DLG-Trendmonitor 2020: Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Steigender Bedarf an Robotertechnologien in den verschiedenen Branchen
Im Zuge der fortschreitenden Automatisierung sind Roboter heute aus der modernen Lebensmittelproduktion nicht mehr wegzudenken. Wird der Bedarf weiter steigen? Welche Technologien werden für welche Arbeiten hauptsächlich eingesetzt? Antworten und Ausblicke gibt der jetzt von der DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft) veröffentlichte Trendmonitor 2020 „Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie“. Dieser wird vom DLG-Arbeitskreis Robotik in der Lebensmittelherstellung herausgegeben.
DLG-Trendmonitor 2020: Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie
DLG
Insgesamt liegen dem aktuellen Trendmonitor Antworten von 88 deutschen, schweizer und österreichischen Unternehmen zugrunde. Klein- und mittelständische Betriebe haben sich ebenso an der Online-Umfrage beteiligt wie Großbetriebe. Auskunft gaben Geschäftsführer (32 %); Mitarbeiter aus Produktion, Fertigung, Technik (25 %) und Qualitätsmanagement/-sicherung/ Hygiene/Analytik (22 %).
Robotereinsatz
Die Auswertung des Trendmonitors zeigt, dass Roboter heute grundsätzlich in nahezu allen Unternehmensgrößen zum Einsatz kommen. Ausgenommen sind lediglich ganz kleine Betriebe in der Größenordnung von 1 - 9 Mitarbeitern.
Roboter kommen aktuell vor allem in der Molkereibranche zum Einsatz. Im Bereich Getränke; Fleisch, Wurst, Geflügel; Backwaren lässt sich anhand der Antworten kein klarer Trend hin zum oder weg vom Robotereinsatz erkennen.
Zu „hohe Investitionskosten“, „Platzfrage“ und „Roboter wirtschaftlich derzeit nicht interessant“ werden als Hauptgründe für den fehlenden Robotereinsatz genannt (Abb. 9). Die Antworten machen deutlich, dass vor allem bei kleinen und mittleren Unternehmen, die mehrheitlich an der Umfrage teilgenommen haben, noch größerer Aufklärungsbedarf hinsichtlich des Robotereinsatzes besteht.
36 Betriebe (78 %), die bereits Roboter im Einsatz haben, gaben an, zukünftig die Zahl der Roboter aufstocken zu wollen. Nur zehn Betriebe (22 %) mit Robotererfahrung wollen dies nicht machen. Somit wird deutlich, dass Robotererfahrung den Trend zu einem weiteren Robotereinsatz verstärkt.
Art der Roboter, die eingesetzt werden
Mit Abstand am häufigsten werden in den Unternehmen Knickarmroboter (Gelenkarmroboter) eingesetzt, gefolgt von Portalrobotern. Die Häufigkeit des Einsatzes lässt sich mit dem Einsatzspektrum der beiden Roboter erklären. Knickarmroboter werden als Universalroboter aufgrund ihres großen Arbeitsraums und der damit verbundenen hohen Beweglichkeit bezeichnet. Die am häufigsten verwendete Knickarmroboterbauweise hat sechs Achsen. Flächenportalroboter werden meist zur Maschinenbeschickung oder zur Palettierung eingesetzt. Portalroboter agieren über den Maschinen und beanspruchen nur eine geringe Bodenfläche. Das Portal kann relativ einfach vergrößert werden oder mehrere Roboter können gleichzeitig im Raum agieren.
Wofür werden Roboter aktuell eingesetzt?
Von besonderem Interesse war die Frage, für welche Aufgaben die Roboter in verschiedenen Bereichen (Logistik, Verarbeitung, Verpacken, Sonstige) eingesetzt werden. Im Vergleich zu den bisherigen DLG-Trendmonitoren wurden die Antwortmöglichkeiten hier deutlich erweitert, da sich die Vielfalt der Roboter im Lebensmittel- und Getränkeeinsatz vergrößert hat. Die am häufigsten genannten Einsatzbereiche liegen immer noch vor allem bei der körperlich schweren Arbeit des Palettierens sowie bei Aufgaben im Rahmen des Verpackens und des Umverpackens. Auch für das Sortieren und Kommissionieren werden Roboter häufig eingesetzt. Bei Arbeiten, die Präzision und Schnelligkeit erfordern, finden Roboter ebenfalls verstärkt Anwendung (z.B. Pick and Place-Anwendungen). Auf dem Vormarsch sind sie auch bei Reinigungsarbeiten und andere Arbeiten, direkt in der Produktion/Verarbeitung oder am offenen Produkt.
