Die überraschende Wahrheit zum Thema Roboter und Nachhaltigkeit

Ein neuer Trend bei der umweltfreundlichen Fertigung

Die überraschende Wahrheit zum Thema Roboter und Nachhaltigkeit

Automation und Roboter sind seit vielen Jahren als wirksame Mittel zur Steigerung der Effizienz allgemein anerkannt. Sie übernehmen lästige Pflichten wie das Rasenmähen oder Aufgaben, die eine Gefahr für das menschliche Leben darstellen, wie etwa die Entschärfung von Bomben. In Bezug auf die industrielle Fertigung wurde der Schritt von einer punktuellen Automatisierung hin zur vollen Integration komplexer Robotersysteme noch nicht vollzogen. Ein häufig übersehener Vorteil der automatisierten Fertigung ist dabei ihre Nachhaltigkeit und Energieeffizienz. Dabei sind sich sowohl immer mehr multinationale Unternehmen als auch kleine und mittelständische Unternehmen durchaus bewusst, welchen Nutzen Roboter in Hinsicht auf die Steigerung der Produktivität, Senkung von Kosten und Unterstützung bei der Erfüllung von Nachhaltigkeitszielen bringen können. Diese Einsicht unterstützt die Umstellung auf eine automatisierte Fertigung.

Das Konzept einer nachhaltigen Produktion entstand aus der Idee einer umweltschonenden Entwicklung. Es entstand in den 1980er Jahren, um Bedenken wegen einer zunehmenden Umweltbelastungen bei steigender wirtschaftlichen Produktion, zunehmender Globalisierung und weiteren Faktoren Rechnung zu tragen. Das Lowell Center for Sustainable Production definiert nachhaltige Entwicklung „als die Erzeugung von Gütern und Dienstleistungen mithilfe von Prozessen und Anlagen, die keine Umweltverschmutzungen verursachen, wenig Energie benötigen und so die natürlichen Ressourcen schonen. Sie sind wirtschaftlich tragbar, sicher und unschädlich für Mitarbeiter, Gemeinschaft und Verbraucher und bereichern die Gesellschaft in sozialen und kreativen Aspekten1.“ 1.

Wenn Roboter einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Fertigung in der Zukunft leisten, können wir uns freuen. Ein Großteil der Automatisierungsdebatte dreht sich außerdem darum, ob diese Maschinen auch in sozialer Hinsicht verträglich sind. Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben in Zusammenarbeit mit dem Automobilhersteller BMW Fertigungsstätten untersucht, in denen Roboter eingesetzt werden. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass gemischte Gruppen aus Robotern und Menschen bis zu rund 85 Prozent produktiver sind, als reine Roboter- oder menschliche Teams2. 2. Es ist durchaus möglich, dass Roboter das Arbeitsumfeld verändern werden. Doch diese Auswirkungen müssen nicht unbedingt negativ sein. So kann die Investition in Roboter Unternehmen möglicherweise helfen, sich auf einem globalen Markt zu behaupten und rentabel zu bleiben.

Für Unternehmen, die bisher noch nicht in diesen Bereich investiert haben, könnte die Fähigkeit, Produktionsabfälle zu reduzieren und Energiekosten zu senken, der richtige Anreiz sein. Nach Prognosen der IDC werden sich die weltweiten Ausgaben für Automatisierungslösungen und zugehörige Dienste bis 2020 mehr als verdoppeln und von 91,5 Mrd. USD im Jahr 2016 auf über 188 Mrd. USD ansteigen3. 3. Es steht außer Frage, dass die Ideallösung für jeden Hersteller eine Verbesserung der Energieeffizienz und Reduzierung der CO2-Emissionen beinhalten würde – ohne Kompromisse bei der Produktivität und den Kosten machen zu müssen. Bisher war dieses optimale Szenario für die meisten Unternehmen unerreichbar und manche Automatisierungslösungen führten zu einem Anstieg des Stromverbrauchs. Doch dies gehört der Vergangenheit an: Heute macht eine neue Generation von Robotern vollständig integrierte, speziell für Automatisierung entwickelte Fertigungsprozesse möglich.

