In quasi jeder Montagelinie gibt es zum einen Prozesse, die leicht zu automatisieren sind, dann solche, die nur mit größerem Aufwand und unter hohen Kosten automatisierbar sind, und schließlich jene, die praktisch nicht automatisiert werden können.

Zu den für die Automatisierung gut geeigneten Vorgängen zählen:

• das Aufnehmen von Material von Vorrichtungen, Tabletts, Paletten und Spulen
• Schrauben in Gewindelöcher oder feste Muttern
• Fügen von harten Komponenten
• Löten, insbesondere wenn die Lötausrüstung ortsfest und das Werkstück dynamisch ist
• Klebstoffauftrag
• Pressen (z.B. nach Kleben)
• Etikettieren
• Testen elektrischer Hardware
• Verpacken von hinreichend harten Artikeln

Zu den für die Automatisierung schlecht geeigneten Vorgängen zählen:

• Material aus Schüttgut aufnehmen (z.B. lose Druckknöpfe aus einem Behältnis)
• Komponenten entflechten
• Teilereinigung (z.B. Entfetten einer Klebefläche für Aufkleber)
• Verdrahten (Crimpen, Löten, Klemmen und Verlegen von Kabeln)
• flexible Komponenten verarbeiten (z.B. Gummi-/Schaumstoffteile)
• Binden und Knoten
• Umwickeln
• Entpacken (z.B. einzeln verpackte Komponenten, Kabelbündel)
• Entfernen von Schutzfolie
• Look & Feel-Inspektion (z.B. zur Simulation des Endverbrauchers)

Im folgenden Beispiel ist es das Ziel, 1/3 der Lohnkosten durch das Ersetzen von Personal durch Automateneinsatz einzusparen.
Die Automatisierungseignung jedes Vorgangs wird wie folgt dargestellt:

= Automatisierung ist einfach zu erreichen

= Automatisierung ist schwierig

= Automatisierung ist quasi nicht zu erreichen

Ein vollautomatisierter Linienabschnitt wird im folgenden mit selektiv automatisierten Operationen verglichen, wobei in jedem Fall 6 Arbeiter ersetzt werden. Die folgende vereinfachte Darstellung einer Montagelinie mit 18 Personen dient zur Veranschaulichung:

Segment automation (full automation):

Ein häufiger Ansatz ist die Bestimmung eines Linienabschnitts, welcher vollautomatisiert werden soll.
Diese Entscheidung rührt im allgemeinen entweder von der Absicht her, einen zusammenhängenden Block zu schaffen, in dem Roboter ohne menschliches Zutun interagieren und über einen Field-Bus mit zentraler SPS verbunden sind.
Andernfalls trägt auch der Wunsch, eine Unterbaugruppe, bzw. einen Seitenstrang der Linie komplett zu automatisieren, zu der Entscheidung für einen zusammenhängenden Automatisierungsblock bei.
Ein so automatisiertes Segment ist im folgenden dargestellt, wobei hier die Prozesse 7 bis 12 automatisiert sind:

In diesem Beispiel eines automatisierten Linienabschnitts, in welchem die Auswahl diskreter Arbeitsgänge nicht möglich war, enthält der Abschnitt drei schwierig (und daher teuer) zu automatisierende Prozesse.
Dagegen haben vier leicht zu automatisierende Prozesse aber keine Berücksichtigung gefunden (Vorgang 2, 3, 14 und 15).

Selektive Automatisierung

Das zum obenstehenden Beispiel der Segmentautomation alternative Vorgehen ist die selektive Automatisierung. Hier ist die Vorgabe nicht, ein zusammenhängendes Stück Montagelinie zu automatisieren, sondern die Arbeiter dort gegen Automaten auszutauschen, wo dies am einfachsten und preisgünstigsten umzusetzen ist. Somit wird die geringstmögliche Investierung pro automatisiertem Vorgang angestrebt:

In diesem Beispiel selektiver Automation bleiben gezielt die Prozesse unberücksichtig, welche nur mit größerem Aufwand und kostspielig umzusetzen wären.
Das geforderte Drittel automatisierter Vorgänge (2, 7, 8, 12, 13 und 15) gehört hier vollständig zur einfach zu automatisierenden Gruppe. Das Investment, welches die geforderten sechs Arbeiter durch selektive Automatisierung ersetzt, ist demnach geringer als das bei der Segmentautomatisierung anfallende.

Fazit:

Wenn die preisgünstige Umsetzung Vorrang hat und zentrale Vernetzung, 24/7-Betrieb sowie Reinraumbedingungen keine entscheidende Rolle spielen, ist es ebenso wichtig, zu wissen, wo Automatisierung anzuwenden ist, wie zu wissen, wo Automatisierung zu vermeiden ist.
Die selektive Automatisierung setzt diese Entscheidungen in erschwingliche Automatisierung um.

Die größte Plastikindustriemesse Asiens, die Chinaplas, wurde dieses Jahr vom 21. bis 24. Mai in Guangzhou abgehalten. Die abwechselnd in der südchinesischen Metropole und Shanghai stattfindende jährliche Ausstellung von Kunststoffmaterial, -maschinerie und Zubehör gilt als fernöstliches Pendant der deutschen K Fair.

Die Messe teilt sich im wesentlichen in zwei Hauptbereiche auf, von denen der eine vom Material-sowie Rohstoffsektor und der andere von Ausrüstung wie Spritzguss- und Extrusionsmaschinen, Automatisierungstechnik und Hilfsmitteln gebildet wird.

Im Materialsegment für Thermoplaste, Duroplaste und Elastomere waren erneut die Hauptfelder Additive, Farbzusätze & Masterbatches, Komposit- & Hochleistungsmaterialien, Halbzeuge und das noch relativ neue Feld der biologisch abbaubaren Kunststoffe vertreten. Über 1000 Aussteller trugen mit Ihren Beiträgen im Feld Material und Rohstoffe zur Vielfalt der Ausstellung bei.

Der Bereich der Maschinen und Ausrüstung deckte vor allem die Fachgebiete Werkzeuge, Extrusionsmaschinen, