Editorial der Ausgabe 9-2021 14.10.2021, 14:35 Uhr

Erfolgreich durch Automatisierung?

Das letzte Jahr hat uns die Anfälligkeit unserer Lieferketten schmerzvoll vor Augen geführt. Seitdem werden vielfältige Diskussionen um das Thema Resilienz in Zusammenhang mit unseren Produktionssystemen geführt. Produktion zurück auf den Kontinent zu holen wird aber zwangsläufig noch höhere Automatisierungsgrade bedingen, um auch in „guten Zeiten“ global wettbewerbsfähig zu sein.

Die stark steigenden Roboterzahlen zeugen von enormen Automatisierungsbestrebungen, sind aber im Wesentlichen auf steigende Automatisierungsgrade in Asien zurückzuführen. Hier besteht noch ein enormer Nachholbedarf. Die klassische Sechs-Achsen-Kinematik wird uns also noch die nächsten 20 bis 30 Jahre so erhalten bleiben. Die Robotik hat sich über die letzten Jahrzehnte relativ kontinuierlich, aber auch in sehr kleinen Schritten weiterentwickelt. Quantensprünge sind in der Weiterentwicklung von Mechanik und Regelungstechnik momentan nicht zu erwarten.

Viele Forschungsinitiativen versuchen aber, die Automatisierungstechnik zusätzlich zu befähigen. Die fortschreitende Vernetzung und Virtualisierung oder aber der steigende Einsatz maschineller Lernverfahren in der Produktion sind entsprechende Resultate.

KI macht Komplexität beherrschbar

Potenziale sind auch in der deutlichen Vereinfachung oder gar Automatisierung der Roboterprogrammierung zu sehen und dabei kann Künstliche Intelligenz (KI) durchaus ein Einstieg sein. Schließlich können wir es uns nicht leisten, die Roboter für MRK-Anwendungen klassisch zu programmieren oder manuell zu teachen. Auch vollständige Simulations­modelle zu erstellen oder eine rein textbasierte Programmierung vorzunehmen, sprengt oft jeglichen wirtschaftlichen Rahmen. Aber auch die erfolgreiche Integration von Zukunftstechnologien wie Augmented Reality (AR), beispielsweise um Mitarbeitende in neue Aufgaben und Prozessschritte einzuführen, kann helfen, effiziente Fabriken zu gestalten und Komplexität beherrschbar zu machen.

Steigender Individualisierungsgrad

Neue Fabrikkonzepte, in denen das Werkstück nicht mehr stationär an einem Fließband gefertigt wird, können zu einer Steigerung der Wertschöpfung beitragen. Automobilfabriken zum Beispiel, wie wir sie heute kennen, werden sich in einigen Segmenten verändern. So könnte die getaktete Fließmontage komplett aufgebrochen werden und in eine flexible, mobile Produktion überführt werden. Die Argumentation dahinter ist, dass wir in Zukunft fast alles, auch Autos, in sehr kleinen Losgrößen herstellen werden. Der steigende Individualisierungsgrad wird eine solche Produktion ganz einfach notwendig machen. Es stellt sich allerdings die Frage, ob wir es uns leisten können, solche hochindividualisierten Autos zu bauen und ob der logistische Aufwand für eine komplett mobile Produktion überhaupt zu handhaben ist. Für diese logistischen Konzepte fehlen aber noch flexible Fertigungs- und Montagetechnologien, die eine solche individualisierte Produktion tatsächlich möglich machen und die entsprechenden Geschäftsmodelle.

Diese Ausgabe der wt Werkstattstechnik online liefert viele Beiträge zu den genannten Herausforderungen und zeigt, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Es gibt aber noch viel zu tun auf dem Weg zur effizienten und wirtschaftlichen Automatisierung – packen wir es an!

Von B. Kuhlenkötter, J. Krüger

Prof. Dr.-Ing. Bernd Kuhlenkötter ist Leiter des Lehrstuhls für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum und Direktor des Forschungszentrums für das Engineering Smarter Produkt-Service Systeme.
Prof. Dr.-Ing. Jörg Krüger ist Fachgebietsleiter Industrielle Automatisierungstechnik der TU Berlin und Geschäftsfeldsleiter Automatisierungstechnik des Fraunhofer Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK.

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