Ziele des Einsatzes von Robotern
Bei den konkreten Zielen, die Unternehmen mit dem Einsatz von Robotern verbinden, ergibt sich grundsätzlich eine sehr ähnliche Verteilung wie bei der DLG-Umfrage 2017. „Personaleinsparung (Automatisierung)“ sowie „Erleichterung der Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz“ werden als Hauptgründe für den Robotereinsatz angeführt. Auch „Kosteneinsparung“ wird oft genannt. „Effektivitätsverbesserung“ belegt bei den Nennungen den vierten Platz. Die genannten Ziele der Unternehmen bringen den allgemeinen wirtschaftlichen Druck der Gesamtbranche und den zunehmenden Fachkräftemangel zum Ausdruck.
Aus- und Weiterbildung
Wie bereits in den DLG-Trendmonitoren 2014 und 2017 wurden die Teilnehmer gefragt, welche Art der Ausbildung die Personen besitzen, die im Unternehmen den Einsatz von Robotern betreuen. Es bestätigt sich wie in den Jahren zuvor, dass Personen unterschiedlichster Berufsrichtungen für die Arbeit am bzw. mit dem Roboter zuständig sind. Genannt wurden u.a. Diplom-Ingenieur, Elektroniker, Elektriker (-meister), Automatisierungstechniker, Haustechniker (-meister), Mechatroniker, Mechaniker, Wartung- und Instandhaltungstechniker, Programmierer, Schlosser und Fachkräfte für Lager und Logistik. Es wurde mehrfach bestätigt, dass teilweise einfache Einweisungen und vereinzelt weiterführende Kenntnisse durch die jeweilige Roboterfirma ausreichend sind, die Roboter zu bedienen und damit auch angelerntes Personal mit unterschiedlichen bzw. keinen Abschlüssen eingesetzt wird.
Auf die Frage, ob die aktuell bestehenden Aus- und Weiterbildungen ausreichen, um Roboteranlagen effektiv in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie einsetzen zu können, verneinte dies knapp die Hälfte der befragten Unternehmen. Als Gründe werden angeführt: Die Ausbildung hält mit der Entwicklung nicht Schritt, es gibt zu wenig Zeit für Weiterbildungen, es gibt zu wenig Anbieter für Anwendungsschulungen, es gibt kaum effektive Weiterbildungen für Kleinunternehmen, Roboterwissen ist nicht Teil der Ausbildung, das Fachpersonal fehlt, die Anforderungen sind sehr komplex und es sind kaum Informationen vorhanden, was alles möglich ist.
Die 23 Betriebe, die die Angebote als ausreichend ansehen, nennen folgende Argumente: Individuelle Anlagen, lange Erfahrungswerte, Know-how wird von außen eingekauft, die Programme der Lieferanten sind ausgereift, die Nutzung liegt hinter den technischen Möglichkeiten, die Handhabung und Bedienung bleiben gleich und sind somit einfach zu bedienen (userfreundlich), zuvor ist eine Ausbildung erfolgt und das Aus- und Weiterbildungsangebot ist ausgereift.
Fazit
Die aktuellen Umfrageergebnisse machen deutlich, dass der Bedarf an robotergestützten Automatisierungslösungen wächst. Da kleinere und mittlere Unternehmen die Investitionskosten als zu hoch ansehen, könnten Low-Cost Roboter hier eine Lösung sein. Traditionelle Knickarmroboter (Gelenkarmroboter) sind in der Lebensmittelproduktion noch immer am häufigsten anzutreffen. Für die Arbeit am bzw. mit dem Roboter werden Personen sehr unterschiedlicher Berufsrichtungen und Ausbildungen eingesetzt. Daher ist es notwendig, dass Roboter einfach zu bedienen und programmieren sind.
DLG-Arbeitskreis Robotik in der Lebensmittelherstellung
Ziel des 2008 gegründeten DLG-Arbeitskreises „Robotik in der Lebensmittelherstellung“ ist es, fachübergreifend und neutral über die Möglichkeiten des Einsatzes von Robotern in den verschiedenen Branchen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zu informieren.
Der vollständige DLG-Trendmonitor ist oben rechts im Kasten verlinkt.
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