Roboter beschleunigen die Produktion und reduzieren Wartezeiten. Sie arbeiten ohne Unterbrechung und führen in einem Schritt mehrere Aufgaben aus. Sie sind ebenfalls in dunklen und unbeheizten Umgebungen unbeaufsichtigt einsetzbar und schon allein diese beiden Faktoren ermöglichen Firmen erhebliche Einsparungen bei den Energiekosten. Wir versuchen, uns selbst das Ausschalten von Lichtschaltern „einzuprogrammieren“, was uns in unterschiedlichem Maße gelingt. Mitarbeiter werden dazu angeregt, dies auch in Fertigungsumgebungen zu tun und nicht genutzte Peripheriegeräte auszuschalten. Der wichtigste Unterschied bei Robotern ist: Was ihnen einmal einprogrammiert wurde, vergessen sie nicht.

Da Roboter in ihren Bewegungen genau sind, fällt weniger Ausschuss bzw. überschüssiges Material an. Sie reduzieren also nicht nur den Energieumsatz und das Abfallvolumen, sondern auch den Materialverbrauch. Die erforderliche Menge an Klebstoff oder Farbe wird exakt programmiert und die gleiche Anwendung wird sodann immer wiederholt. Dadurch wird weniger Material verbraucht und es gibt weniger defekte oder mangelhafte Endprodukte. Dies hat letztendlich direkte Auswirkungen auf die Menge an Ausschuss, die anfällt und danach überarbeitet oder entsorgt werden muss. Das Ergebnis kommt allen zugute: dem Hersteller, dem Verbraucher und der Umwelt.

Auch bei Produkten wie Autos oder Haushaltsgeräten, bei denen noch mehrere Jahre nach Produktionsstopp Ersatzteile benötigt werden, sorgen Roboter für Energieeinsparungen. Viele Automobilhersteller, die solche Teile bisher in großen Fertigungsanlagen produzierten, stellen nun auf eine kleine Anzahl von Robotern um, die einfach nach Bedarf für die Produktion verschiedener Teile programmiert werden. Somit werden keine Anlagen mehr benötigt, die nur gelegentlich für die massenhafte Produktion eines bestimmten Teils herangezogen werden. Da diese Produktionsprozesse im großen Maßstab wegfallen, werden Platzbedarf sowie Energie- und Materialverbrauch reduziert. Der Doppelarmroboter WorkSense W01 von Epson gehört zu einer neuen Generation von Robotern, die für solche Aufgaben konzipiert wurden. Er bearbeitet mehrere Produkte und dank einer raschen Implementierung in bestehende Anlagen ist er zudem als Notfall-Produktionssystem geeignet.

Auch wenn ein Produkt das Ende seiner Lebensdauer erreicht hat, kommen wieder Roboter zum Einsatz. Sie reduzieren also nicht nur den Abfall während der Fertigung, sondern auch nach Nutzung eines Produkts und unterstützen den Recyclingprozess. Dank einer verbesserten Erkennung einzelner Komponenten sind diese Maschinen nützliche Helfer bei der Zerlegung gebrauchter Güter, und sie sorgen auf diese Weise dafür, dass so viel wie möglich wiederverwendet oder recycelt wird. Ein nachhaltiger Produktionsprozess kann nur mithilfe dieses Kreislaufansatzes erreicht werden. Da Roboter ihren Beitrag zum Schutz der Ressourcen leisten, rechnen wir damit, dass ihre Beziehung mit uns Menschen in Zukunft produktiver und kooperativer sein wird.

Neben den sozialen Vorteilen für Mitarbeiter kristallisieren sich überraschend viele Nachhaltigkeitsvorteile in der Produktion heraus: vom Ausschalten der Lichter bis hin zur Reduzierung von Ausschuss oder Abfallmaterial während der Fertigung und sogar darüber hinaus – bei der Zerlegung von Produkten nach ihrem Lebensende. Die Fertigung wird zunehmend auf den heimischen Markt verlagert werden, was Unternehmen weltweit zusätzlichen Nutzen bringen wird. Mit der Verkürzung von Versand- und Vertriebskanälen wird es immer einfacher werden, die Umweltbilanz zu verbessern. Dies führt uns in eine Zukunft, in der Verbraucher nur genau das produzieren, was sie auch brauchen.

1.http://www.mdpi.com/2071-1050/4/2/154/htm
2.https://www.ft.com/content/6d5d609e-02e2-11e6-af1d-c47326021344
3.https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prUS42213817