlich geholfen, zumindest am Anfang. Aber als Geschwindigkeit und Flexibilität der Maschinen zunahmen, verlagerte sich die gesamte Komplexität, die früher durch großzügige Losgrößen und lange Vorlaufzeiten aufgefangen wurde, nach vorne und zwischen die Prozesse. Programmierung und Handhabung werden zum Engpass. Die unfertigen Erzeugnisse stapeln sich vor der Biegemaschine. Die Montage verbringt mehr Zeit mit der Suche nach fehlenden Teilen als mit der eigentlichen Montage.

Wir sehen immer noch jeden Morgen gedruckte statische Produktionslisten, mit Textmarker handschriftlich hinzugefügte Eilaufträge, Mitarbeiter, die mit Papierstapeln in den Händen herumlaufen, um Teile zu identifizieren, und überquellende Puffer, weil niemand Zeit hat, die Reihenfolge für die Montage neu zu ordnen. Die Anschaffung eines weiteren Roboters oder eines noch schnelleren Laserschneiders kann das Problem leicht noch verschärfen. Die lokale Produktivität steigt, aber das globale Chaos wächst mit.

Bei einer hochgradigen Automatisierung geht es darum, diese Logik umzukehren. Es geht darum, von isolierten Leistungszellen zu einer koordinierten, systemweiten Intelligenz überzugehen, bei der ERP, Programmierung und Fertigung mit denselben Live-Informationen arbeiten und die eigentliche Einschränkung nicht mehr die Koordination ist, sondern die Frage, wie viel Wert Sie aus diesem gemeinsamen Fluss herausholen können.
 

We can think of high-level automation as three layers working together, rather than three separate projects.

• Die erste Ebene ist ein digitales Rückgrat vom ERP bis zum fertigen Teil. Anstelle einer statischen Papier-Auftragsliste arbeitet die Fabrik mit einer Live-Produktionsliste, die vom ERP über die Programmierung bis zur Fertigung und wieder zurück wandert, Teil für Teil. Aufträge werden in Teile, Routen und Prioritäten unterteilt. Programmiersysteme empfangen diese Liste, gruppieren sie nach Material und Dicke und generieren automatisch oder halbautomatisch Maschinenprogramme. Prioritäten können in Echtzeit geändert werden, und während jedes Teil produziert wird, wird der Status automatisch an das Managementsystem zurückgemeldet. Dies spart nicht nur Tastenanschläge, sondern eliminiert ganze Kategorien von geringwertigen Arbeiten und Wartezeiten und bietet allen, vom Planer bis zum Bediener, eine einzige Version der Wahrheit.
• Die zweite Ebene ist die mehrstufige Automatisierung, nicht nur schnellere Maschinen. In einem modernen Blechbearbeitungsumfeld wirkt sich die Automatisierung gleichzeitig auf Prozess, Handhabung und Ablauf aus. Prozesse wie Schneiden, Stanzen und Umformen werden zunehmend von automatischen Lagersystemen versorgt, die eine breite Palette von Materialien praktisch immer verfügbar halten und die Wartezeiten zwischen den einzelnen Aufträgen drastisch reduzieren. Die Handhabung wird durch immer schnellere Sortiergeräte unterstützt, die die Trennung der Teile vereinfachen, durch AMR (Autonomous Mobile Robot), die Teile zu Zwischenpuffern oder anderen Arbeitsstationen transportieren, und durch Roboter, die geringwertige Handhabungsaufgaben übernehmen, sodass die Systeme nie auf Bleche und die Montage nie auf Teile warten müssen. Darüber hinaus entscheidet eine Software, wie die Produktion abläuft, und zwar abhängig vom aktuellen Mix und den Engpässen und nicht von einem festen Layout oder Ablauf. Wenn diese Ebenen miteinander verbunden sind, weiß die Sortierlogik beim Schneiden, zu welchem Kit, Auftrag oder nachgelagerten Arbeitsplatz jedes Teil gehört, und das Steuerungssystem kann je nach Schicht und Tag von der Maximierung der Materialausnutzung zur Maximierung der Kit-Vollständigkeit für die Montage wechseln.The third layer is AI in a low-skill, high-mix world. The skills shortage is structural. Designing factories that only very experienced operators can run is no longer sustainable.
• KI entwickelt sich zu einer grundlegenden Technologie: Sie erkennt Teile und Stapel ohne vorab festgelegte Referenzen, leitet Roboter bei der Entnahme von unordentlichen Paletten, überwacht kritische Komponenten, erkennt Probleme, bevor sie eine Schicht unterbrechen, und schlägt sogar vor, wie Reststücke wiederverwertet werden können, wenn ein dringender Auftrag hereinkommt. KI ersetzt Fachwissen nicht, sondern systematisiert es und macht Spitzenleistungen wiederholbar, selbst wenn erfahrene Mitarbeiter knapp sind.
   

