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Automation 31. Mai 2023

Roboter: So profitiert der Mittelstand davon

Mit Cobots, Industrierobotern und zur Branche passender Software erhöhen auch kleine und mittelständische Unternehmen ihre Effizienz; Kuka zeigt Beispiele.

Ein KR Quantec entnimmt bei Hermann Hauff simultan zum Spritzzyklus die Rollen aus dem unteren Teil des Würfels, setzt sie in die Steckbuchsen ein, um die fertigen Teile aus Kunststoff danach zu entnehmen.
Ein KR Quantec entnimmt bei Hermann Hauff simultan zum Spritzzyklus die Rollen aus dem unteren Teil des Würfels, setzt sie in die Steckbuchsen ein, um die fertigen Teile aus Kunststoff danach zu entnehmen.

Dass sich Prozesse in ihrem Unternehmen durch Robotik beschleunigen lassen und dass sich dadurch sowohl Produktivität als auch Qualität erhöhen, davon gehen 65 % der Mittelständler aus, wie das Marktforschungsinstitut Sapio Research herausgefunden hat. Dennoch sind Mittelständler vor dem Einsatz von Robotern bisher oft zurückgeschreckt. Ihre Argumente: zu komplex, zu teuer, zu viel Skepsis im Team.

Dabei helfen Roboter auch dabei, dem Fachkräftemangel entgegen zu wirken: Weltweit hatten im Jahr 2022 rund 75 % der Unternehmen Schwierigkeiten, ihre Stellen zu besetzen, so eine Studie der Manpower Group. Dass eine Automatisierung hier für Erleichterung sorgen kann, wissen die meisten Betriebe.

Roboter nehmen Kollegen schwere Arbeiten ab

Der Spindelhubgetriebe-Hersteller Zimm Group setzt auf Unterstützung von Kuka-Robotern, um die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.
Der Spindelhubgetriebe-Hersteller Zimm Group setzt auf Unterstützung von Kuka-Robotern, um die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.

Doch wer es ausprobiert hat, weiß: In Automatisierung zu investieren, lohnt sich. Ob beim Palettieren, beim Be- und Entladen von Maschinen, bei der Qualitätskontrolle oder beim Schweißen: Der Kollege Roboter kann das eingespielte menschliche Team gut ergänzen Und meistert seine Aufgaben zuverlässig und präzise. Er übernimmt unergonomische, belastende, monotone und zeitraubende Arbeiten. Mitarbeiter werden dadurch körperlich entlastet und gewinnen Zeit für anspruchsvollere Tätigkeiten.

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Ein Beispiel: Beim österreichischen Spindelhubgetriebe-Herstellers Zimm Group wird die rund 300-köpfige Belegschaft durch zwei Roboter von Kuka entlastet. Zunächst belädt ein KR Quantec in einer Zelle eine Fräsmaschine mit Rohteilen aus Metall. Sind die Bauteile fertig bearbeitet, legt sie der Roboter auf dem Nachbearbeitungsplatz in der Zelle ab. Dort entgratet und reinigt sie ein KR Agilos. „Die Automatisierung erlaubt es uns, in mannlosen Schichten nachts und am Wochenende zu produzieren, was unsere Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit erhöht“, berichtet Hardy Ponudic, Produktionsleiter bei Zimm.

Roboter helfen auch dabei, neue Stellen zu schaffen

Die größte Sorge vieler Arbeitskräfte: Ein Roboter könnte ihnen ihren Job streitig und sie selbst entbehrlich machen. Doch zahlreiche Beispiele haben das bereits widerlegt. Viele Unternehmen konnten ihren Geschäftsbereich durch den Einsatz von Robotern erweitern und daraufhin weitere Fachkräfte einstellen. Die mittelständische Verzinkerei Sulz aus Sulz am Neckar hat beispielsweise durch den Kauf einer kompakten Roboter-Schweißzelle neue Kunden gewonnen. Die Investition in die Automatisierung ermöglichte, dass neue Stellen geschaffen wurden und sich das mittelständische Unternehmen in der Region vom Wettbewerb absetzte. In einer kompakten Zelle widmet sich ein KR Cybertech Nano qualitativ hochwertigen Schweißnähten von Bauteilen, die dann später verzinkt werden. So werden 5.000 bis 10.000 Bauteile im Monat fertig. „Dass wir jetzt auch schweißen können, bringt uns inzwischen zusätzliche Verzinkungsaufträge. Wir konnten unsere Kernprozesse stärken“, sagt Bernd D. Euschen, Geschäftsführer von Verzinkerei Sulz.

