Die Herausforderungen der Automatisierung: Warum Flexibilität entscheidend ist

Die gescheiterte Vision von General Motors in den 1980er Jahren, eine vollständig automatisierte „lights out“ Fabrik zu schaffen, zeigt die Grenzen der Automatisierung auf. Trotz des Einsatzes tausender Roboter blieb der große Erfolg aus, weil das gesamte Ökosystem der Automatisierung nicht flexibel genug war, um den raschen Änderungen im Automobilmarkt gerecht zu werden. Diese Herausforderung hat sich in der Zwischenzeit nur verschärft, da Hersteller sich zunehmend mit der Nachfrage nach einer hohen Produktvielfalt bei niedrigen Stückzahlen auseinandersetzen müssen.

Forschungen des MIT Industrial Performance Center verdeutlichen, dass Produktivitätsgewinne durch Automatisierung häufig durch hohe Umrüstkosten und andere Aufwendungen, die für Adaptionen notwendig sind, wieder aufgehoben werden. Laut den MIT-Professoren Ben Armstrong und Julie Shah verlieren Unternehmen, die Automatisierungstechnologien implementieren, oftmals an Prozessflexibilität, und, paradoxerweise, stellen sie sogar oft mehr Mitarbeiter ein, um die gestiegene Produktivität zu unterstützen.

Francis Giguere, Chief Technology Officer des Automatisierungsherstellers Vention, erläutert, dass viele große Unternehmen komplexe und hochentwickelte Maschinen einsetzen, jedoch gleichzeitig viele Prozesse weiterhin manuell durchgeführt werden, da die Rentabilität von Automatisierung nicht immer klar ist. So kann eine Abfüllanlage für Getränke hochautomatisiert sein, während die Maschinenbedienung und das Palettieren nach wie vor manuell abgewickelt werden müssen. „Diese Zellen werden ständig umkonfiguriert, weshalb die Notwendigkeit für Flexibilität besteht“, betont Giguere. In der Vergangenheit wurden manuelle Arbeitskräfte für diese Prozesse eingesetzt, jedoch zielen Unternehmen heutzutage darauf ab, Einsparungen zu realisieren und integrieren zunehmend künstliche Intelligenz (KI) und Sichtsysteme, um mehr Flexibilität in den Maschinen zu erreichen.

Die Symbiose von KI und Sichttechnologien ermöglicht es Robotern, nicht nur festen Programmen zu folgen, sondern auch in Echtzeit auf ihre Umgebung zu reagieren, ähnlich wie es ein Mensch tun würde. Dieser Prozess ist weitaus komplexer, als viele vermuten. Giguere erklärt, dass das Greifen eines einfachen Kaffeebechers bereits eine Herausforderung für Roboter darstellt, da es viele Variablen zu berücksichtigen gilt, um in geeigneter Weise greifen zu können.

Zur Überwindung dieser Herausforderungen bricht Vention den Prozess in drei Kategorien herunter: Die erste ist die Einschätzung der Pose, bei der die exakte Position und Orientierung eines Teils bestimmt werden. Die zweite Kategorie betrifft die Bestimmung des optimalen Greifpunkts. Abschließend erfolgt eine 3D-Bewegungsanalyse, um die Bewegung des Roboters zu koordinieren.

Die verwendeten Technologien reichen von 3D-Modellierungen basierend auf synthetischen Daten bis hin zu GPU-gestütztem parallelem Rechnen und anpassungsfähigen Sichtsystemen.

Zusammenfassung der Herausforderungen in der Automatisierung

• Die gescheiterte Automatisierung bei GM zeigt, dass Flexibilität essenziell für den Erfolg ist.
• Produktionstechnologien entwickeln sich nicht nur in Bezug auf Automatisierung, sondern auch hinsichtlich adaptiver Hebel wie KI.
• Die größte Herausforderung ist nicht nur die Technologie selbst, sondern auch die Anpassung der Unternehmenskultur und -prozesse.

Was Operations-Profis wissen sollten

Die Relevanz dieses Themas für Operations-Manager ist unbestreitbar. Die Flexibilität der Automatisierungstechnologien wirkt sich direkt auf die Effizienz und Rentabilität aus. Unternehmen müssen strategisch entscheiden, wo Automatisierung einen echten Mehrwert bietet und wo manuelle Prozesse nach wie vor überwiegen sollten. Ein Fokus sollte darauf liegen, bestehende Produkte und Prozesse zu analysieren, um gezielt Technologien zu integrieren, die eine flexible Anpassung an Veränderungen ermöglichen.

Operations-Manager sollten sich nicht nur darauf konzentrieren, neue Technologien einzuführen, sondern auch sicherstellen, dass ihre Teams über die nötigen Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen, um mit den neuen Systemen zu arbeiten. Die Implementierung von KI und adaptiven Kontrollelementen erfordert Training und Verständnis, um die Systeme richtig nutzen zu können. Der kulturelle Wandel innerhalb der Organisation sollte zudem darauf abzielen, Technologien nicht als Bedrohung, sondern als Chance zu betrachten, um Prozesse zu optimieren und Produktivität zu steigern.

Robert Reseneder – Interim Manager und Mentor
Tel. +49 175 265 6522

Diese Zusammenfassung basiert auf dem Beitrag Automation in a rapidly changing world
Quelle: Manufacturing AUTOMATION