Robotik in der Fertigung: Chancen, Kosten und Praxiserfahrungen

Industrie-Roboter prägen die moderne Produktion und erweitern technische Grenzen. Automatisierung steigert Effizienz, senkt Fehlerquoten und verändert die Arbeitswelt.

Robotik ist längst nicht mehr nur in Grossfabriken mit Hightech-Standorten präsent, sondern findet zunehmend Eingang in mittelständische Betriebe. Doch mit den Chancen entstehen auch Fragen zu Investitionen, Amortisation und der praktischen Umsetzung im laufenden Betrieb.

Entwicklung und Bedeutung der Robotik

Der Einsatz von Robotern in der industriellen Fertigung reicht bis in die 1960er-Jahre zurück. Mit der vierten industriellen Revolution hat sich die Dynamik jedoch beschleunigt. Laut Branchenverbänden wurden 2022 weltweit über 500’000 Industrieroboter neu installiert – ein Anstieg von mehr als 30 Prozent innerhalb von fünf Jahren. Besonders stark ist das Wachstum in der Elektronik- und Automobilindustrie, doch auch Metallbearbeitung, Lebensmittelproduktion und Logistik profitieren von den Innovationen.

Der entscheidende Vorteil liegt in der Wiederholgenauigkeit und Prozesssicherheit. Roboter arbeiten mit Präzision im Mikrometerbereich, können 24 Stunden am Tag eingesetzt werden und reagieren in Echtzeit auf digitale Steuerungen. Damit verschiebt sich die Rolle des Menschen von der manuellen Tätigkeit hin zur Überwachung, Programmierung und Wartung.

Chancen und Potenziale für Betriebe

Die Chancen der Robotik lassen sich in mehrere Hauptbereiche gliedern:

• Produktivitätssteigerung: Ein Roboter ersetzt je nach Einsatzgebiet mehrere Arbeitskräfte in repetitiven Tätigkeiten und steigert die Auslastung der Produktionsanlagen.
• Qualitätssicherung: Geringere Ausschussraten und gleichbleibende Prozessqualität verbessern die Wettbewerbsfähigkeit.
• Flexibilität: Moderne Systeme können für unterschiedliche Produktionsaufgaben programmiert werden, was kleine Losgrössen wirtschaftlicher macht.
• Arbeitssicherheit: Gefährliche, monotone oder körperlich belastende Aufgaben können an Maschinen übertragen werden.

Gerade in Ländern mit hohem Lohnniveau und zunehmendem Fachkräftemangel bietet Robotik ein Werkzeug, um Produktionsstandorte konkurrenzfähig zu halten.

Kosten und Amortisation

Die Kostenstruktur hängt stark vom Einsatzbereich ab. Ein einfacher kollaborativer Roboter für leichte Montagearbeiten kann ab rund 30’000 Franken angeschafft werden, während komplexe Systeme für Schweissarbeiten oder Palettierung in der Automobilindustrie bis zu 300’000 Franken kosten können. Hinzu kommen Ausgaben für Peripheriegeräte, Sicherheitstechnik, Softwareintegration und Schulungen.

Die Amortisationszeit beträgt typischerweise zwischen 2 und 5 Jahren. Entscheidend ist, wie hoch der Durchsatz und die Auslastung der Roboter ist. Studien zeigen, dass Unternehmen mit drei Schichten pro Tag die Investition oft bereits nach zwei Jahren zurückverdienen. Für Betriebe mit geringerer Auslastung verlängert sich die Amortisationszeit entsprechend.

Eine zentrale Kennzahl ist der „Return on Investment“ (ROI). Betriebe kalkulieren diesen nicht nur über eingesparte Lohnkosten, sondern auch über Faktoren wie geringere Ausschüsse, höhere Prozessgeschwindigkeit und verbesserte Lieferzuverlässigkeit.

Praxiserfahrungen aus der Industrie

Praktische Beispiele aus der Industrie verdeutlichen die Bandbreite:

• Automobilindustrie: Roboter übernehmen Schweissnähte und Lackierarbeiten mit höchster Präzision, wodurch gleichmässige Oberflächenqualität erzielt wird.
• Elektronikfertigung: In der Leiterplattenbestückung sind Roboter unverzichtbar, da sie kleinste Bauteile mit Geschwindigkeit und Genauigkeit platzieren.
• Lebensmittelbranche: Systeme verpacken empfindliche Produkte wie Backwaren oder Obst, ohne diese zu beschädigen, und sichern gleichbleibende Hygienestandards.

Kleinere Betriebe berichten, dass sich besonders kollaborative Roboter eignen, da sie keine aufwendige Sicherheitsinfrastruktur benötigen und flexibel auf verschiedene Arbeitsplätze verteilt werden können. Herausforderungen entstehen oft in der Schulung der Mitarbeitenden und in der Integration in bestehende Prozessketten.

Ein weiteres Thema ist die Akzeptanz innerhalb der Belegschaft. Studien zeigen, dass die Befürchtung von Arbeitsplatzverlusten sinkt, wenn Mitarbeitende aktiv in die Einführung und Umstellung eingebunden werden. Dadurch wird die Transformation als Chance und nicht als Bedrohung wahrgenommen.

Ausblick: Robotik im Kontext der Smart Factory

Die nächste Entwicklungsstufe der Robotik ist eng mit dem Konzept der „Smart Factory“ verknüpft. Vernetzte Roboter kommunizieren direkt mit Maschinen, Lagern und Qualitätssicherungssystemen. Mit dem Einsatz von künstlicher Intelligenz können Roboter zunehmend eigenständige Entscheidungen treffen, beispielsweise in der Qualitätskontrolle oder bei der Anpassung an variable Produktionsbedingungen.

Besondere Bedeutung kommt dabei dem Zusammenspiel von Robotik, 5G-Datenübertragung und Cloud-Computing zu. Dies ermöglicht eine nahezu verzögerungsfreie Kommunikation und eröffnet völlig neue Steuerungs- und Überwachungsmöglichkeiten.

Damit entwickelt sich die Robotik von einem reinen Produktionswerkzeug zu einem integralen Bestandteil des gesamten Wertschöpfungsnetzwerks.

Quelle: betriebseinrichtung.net-Redaktion
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