Mittelständler schaffen ein attraktives Arbeitsumfeld

Sich bei den Kunden bestmöglich darstellen und zusätzlich ein attraktives Arbeitsumfeld für Fachkräfte zu bieten, ist eine Herausforderung, vor denen kleine und mittelständische Unternehmen heute stehen. 37 % der Beschäftigten weltweit äußern nach einer Studie der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PWC Besorgnis, dass ihre Unternehmen nicht ausreichend in innovative Technologien investieren. Die Möglichkeiten der Automatisierung sind jedoch enorm, unabhängig von der Branche und dem Prozessschritt. Für eine passgenaue Roboterlösung greift Kuka auf ein breites Netzwerk an Systempartnern zu, die in enger Zusammenarbeit der Roboter für Installation und Integration beim Endkunden verantwortlich sind. Für jeden Mittelständler findet sich ein Systempartner ganz in der Nähe, der sich nicht nur mit Robotern, sondern auch in der jeweiligen Branche auskennt.

Das hat auch das Pforzheimer Kunststoffverarbeiter Hermann Hauff erkannt und die Fertigung von Oberkorbrollen für Spülmaschinen komplett automatisiert. Ein KR Quantec entnimmt in der Fertigung des Familienunternehmens simultan zum Spritzzyklus die Rollen aus der würfelförmigen Spritzgießmaschine, setzt sie in Steckbuchsen ein und legt die fertigen Teile danach auf ein Förderband. An dessen Ende wartet ein KR Quantec PA, der die Versandkartons faltet und unter dem Förderband platziert. Sind sie voll, stapelt er die Kartons auf Europaletten. Auch der polnische Integrator Qbig hat einen Kuka-Roboter in der Montage eingesetzt. Ein KR Agiles montiert die Bullaugen für Waschmaschinentüren. Er verschraubt Glas- und Kunststoffelemente, während diese auf dem Fördersystem weiterbewegt werden. Die Software Kuka-Conveyor-Tech stimmt dabei die Bewegungsabläufe des Roboters und der Produktionslinie aufeinander ab. Der Endkunde, ein großer Hersteller von Haushaltsgeräten, ist sehr zufrieden mit der Lösung von Qbig: Die Anlage ist jetzt viel produktiver und die Mitarbeiter freuen sich über die Arbeitserleichterung.

Kollaborative Roboter helfen bei der Qualitätskontrolle

FMO Surface, Veredeler von Kunststoffoberflächen, nutzt die Fähigkeiten des LBR Iisy in der Qualitätskontrolle. Der Cobot eignet sich auch für Menschen mit wenig Programmiererfahrung und erfüllt seine Aufgaben zuverlässig und präzise.
FMO Surface, Veredeler von Kunststoffoberflächen, nutzt die Fähigkeiten des LBR Iisy in der Qualitätskontrolle. Der Cobot eignet sich auch für Menschen mit wenig Programmiererfahrung und erfüllt seine Aufgaben zuverlässig und präzise.

Zunehmender Beliebtheit im Mittelstand erfreuen sich kollaborative Roboter wie der LBR Iisy. Sie lassen sich schnell für neue Aufgaben schulen, sind binnen Minuten in Betrieb zu nehmen, lassen sich von Mitarbeitenden mit geringer Programmiererfahrung steuern und schenken Mittelständlern Unabhängigkeit. Beim Familienunternehmen FMO Surface, das sich auf die Veredelung von Kunststoffoberflächen spezialisiert hat, unterstützt ein solcher kollaborativer Roboter bei der Qualitätskontrolle. Hand in Hand mit dem Team überprüft der Cobot verschiedene Data-Matrix-Codes auf Busverbindern hinsichtlich Qualität und Vollständigkeit.

Das spart Zeit, entlastet das Team und gewährleistet, dass nur Busverbinder mit perfekten Data-Matrix-Codes in Steuerungen verbaut werden. Der Vorteil liegt auf der Hand: Entwickelt für die schutzzaunlose Zusammenarbeit mit dem Menschen, kann der neue Kollege direkt in der Produktionshalle unterstützen, ohne dass weitere Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden müssen. Für alle, die noch nie mit einem Roboter zu tun hatten, senkt das die Hemmschwelle.

