Low Cost Automation


Low Cost Automation

Mit Low Cost Automation (LCA), auch „angepasste Automatisierung“ oder „Lean Automation“ genannt, wird eine Technologie bezeichnet, die bei der Automatisierung auf bestehenden Ressourcen – also der vorhandenen Ausstattung des Unternehmens (z. B. mit Arbeitsgeräten wie Werkzeugen und Maschinen), den verfügbaren Methoden sowie dem Bestand an Personal – aufbaut und auf dem Markt erhältliche Standardkomponenten nutzt.

Ziel der Low Cost Automation ist, mit einer einfachen und preiswerten Automatisierung die Produktivität zu erhöhen, indem die Kosten reduziert und die Flexibilität und die Schnelligkeit der Produktion gesteigert werden. LCA ist damit eine Antwort auf immer kürzer werdende Produktlebenszyklen bei steigender Varianz der Produkte, schwankenden Bedarfsmengen und zunehmender Fertigungskomplexität sowie damit oft verbundenen immensen Investitionskosten. Hier greift beim LCA das Prinzip der schlanken Produktion: Prozesse werden durch simple und hoch verfügbare Einrichtungen, die ständige Betriebsbereitschaft gewährleisten, optimiert, wobei die Auslastung der Betriebsmittel aufgrund der kostengünstigen Automatisierung an Bedeutung verliert. Motor der LCA sind die Mitarbeitenden, die in die kontinuierliche Entwicklung, schnelle Einführung und preisgünstige Umsetzung von Lösungen, die Prozessen und Menschen dienen und allgemein große Akzeptanz genießen, eingebunden werden, um die Ergebnisse der gemeinsamen Vorschläge in kürzester Zeit zu nutzen.

Bei einer nachhaltigen, kontinuierlichen Verbesserung durch LCA stehen daher drei Themen im Vordergrund:

  • die ergonomische Gestaltung der Arbeitsplätze und der Einsatz einfacher Geräte bei repetitiven Arbeiten, um -> Verschwendung durch Bewegung und wenig wertschöpfende Tätigkeiten zu vermeiden;
  • das Linienaufbaukonzept, das die Prinzipien einfache Installation und Anwendung sowie die Nutzung von kostengünstigem und wiederverwendbarem Material umsetzt;
  • die eigene, kostengünstige Entwicklung von Vorrichtungen und IT-Systemen (Low Cost Intelligent Automation, LCIA).

Low Cost Automation hat damit sechs Aspekte zu erfüllen:

  • niedrige Komplexität;
  • Ergonomie im Sinne von Bedienerfreundlichkeit und Beherrschbarkeit;
  • Robustheit im Sinne von Fehlersicherheit;
  • angemessener Automatisierungsgrad;
  • Entwicklung unter Beteiligung der eigenen Mitarbeitenden (KVP);
  • Kostenvorteile durch niedrige Investitionskosten und bei Betrieb und Wartung.

Karakuri

Karakuri, eine Automatisierungsform, dessen japanische Wurzeln auf das 17. Jahrhundert zurückgehen, kann als extreme Form des LCA angesehen werden. Es handelt sich um die einfache, aber intelligente Automatisierung von Abläufen durch Anwendung physikalischer Prinzipien – ohne Antriebe, Sensoren, Strom oder Druckluft. Verwendet werden bestehende Ressourcen, also vorhandene Anlagen, Bauteile und Komponenten, kombiniert mit der Kreativität der Mitarbeitenden vor Ort. Die Prinzipien des Karakuri sind seit Jahrzehnten Teil der Lean-Philosophie.

LCIA (Low Cost Intelligent Automation, LCIA)

LCIA beruht auf dem Gedanken, dass Automatisierung nur bis zu einem gewissen Grad günstiger ist als der Einsatz von Menschen. Dies gilt beispielsweise für bestimmte Tätigkeiten oder Bewegungsabläufe, die nur mit erheblichem Aufwand automatisiert werden können, so etwa das Einlegen und Positionieren sowie das Erkennen der Ausrichtung von Teilen und der Umgang mit kleinen Abweichungen/Ungenauigkeiten. Ziel der LCIA ist, diese menschlichen Fähigkeiten mit der Automatisierung optimal zu kombinieren, um mit intelligenten Lösungen die Wirtschaftlichkeit und die Alleinstellung des Unternehmens zu erhöhen.

Nach der Umsetzung der LCA-Prinzipien, insbesondere der ergonomischen Gestaltung der Arbeitsplätze, werden maschinelle und menschliche Tätigkeiten getrennt: Einzelne Elementartätigkeiten von Menschen sowie Informationen und deren Verarbeitung werden auf einfache Automaten übertragen, die möglichst im eigenen Unternehmen entworfen werden und so schnell und mit geringen Investitionskosten realisiert und an jeweils neue Gegebenheiten angepasst werden können. Zudem sind Betriebsmittel mit intelligenten Mechanismen auszurüsten, die Störungen sofort erkennen, gegebenenfalls die Produktion stoppen und (so) die Weitergabe von Teilen mit Qualitätsmängeln verhindern.

Bewertung

Die LC(I)A bietet einige Vorteile:
•    schnelle Anpassung von Vorrichtungen in bestehenden Fertigungslinien an neue Gegebenheiten;
•    Schaffung von Vorrichtungen nach produktionsspezifischen Bedürfnissen;
•    intensive Beschäftigung mit Prozessen im Sinne des KVP.

Als Nachteil dieser Lösungen können gesehen werden:

•    Der vorgesehene Zeit- und Finanzrahmen bei Einrichtung und Betrieb von Vorrichtungen kann leicht überschritten werden.
•    Die Einbindung der Mitarbeitenden ist essenziell; fehlt deren Motivation, sich einzubringen, ist eine LC(I)A kaum zu realisieren.
•    Die Automatisierung kann ihre Vorteile in der Fertigung nur bei stetigem Materialfluss sowie gut synchronisierten Prozessen ausspielen.

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