Trotz steigender Verbreitung der vier untersuchten Technologien, ist der Nutzungsgrad insgesamt noch gering.

Untersucht wurde, wie es im Bereich der industriellen Fertigung tatsächlich mit dem genutzten Potenzial der Automation sowie mit dem Nutzen der eingesetzten Techniken steht. Im Fokus standen dabei die vier Automatisierungstechniken: Vernetzung von CAD- und Maschinenprogrammierung (CAD-CAM), Industrieroboter/Handhabungssysteme (IR), Rechnergeführte Lager-/ Materialfluss-Systeme (RLMS) sowie die prozessintegrierte Qualitätskontrolle (PI-QS).

Die Auswertung basiert auf der regelmäßigen Erhebung „Modernisierung der Produktion“ des Fraunhofer ISI, an der sich fast 1700 Betriebe des deutschen verarbeitenden Gewerbes mit Schwerpunkt Metall- und Elektro- sowie Chemische und Kunststoffindustrie beteiligt haben, darunter etwa 80 % klein- und mittelständige Unternehmen mit weniger als 250 Mitarbeitern.

„Damit ist der Datensatz repräsentativ“, erklärte Dr. Steffen Kinkel vom Fraunhofer-Institut, der die Ergebnisse zusammen mit Prof. Dr. Gerald Gerlach, Vorsitzender der VDI-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) auf dem VDI-Kongress „Automation 2009“ in Baden-Baden vorstellte. „Das Ergebnis ist ernüchternd,“ hakte Dr. Gerlach ein.

Die Details

Viele Unternehmen nutzen noch nicht oder nur teilweise das Produktivitätspotenzial der Automatisierungs-technologien für sich.

Bislang nutzen nur etwa 40 % der Unternehmen Automatisierungstechniken, wie Industrieroboter, CAD/CAM-Maschinenprogrammierung oder eine prozessintegrierte Qualitätskontrolle. Und nur jedes siebte Unternehmen setzen diese produktivitäts-steigernden Technologien intensiv ein. „Die Ergebnisse der Studie zeugen von einem sehr großen unerschlossenen Nutzerpotential,“ so der GMA-Vorsitzende.

Die vier untersuchten Automatisierungstechniken werden seit Mitte der Neunziger Jahre in Unternehmen eingesetzt. Dennoch nutzt mehr als die Hälfte der Betriebe sie bis heute (noch) nicht. Tendenziell kommen sie häufiger in großen Betrieben sowie in der Großserienfertigung zum Einsatz. Dies gilt allerdings nicht unbedingt für CAD-CAM. Hier ist die Nutzerquote in der Einzel- und Kleinserienfertigung höher. Diese unausgeschöpften Nutzungspotenziale der ausgewählten Automatisierungstechniken sind umso bedenklicher, da sich eindeutige positive Zusammenhänge der Techniknutzung mit wirtschaftlichen Kenngrößen nachweisen lassen“, so Kinkel.

Beispielsweise sind die positiven Effekte der Vernetzung von CAD und Maschinenprogrammierung (CAD-CAM) auf die Produktentwicklungszeit, der Nutzung von Industrieroboter (IR) auf die Termintreue sowie von Rechnergeführte Lager- und Materialfluss-Systemen (RLMS) oder einer Prozessintegrierten Qualitätskontrolle (PI-QS) auf die Arbeitsproduktivität stabil und nachweisbar.

Wo liegen die Verbesserungspotenziale?

Nutzung der prozessintegrierten Qualitätskontrolle nach Betriebsgröße und Produktionsstruktur: Große Betriebe und Großserienfertiger nutzen PI-QS häufiger.

Bei den Industrieroboter werden die brachliegenden Potenziale deutlich: Unternehmen, die Industrieroboter nutzen, erreichen mit 90 % eine höhere Termintreue als Unternehmen ohne automatische Handhabungssysteme (88,5%).

Auch bei den rechnergeführten Lager- und Materialfluss-Systemen (RLMS) zeigt die Studie positive Auswirkungen „Wir konnten einen deutlichen Zusammenhang zwischen der Nutzung von RLMS und einer erhöhten Arbeitsproduktivität nachweisen,“ so Kinkel. Ohne RLMS beträgt die Arbeitsproduktivität je Mitarbeiter 79.000 €. Bei Betrieben, die RLMS in hohem Umfang nutzen, ergibt sich dagegen ein Betrag von 97.900 €.

Diese Zahlen belegen, wie vorteilhaft eine sinnvolle Unterstützung der Produktion durch Automatisierungstechniken sein kann. „Gerade auch für kleinere Betriebe“, betonte Kinkel. In Sachen Qualitätskontrolle offenbart die Studie ebenfalls die Vorteile durch Automatisierung: Liegt die Ausschussquote beziehungsweise die Nachbearbeitungsquote ohne prozessintegrierte Qualitätskontrolle (PI-QS) bei 3,5 %, beträgt sie bei Unternehmen mit intensivem PI-QS-Einsatz lediglich 2,5% - 30% weniger. Gleichzeitig sind auch die Auftrags-Termintreue sowie die Produktivität deutlich höher.

Pauschalierungen sind kritisch

Die CAD-CAM-Nutzung ist bei Kleinserienfertigern häufiger im Einsatz als in der Großserienfertigung. Eine Ursache dafür könnte in der verfügbaren Tool-Landschaft liegen.

„Nicht jede Technik ist für jeden Betrieb geeignet, und nicht alle Technologien beeinflussen alle Faktoren positiv“, gibt Kinkel zu bedenken. Deshalb müssen die wirtschaftlichen Potenziale dieser Automatisierungstechnologien individuell geprüft werden. Ein Beispiel: Während der Roboternutzung laut der Erhebung die Termintreue der Betriebe deutlich positiv beeinflusst, scheinen rechnergeführte Lager- und Materialfluss-Systeme die Termintreue nur unwesentlich zu verbessern.

Insgesamt ist mit einer intensiven Nutzung von Automatisierungstechniken nicht unmittelbar eine höhere Gesamtfaktorproduktivität verbunden. Dies zeigt wie wichtig es ist, die Potenziale und möglichen Risiken der Technikeinführung jeweils betriebs- und einsatzspezifisch auszuleuchten. „Werden Automatisierungstechniken aber an der richtigen Stelle eingesetzt, leisten sie einen signifikanten Beitrag zur Sicherung des Unternehmenserfolgs“, schließt Gerlach.