Das heißt aber nicht, dass Industrieroboter mit höheren Traglastklassen nur etwas für große Unternehmen sind. Gerade in kleinen und mittelständischen Unternehmen können Roboter wie der KR Quantec schwere Arbeiten übernehmen, für die es nicht genügend Personal oder Zeit gibt. Ein KR Quantec PA be- und entlädt etwa bei der Privatbrauerei Fiedler, die knapp 20 Mitarbeiter hat, Paletten mit Bierkästen. Dabei nimmt der Roboter mit seinem Greifer bis zu vier Bierkästen gleichzeitig auf. Er legt das eingehende Leergut von der Palette auf die Fördertechnik und stellt die aus der Abfüllung kommenden Getränkekisten vom Förderband direkt auf die Palette. Was das Team des Familienunternehmens besonders schätzt: Als Schnittstelle zwischen Roboter und Maschinensteuerung erlaubte die Steuerungssoftware Kuka-PLC MX-Automation eine einfache Inbetriebnahme und Programmierung des Roboters durch die SPS. Spezielle Programmierkenntnisse waren nicht erforderlich.

Flexibel an die Auftragslage anpassbar

Kuka hat verschiedene Applikationspakete entwickelt, die den Bedürfnissen des Mittelstands unterschiedlicher Branchen gerecht werden. Damit fällt das Onboarding leicht. Es gibt zum Beispiel viele Möglichkeiten, die Roboter per Handführung auf ihre Aufgaben vorzubereiten. Das gelingt mit einer drahtlosen 6D-Maus, die schnell am Roboter montiert ist und mit der sich der Roboter mit einer Hand führen und programmieren lässt.

Und wenn sich die Auftragslage mal ändert und schnell angepasst werden muss? Auch das ist kein Problem. In den vergangenen Jahren gab es große Fortschritte bei der Software. Mit dem Cobot LBR Iisy und dem neuen Betriebssystem IIQKA-OS können etwa Robotik-Einsteiger ihre Produktion eigenständig und innerhalb weniger Minuten automatisieren. Die Visualisierungssoftware HMI Easy ermöglicht zudem eine unkomplizierte Interaktion zwischen Mensch und klassischem Industrieroboter. Für einzelne Applikationen wie beispielsweise das Schweißen oder Palettieren bietet Kuka spezielle Software-Pakete an. Diese digitalen Services machen ein Umschulen einfach und schnell möglich. Wurde also ein Roboter für das Be- und Entladen einer bestimmten Werkzeugmaschine angeschafft, kann er wenig später das Verpacken übernehmen. Bei allen Fragen oder Problemen steht in der Nähe der Service des Roboterherstellers 24/7 zur Verfügung und sorgt dafür, dass die Produktion schnell weiterläuft.

Schneller ROI

Dass die Vorteile überwiegen und sich eine Automatisierung durch Roboter schnell finanziell rechnen kann, haben die Entscheider in KMU mittlerweile erkannt. Der Zeitraum bis zum Return-on-Investment liegt meistens unter zwei Jahren. Das belegt auch das folgende Rechenbeispiel für die Investition in eine Schweißzelle mit einem KR Cybertech Nano, die einen Handwerksbetrieb unterstützt. Mit einer projektspezifischen Vorrichtung und Schweißtechnik eines Premium-Herstellers, inklusive Programmierung, Inbetriebnahme vor Ort und Schulung für die Anlage, belaufen sich die Kosten auf etwa 110.000 EUR. Schweißer sind aktuell deutschlandweit schwer zu finden – wer das Glück hat, sie einstellen zu können, für den fallen pro Vollzeitkraft durchschnittlich 40.000 EUR Lohn und Lohnnebenkosten im Jahr an. Ausgehend von Personalkosten von 80.000 EUR im Jahr im Zweischichtbetrieb ist der Return-on-Investment mit dieser Schweißzelle nach etwa 16,5 Monaten erreicht. Und das bei einer, wie viele Kunden rückmelden, hervorragenden Qualität der Schweißnähte.

Sandra Hirsch, Global Content Marketing Managerin, Kuka

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