Intelligente Automatisierung Teil 1: Ist die Weiterverarbeitungslinie die letzte große Herausforderung?

Von Mathieu Tremblay, Geschäftsführer, IMPACK, Kanada

Auf einer Druckmaschine oder einem Stanzer ist ein Bogen ein Bogen. Er hat eine vorhersehbare, konsistente Größe. Er durchläuft den Prozess jedes Mal auf die gleiche Weise. Aber sobald der Zuschnitt die Faltschachtelklebemaschine erreicht, nimmt die Variabilität exponentiell zu. Jeder Schachteltyp wird anders verarbeitet und stellt seine eigenen Herausforderungen dar.

Wir waren immer auf die menschliche Anpassungsfähigkeit angewiesen, um mit der Variabilität umzugehen. Doch im aktuellen Arbeitsmarktumfeld werden diese Stellen immer schwieriger zu besetzen. Repetitive Aufgaben, insbesondere bei schweren Produkten, führen zu Sicherheitsproblemen und erhöhen das Risiko von Verletzungen durch wiederholte Belastung. Verständlicherweise sind die Menschen nicht erpicht darauf, körperlich anstrengende Arbeit zu verrichten. Zusätzlich haben Menschen natürliche Geschwindigkeitsbegrenzungen, was die Kapazität der Linie begrenzt. Im Gegensatz zum Drucken und Stanzen, die weitgehend automatisiert sind, ist End-of-Line in der Weiterverarbeitung immer noch stark manuell geprägt und zudem am komplexesten zu automatisieren. Die gute Nachricht ist, dass intelligente Automatisierung in der Weiterverarbeitung, insbesondere End-of-Line, schweres Heben eliminiert und die höhere Geschwindigkeit und Kapazität freisetzt, für die Ihre Linie gebaut wurde.

Warum intelligente Automatisierung?

Automatisierung in der Weiterverarbeitung wird oft als ein zu erreichendes Ziel diskutiert, aber in Wirklichkeit ist es eine Reise, die sorgfältige Planung und Vorbereitung erfordert, lange bevor die Ausrüstung ausgewählt oder installiert wird. Viele Automatisierungsprojekte scheitern nicht an der Technologie selbst, sondern daran, dass die zugrunde liegenden Prozesse, Daten und die organisatorische Bereitschaft von Anfang an nicht vollständig berücksichtigt wurden. Genau deshalb nennen wir diesen Ansatz intelligente Automatisierung: Er priorisiert das Verständnis von Einschränkungen, die Abstimmung von Menschen und Prozessen sowie das Treffen fundierter Entscheidungen vor der Investition in Technologie. Sich die Zeit zu nehmen, das Fundament richtig zu legen, ermöglicht es Herstellern, mit Klarheit und realistischen Erwartungen voranzukommen. Dies schafft die Voraussetzungen für Verbesserungen, die tatsächlich einen Mehrwert bieten.

Dieser Artikel untersucht, wie man sich auf diese Reise vorbereitet, indem der Fokus gleichermaßen auf Systembereitschaft, Prozessstabilität und Menschen wie auf Maschinen gelegt wird. Anstatt nach maximaler Automatisierung zu streben, betont er die organisatorische Bereitschaft, das Verständnis der Produktionsbedingungen und den Aufbau eines soliden, datengestützten Business Case. Durch die Schaffung dieser Grundlage können Sie intelligentere Entscheidungen darüber treffen, wo Automatisierung heute die größte Wirkung erzielen wird, während Sie sich gleichzeitig für fortschrittlichere Lösungen von morgen positionieren. Teil 2 wird auf dieser Grundlage aufbauen, indem Engpässe identifiziert und gängige Szenarien in der Weiterverarbeitung sowie die für jedes Szenario am besten geeigneten Automatisierungsgrade untersucht werden.

Den Grundstein für Ihre Automatisierungsreise legen

Betrachten Sie die Automatisierung Ihrer Anlage eher als eine Reise denn als ein Ziel. Intelligente Automatisierung beginnt oft mit der Analyse des Systems und der Lokalisierung des größten Engpasses, der die Geschwindigkeit des Prozesses begrenzt. Das Lösen eines Engpasses offenbart oft den nächstgrößeren Engpass. Durch schrittweise Automatisierung erhöhen Sie Sicherheit, Effizienz und Kapazität.

Bei der Automatisierung geht es ebenso sehr um Menschen und Prozesse wie um Maschinen. Es ist ein schrittweiser Wandel, der technische Anpassung und menschliche Transformation beinhaltet. Jede automatisierte Aufgabe beeinflusst ein Geflecht verbundener Prozesse – von der Maschineneinrichtung und Produktionsplanung bis hin zu Personalbesetzung, Kennzahlen und sogar der Art und Weise, wie Erfolg definiert wird.

Was Unternehmen berücksichtigen müssen

Hier sind fünf Schlüsselbereiche, die den Erfolg von Automatisierungsprojekten in komplexen Fertigungsumgebungen beeinflussen:

1. Systemintegration:
   Können Ihre ERP- und MES-Systeme mit der Automatisierungshardware kommunizieren? Sind Ihre Arbeitsabläufe digitalisiert, oder werden Sie Datensilos schaffen?
2. Prozessbereitschaft:
   Ist Ihr aktueller Prozess standardisiert und wiederholbar? Oder laufen Sie Gefahr, das Chaos zu automatisieren?
3. Organisatorische Bereitschaft:
   Sind Ihre Teams für diesen Wandel geschult und werden sie dabei unterstützt? Wurde das Change Management geplant? Haben Sie interne „Automatisierungs-Champions“?
4. Flexibilität vs. Durchsatz:
   Wie viel Variation erfordert Ihr Betrieb? Teilautomatisierung zeichnet sich in Umgebungen mit hoher Variantenvielfalt und häufigen Umrüstungen aus, während Vollautomatisierung für lange, stabile Läufe geeignet ist.
5. Gesamtbetriebskosten (TCO):
   Schauen Sie über den Anschaffungspreis hinaus: Berücksichtigen Sie Installation, Schulung, Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, Wartung sowie die erwartete Betriebszeit und Kapazitätssteigerung. Überprüfen Sie außerdem die Auswirkungen auf die Personalbesetzung.

