Maßgeschneiderte Produktionsstrecken : So gelingt Automatisierung im Sondermaschinenbau

Gerade im Mittelstand sind die Produktionsprozesse allerdings häufig individuell gewachsen und von teilautomatisierten Insellösungen oder sogar noch von Handarbeit geprägt. Beide Varianten binden Kapazitäten und hindern Unternehmen daran, ihre Potenziale voll auszuschöpfen. Angesichts dessen wird das Vorhaben, eine durchgängige Automation herzustellen, jedoch auch selbst zur Herausforderung. "Viele Mittelständler verfügen nicht über die internen Kapazitäten, um komplexe Automatisierungslösungen für ihre gesamten Prozessstrecken selbst zu entwickeln“, so Michael Ott. "Gefordert und benötigt wird daher nicht einfach nur ein Maschinenbauer, sondern ein spezialisierter Umsetzungspartner, der das Gesamtbild versteht und mit seiner ganzheitlichen Expertise auch technologische Impulse gibt.“

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Ein zentrales Problem: Die Ressourcen in Bereichen wie Manufacturing Engineering sind oft begrenzt. Hinzu kommt, dass Standardlösungen den spezifischen Anforderungen des Mittelstands nur selten gerecht werden. Ott betont: "Mittelständler sind sehr oft mit der Situation konfrontiert, die sich wie folgt auf den Punkt bringen lässt: Ich brauche keine Maschine von der Stange, sondern jemanden, der mein konkretes Problem versteht und löst.‘ Genau da muss also eine erfolgreiche Umsetzung ansetzen, um die Automation ganzheitlich anzugehen – und eben nicht nur punktuell wie an einer einzelnen Maschine."

Der Bedarf an Flexibilität geht für Unternehmen des Mittelstands aber oft mit Unsicherheit einher: „Was ist technologisch machbar?“ oder "Welche Investitionen sind notwendig?“ sind Fragen, die dann oft entstehen. Wichtig ist daher, so Ott, dass Umsetzungspartner nicht als reine Lieferanten fungieren, sondern Lösungen im Sparring mit dem jeweiligen Mittelständler eruieren. Nur so können tragfähige Lösungen entstehen.

So arbeitet bspw. Micros Automation mit einem klar strukturierten Fünf-Phasen-Modell: Von der Analyse der Aufgabenstellung über die Konzepterstellung und Verifizierung bis hin zur Realisierung der finalen Maschine. Die Grundlage bildet die Konzept- und Leistungsbeschreibung, die bereits in einer frühen Projektphase erstellt wird. Es beinhaltet die Kundenanforderungen, ein erstes Layout sowie eine Budgetabschätzung der automatisierten Prozessstrecke.

"Neben der Ermittlung der Anforderungen und Informationen, die nötig sind, um eine Prozessstrecke durchgängig zu automatisieren, dient dies auch einem weiteren Zweck: der Auslotung möglicher Synergien, die bislang noch unerkannt geblieben sind“, erläutert Ott. Besonders wichtig ist die technische Verifizierung gemeinsam mit den Produktentwicklern auf Seite des jeweiligen Unternehmens. "So wird sichergestellt, dass das finale Konzept nicht nur technisch umsetzbar ist, sondern auch alle produktspezifischen Anforderungen berücksichtigt.“

Dabei gilt Transparenz als ein Schlüssel zum Erfolg: "Klarheit über das, was realistisch ist – technisch wie wirtschaftlich – hat eine hohe Relevanz. Damit werden Risiken auf beiden Seiten erheblich reduziert.“

Ein wesentliches Element des individuellen Automationsansatzes ist zudem die modulare Maschinenarchitektur. Anlagen bestehen aus standardisierten Grundmodulen, in die individuelle Komponenten integriert werden, sodass Produktionsstrecken auf den Anwender, seine Anforderungen und an sein Budget individuell angepasst werden können. Das beschleunigt nicht nur Aufbau und Inbetriebnahme, sondern senkt auch die Risiken im Transport.

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Ein Vorgehen mit starren Grundmaschinen wird dadurch vermieden. Stattdessen wird situativ entschieden, welches Konzept – ob Rundtisch, Werkstückträger oder Transferstrecke – für den jeweiligen Prozess am besten geeignet ist. „Gegenüber klassischen Systemen stellt diese Flexibilität einen erheblichen Vorteil dar, da es einer Möglichkeit zur maßgeschneiderten Produktionsstrecke am Nächsten kommt“, erläutert Michael Ott.

Eine solche Architektur erlaubt es auch, bei Bedarf einzelne Module zu erweitern oder auszutauschen. So kann auf Veränderungen im Produktionsprozess reagiert werden, ohne dass unmittelbar eine komplett neue Anlage benötigt wird.

Moderne Automatisierungssysteme für Montage, Handling, Prüfung und Verpackung setzen zunehmend auf einen hohen Automatisierungsgrad bei gleichzeitig reduziertem Personaleinsatz. Ziel ist es, durchgängige Fertigungslinien zu schaffen, in denen aus angelieferten Einzelkomponenten vollautomatisiert einbaufertige Produkte entstehen.

