Industrielle Automatisierung: Welche Herausforderungen für die Kosmetikindustrie?

Wie die Kosmetikindustrie, eine komplexe und stark regulierte Branche, auf einfachere Prozesse setzt, um ihre Produktionsleistung zu optimieren.

Was ist industrielle Automatisierung?

Ein industrieller Produktionsprozess besteht aus einer Reihe von Maschinen, durch die eine Kombination von **Rohstoffen** läuft, die sich zu einem **Endprodukt** verwandeln. Heute ist ein Teil dieser Produktionsprozesse **automatisiert**. Das heißt, ein Teil der Anlagen enthält eine digitale Programmierung, die darauf abzielt, **den menschlichen Eingriff bei der Entscheidungsfindung und im manuellen Steuerungsprozess zu verringern** – durch den Einsatz mechanisierter Anlagen.

Eine vollständig automatisierte Produktionslinie ist ein Verbund aus Maschinen und Systemen, der den Prozess praktisch ohne menschlichen Eingriff ausführt. Die Bediener beschränken sich dann auf **die Überwachung und Kontrolle des einwandfreien Betriebs der Systeme**.

Es gibt auch **teilautomatisierte Systeme**, in denen die Bediener mit der Automatisierung zusammenarbeiten. Das können zum Beispiel Aufgaben sein, die mehr Fingerfertigkeit erfordern, als ein Mensch vernünftigerweise leisten kann. In diesem Fall lassen sich Systeme der kollaborativen Robotik oder andere automatisierte Assistenzsysteme ergänzen.

Mehrere Faktoren können dazu führen, die industrielle Automatisierung in Betracht zu ziehen, wie zum Beispiel:

• Der Anspruch an hochwertige Produkte,

• Eine hohe Produktzuverlässigkeit,

• Eine Großserienproduktion usw.

Welche Arten der industriellen Automatisierung gibt es?

Systeme der industriellen Automatisierung gehören in der Regel zu einem von 3 Typen:

• Feste bzw. starre Automatisierungssysteme

Diese Art der Automatisierung wird in der Regel eingesetzt, um **wiederkehrende Aufgaben an einem Produkttyp** auszuführen. Sie lässt keinerlei Flexibilität zu, da die Anlagen auf diesen Produkttyp ausgelegt sind. Dafür ermöglicht sie es, die Taktraten dank **Dauerbetrieb** drastisch zu steigern und damit die Produktionseffizienz zu verbessern.

Diese Art der Automatisierung erfordert in der Regel **hohe Anfangsinvestitionen** und eignet sich daher für Produkte, die in **großen Stückzahlen** gefertigt werden.

• Programmierbare Automatisierungssysteme

Diese Automatisierungssysteme werden für die **Produktion von Produktlosen** eingesetzt, bei denen sich die Anweisungen je nach gefertigtem Produkt ändern. Wie der Name schon sagt, wird das Programm für jedes Los neu programmiert – jeweils mit Spezifikationen, die dem angestrebten Produkttyp entsprechen.

Diese Automatisierung kann zeitaufwendig sein, da Anlagen und Programm von einem Los zum nächsten gewechselt werden müssen, was zu Produktionsstillständen führt.

Die programmierbare Automatisierung ist in der Regel **mittleren Stückzahlen** vorbehalten.

• Flexible bzw. weiche Automatisierungssysteme

Die flexible bzw. weiche Automatisierung ähnelt der programmierbaren Automatisierung, da sie dieselbe Flexibilität bietet. Produktwechsel erfolgen jedoch **automatisch und schnell** über das Steuerungssystem, wodurch sich Stillstandzeiten im Vergleich zur programmierbaren Automatisierung begrenzen lassen.

Diese Art der Automatisierung ist **kleinen Stückzahlen** vorbehalten.

Welche Vorteile bietet die industrielle Automatisierung?

Die grundlegenden Beweggründe für die Einführung der industriellen Automatisierung sind:

• Steigerung der Produktivität,

• Verbesserung der industriellen Leistung,

• Senkung der Betriebskosten,

• Verringerung menschlicher Fehler,

• Verbesserung der Produktqualität,

• Verkürzung der Produktionszeiten,

• Steigerung der Zuverlässigkeit,

• Steigerung der Flexibilität,

• Steigerung des wirtschaftlichen Nutzens.

Darüber hinaus bietet die industrielle Automatisierung weitere Vorteile, etwa ein sichereres Umfeld für die Bediener, bessere Arbeitsbedingungen durch den Wegfall repetitiver Aufgaben oder auch eine geringere Umweltbelastung.

All diese Vorteile ziehen weitere positive Effekte nach sich, wie etwa eine produktivere Belegschaft.

• Besonderheiten der Kosmetikindustrie

Die wachsende Produktionsnachfrage in der Kosmetikindustrie drängt die Branche dazu, ihre Prozesse zu automatisieren, um die Produktionsrate zu erhöhen.

Die Automatisierung der Verfahren ist in der Kosmetikindustrie besonders vorteilhaft, denn sie ermöglicht insbesondere:

• Eine Hochgeschwindigkeitsproduktion

• Die Beseitigung von Restkontaminationen: Manche Roboter sind darauf ausgelegt, Restpartikel oder während der Produktion abgelagerte Verunreinigungen zu entfernen.

• Eine hohe Präzision beim Auftragen und Abfüllen: Dank Sensoren wird in jeden Flakon die gleiche Produktmenge gefüllt. Das vereinfacht die Qualitätskontrollen.

Außerdem sind manche Roboter mit selbstjustierenden Greifern und Zusatzfunktionen ausgestattet, die eigens dafür entwickelt wurden, das Risiko von Kratzern an den Flakons zu minimieren und so Optik und Gesamtqualität des Endprodukts nicht zu beeinträchtigen.

Welche Grenzen und Nachteile hat die industrielle Automatisierung?

Die industrielle Automatisierung hat **Grenzen und Nachteile**.

Ihr größter Nachteil liegt in der **erforderlichen Anfangsinvestition**. Auch wenn sie Einsparungen bei den Betriebskosten ermöglicht, sind die Einführungskosten tatsächlich sehr hoch. Hinzu kommen Kosten für die **Schulung des Personals**, damit die automatisierten Anlagen ordnungsgemäß betrieben und gewartet werden, sowie für die Wartung der Maschinen, damit die Ausrüstung stets betriebsbereit bleibt.

Es ist daher unerlässlich, das Automatisierungspotenzial gründlich zu prüfen, um sicherzugehen, dass sich die Investition maximal auszahlt. Unternehmen verfolgen in der Regel eine globale „Lean“-Fertigungsstrategie, bei der Automatisierung nur dann in die Montageschritte integriert wird, **wenn sie einen Mehrwert schafft**, um die Prozesse zu optimieren und den bestmöglichen Einsatz menschlicher Fähigkeiten zu fördern.