Diese Konzepte sind nicht nur theoretischer Natur. In vielen europäischen Blechbearbeitungsbetrieben arbeiten sowohl OEMs als auch Zulieferer bereits mit einer einzigen digitalen Liste, die im ERP beginnt und auf dem Verpackungstisch endet. Schneide-, Stanz-, Biege- und Abkantpressen teilen sich dieselbe Produktionswarteschlange, die in Echtzeit aktualisiert wird, und Liniensteuerungen koordinieren automatische Lager, Sortiergeräte und Montagepuffer, um Bausätze zusammenzuhalten und Engpässe unter Kontrolle zu halten.

In einigen Layouts entnehmen KI-gesteuerte Roboter gemischte Teile direkt aus den Transfers, die aus dem Schneiden kommen, identifizieren jede Geometrie automatisch und führen sie den nachgelagerten Prozessen zu, ohne starre Stapelmuster oder Auftragslisten. In anderen Layouts gleicht die Software kontinuierlich den Fluss zwischen den Maschinen aus, wählt aus, wohin jedes Teil geschickt wird und wann neue Aufträge freigegeben werden, sodass das Hochgeschwindigkeitsschneiden das Biegen nicht mit überschüssigen WIP überflutet und die Montage komplette Bausätze statt zufälliger Stapel loser Teile erhält.

Unabhängig davon, ob der Kunde komplexe Produkte in Einzelfertigung oder Standardprodukte in Großserien herstellt, zeigen diese integrierten Projekte, dass ein hoher Automatisierungsgrad nicht nur wenigen Vorzeigefabriken vorbehalten ist. Sie lässt sich skalieren und an unterschiedliche Größen und Geschäftsmodelle anpassen, solange die dahinterstehende Logik konsistent ist: Informationen vernetzen, Abläufe koordinieren, den Aufwand für den Menschen dort reduzieren, wo er keinen Mehrwert bringt, und den Beitrag des Menschen dort erhöhen, wo er am wichtigsten ist.
 

Es besteht die anhaltende Befürchtung, dass die Automatisierung Menschen überflüssig machen wird. In der Praxis bewirkt eine hochgradige Automatisierung jedoch eher das Gegenteil, insbesondere in Umgebungen mit hoher Produktvielfalt und geringen Stückzahlen, unabhängig davon, ob es sich um OEMs oder Zulieferer handelt.

Wenn geringwertige Tätigkeiten wie Be- und Entladen, Teileidentifizierung und -handhabung sowie manuelle Dateneingabe automatisiert werden, können sich erfahrene Mitarbeiter auf die Stabilisierung von Prozessen, die Verbesserung der Produktgestaltung im Hinblick auf die Herstellbarkeit, die Schulung neuer Mitarbeiter und die Förderung kontinuierlicher Verbesserungen konzentrieren, anstatt jede Schicht zu sparen. Gleichzeitig senken intuitive HMIs, visuelle Programmierung und geführte Arbeitsabläufe die Einstiegshürde für neue Bediener, die innerhalb von Wochen statt Jahren Selbstständigkeit erreichen können. In einem Arbeitsmarkt, in dem jeder qualifizierte Techniker ein knappes Gut ist, wird dies zu einer der wichtigsten Quellen für Wettbewerbsfähigkeit, unabhängig von der Größe des Unternehmens.
 

Letztendlich geht es bei einer hochgradigen Automatisierung nicht darum, die Fabrik in eine dunkle, leere Hülle zu verwandeln. Es geht darum, ein Ökosystem aufzubauen, in dem Aufträge, Maschinen, Automatisierungsgeräte, Roboter und Menschen dieselben Informationen in Echtzeit teilen und darauf abgestimmt handeln.

In einem solchen Ökosystem ist Effizienz nicht mehr die heroische Leistung einiger weniger Experten, sondern eine natürliche Folge der Systemgestaltung. Nicht nur die Zykluszeiten werden reduziert, sondern auch die Wartezeiten. Angebots- und Liefertermine basieren auf realen Daten und nicht auf optimistischen Annahmen. Und Ihre Fabriken werden widerstandsfähiger: Sie sind in der Lage, Schwankungen bei Nachfrage, Arbeitskräften und Lieferungen zu bewältigen, ohne die Kontrolle über Durchlaufzeiten und Margen zu verlieren.

Diese Transformation ist technologischer, aber auch relationaler Natur. Sie erfordert Partner, die Blechbearbeitung nicht nur maschinell, sondern als integrierten Prozess verstehen; Partner, die konkrete Projekterfahrung mitbringen, auf Ihre Einschränkungen eingehen und die Lösung gemeinsam mit Ihnen im Laufe der Zeit weiterentwickeln.

Die eigentliche Frage lautet also nicht mehr: Wie schnell ist jede einzelne Maschine?

Die eigentliche Frage lautet: Wie intelligent und erfahren ist der Partner, den Sie für diese Umstellung ausgewählt haben, und wie gut können Sie zusammenarbeiten, damit diese Intelligenz Ihrer Fabrik jeden Tag zugute kommt?