Dabei kommen verschiedene Technologien zum Einsatz: Roboter übernehmen präzise und wiederholgenaue Handhabungsaufgaben, intelligente Sensorik steuert die Prozesse in Echtzeit, und kamerabasierte Prüfsysteme sorgen für eine lückenlose Qualitätssicherung. "Die Kamera dient dabei als ‚Auge‘ der Anlage. Sie erkennt, ob ein Teil korrekt liegt, ob es fehlerfrei ist und gibt diese Information direkt an die Steuerung weiter“, erklärt Ott.

Ergänzt wird das technologische Spektrum durch moderne Steuerungs- und Visualisierungslösungen, die komplexe Abläufe beherrschbar machen und zugleich eine benutzerfreundliche Bedienung ermöglichen. Angestrebt wird eine möglichst intuitive Bedienbarkeit von Anlagen.

Die Vorteile für mittelständische Betriebe liegen auf der Hand: konstante, höhere Ausbringung, gleichbleibende Qualität, geringerer Personalbedarf und damit mehr Planungssicherheit. Automatisierung entlastet von monotonen, nicht wertschöpfenden Aufgaben und steigert gleichzeitig die Produktivität.

"Durch Automation liefert eine Maschine bzw. Produktionsstrecke letztlich konstant die gleiche Leistung – und das unabhängig von Krankheitsfällen, Schichtsystem oder Motivation. Gerade in Zeiten des Fachkräftemangels ist das ein unschätzbarer Vorteil“, so Michael Ott. Hinzu kommen positive Effekte auf das Arbeitsumfeld: Die Mitarbeiter können sich auf wertschöpfende und interessante Aufgaben konzentrieren, während Routinetätigkeiten automatisiert ablaufen. „Das steigert auch die Motivation im Team“, ergänzt Ott.

Individuelle Automatisierungslösungen finden in einer Vielzahl von Branchen Anwendung. Ob bei Powertrain- und Lenkungssystemen im Automotive-Bereich, in der Bearbeitung von Druckgussteilen für die E-Mobilität oder bei Kunststoffspritzteilen und Verpackungsprozessen in der Lebensmittelindustrie; überall dort also, wo hohe Qualitätsanforderungen mit Effizienz und Flexibilität kombiniert werden müssen, sind maßgeschneiderte Systeme gefragt. Das eröffnet die Möglichkeit, erprobte Technologien aus unterschiedlichen Branchen auf neue Anwendungsfelder zu adaptieren.

Entscheidend für die Umsetzung ist jedoch vor allem eine enge Verzahnung aller Projektbeteiligten. Kurze Wege und interdisziplinäre Teams fördern den Austausch und beschleunigen Entwicklungsprozesse.

Auch mit Blick auf aktuelle Megatrends ist Automatisierung ein zentrales Thema. "Auch die Energieeffizienz in der Produktion wird immer relevanter. Daher sind vermehrt Lösungen gefragt, die Prozesse ressourcenschonend gestalten und den Energieeinsatz minimieren“, sagt Ott. Ein weiterer Treiber ist der demografische Wandel; die Verfügbarkeit von Fachpersonal nimmt dadurch stetig ab. Automatisierung ist daher nicht nur eine Frage der Effizienz, sondern auch der Zukunftsfähigkeit von Unternehmen und wie das Defizit an Personal durch automatisierte Systeme ausgeglichen werden kann. Gleichzeitig gewinnen flexible Investitionskonzepte an Bedeutung. "Viele Produkte sind in ihrem Lebenszyklus schwer oder unsicher abschätzbar. Unternehmen brauchen deshalb Automatisierungslösungen, die sich modular erweitern oder anpassen lassen – ohne große Neuinvestitionen“, sagt Michael Ott.

Der Mittelstand steht vor tiefgreifenden Umbrüchen. Die Herausforderungen sind komplex: Der Arbeitskräftemangel wächst, die Anforderungen an Effizienz und Qualität steigen, und auch ökologische Aspekte rücken immer stärker in den Fokus. Gleichzeitig müssen Investitionen in Automatisierung wirtschaftlich tragfähig und technologisch zukunftssicher sein. Es zeigt sich, dass durchdachte Automatisierungslösungen bereits heute in der Lage sind, genau diesen Spagat zu bewältigen. Entscheidend ist dabei ein durchgängiger Ansatz: von der strukturierten Analyse über modulare Anlagenkonzepte bis hin zum Einsatz modernster Technologien wie Robotik, Kameratechnik und intelligenter Steuerungssysteme. Wer den Automatisierungsprozess als partnerschaftliche Entwicklung versteht, schafft nicht nur stabile Prozesse, sondern gewinnt auch an Flexibilität und Wettbewerbsfähigkeit.

"Entscheidender Punkt ist, dass nicht einfach nur Technik geliefert, sondern ein ganz konkretes Problem gelöst wird. Dabei muss nicht in Maschinen, sondern in Prozessen und Anwendernutzen gedacht werden“, fasst Ott zusammen.