Planung Ihrer Reise

Der erste Schritt auf jeder Automatisierungsreise sollte eine gründliche Prozessübersicht sein. Während Sie Ihre Automatisierungsreise durchlaufen, ist es Ihr Ziel, diese schrittweise zu verbessern. Dies erfordert die Arbeit an wichtigen Meilensteinen der Prozesstransformation. Wenn die Automatisierung zunimmt, ändert sie nicht nur die Ausrüstung – sie gestaltet die tägliche Funktionsweise des Betriebs neu.

• Maschineneinrichtung und Umrüstung
• Teamrollen und Qualifikationsanforderungen
• Planung von Personal und Produkten
• Qualitätskontrolle
• KPIs und Leistungsbewertung
• Produktionsvolumen (gruppiert nach ähnlichen Schachteltypen ähnlicher Größe)
  • Anzahl der Schachteln pro Durchlauf
  • Anzahl der Durchläufe pro Woche oder Monat
• Ausfallzeiten
  • Aufgrund von Rüstzeiten
  • Verbunden mit Personalinstabilität
  • Aufgrund von vorbeugender und ungeplanter Wartung
• Gesamte Arbeitskosten an der Weiterverarbeitungslinie
  • Personal
  • Anzahl der Schichten

Um die Logistik der Transformation zu verwalten, benötigen Sie Daten. Die ersten Daten, die Sie sammeln, bilden die Grundlage für einen soliden Business Case für die Automatisierung. Obwohl Automatisierungsprojekte auf den ersten Blick kostspielig erscheinen mögen, stellen viele Hersteller fest, dass sich die Investition weitaus schneller amortisiert als erwartet, sobald alle Variablen berücksichtigt werden.

Um den Return on Investment genau zu bewerten, analysieren Sie Ihre aktuelle Produktion anhand der folgenden Faktoren:

In Teil 2 dieser Artikelserie werden wir näher darauf eingehen, wie diese Daten zur Bewertung verschiedener Automatisierungslösungen genutzt werden können.

Während die Automatisierung physischer Aufgaben mit KI noch in weiter Ferne liegt, spielt KI bereits eine wertvolle Rolle bei der Planung und Terminierung. Die meisten Leiter von Weiterverarbeitungsabteilungen tun ihr Bestes, um Schachteltypen auf spezialisierten Faltschachtelklebemaschinen zu konsolidieren – und so die Ausfallzeiten durch Rüstvorgänge zu reduzieren. Last-Minute-Aufträge, schwankende Auftragslage und Personalverfügbarkeit können die besten Pläne durchkreuzen! KI kann genutzt werden, um große Datensätze zu analysieren und Muster aufzudecken, die intelligentere Entscheidungen unterstützen – sowohl operativ als auch finanziell.

Starten Sie Ihre Automatisierungsreise

Bei intelligenter Automatisierung geht es nicht darum, den höchstmöglichen Automatisierungsgrad zu erreichen, sondern fundierte Entscheidungen zu treffen, die Sicherheit, Stabilität und Leistung dort verbessern, wo es am wichtigsten ist. In komplexen Umgebungen hängt der Erfolg davon ab, die Technologie auf die tatsächlichen Produktionsanforderungen, die Realitäten der Belegschaft und die langfristigen operativen Ziele abzustimmen.

In diesem Artikel haben wir einen praktischen Weg zur Bewertung der Automatisierungsbereitschaft skizziert, einschließlich dessen, was zu beachten ist, worauf man sich konzentrieren sollte und wie man über den „Traum von der Automatisierung“ hinaus zu intelligenteren Ergebnissen gelangt. Nehmen Sie diese Informationen mit in Ihr Team und beginnen Sie, sowohl Ihre Prozesse als auch Ihre Mitarbeiter auf eine erfolgreiche Automatisierungsreise vorzubereiten.

Wenn diese Bewertung Lücken oder Einschränkungen aufzeigt, gehen Sie diese gemeinsam mit Ihrem Team an. Sammeln Sie die Daten, die Sie benötigen, um Ihre aktuelle Realität zu verstehen. In Teil 2 dieser Artikelserie helfen wir Ihnen, Ihr endgültiges Ziel zu definieren, indem wir reale Szenarien an der Weiterverarbeitungslinie untersuchen. Für jedes Szenario skizzieren wir den Grad der intelligenten Automatisierung, der anderen geholfen hat, die Leistung zu optimieren und die Kapazität zu erhöhen. Diese Beispiele helfen Ihnen, Situationen zu identifizieren, die Ihren eigenen Betrieb widerspiegeln, und bieten einen praktischen Plan, um mit Zuversicht voranzukommen. Mit diesen Informationen sind Sie in der Lage, einen klaren, vertretbaren Business Case für eine strategische Investition in die Automatisierung zu entwickeln und zu präsentieren.

Fußnote: Fotografie von Jennyfer Monette, Grafik von Dmytro Zhurov, Copyright Conception IMPACK 2025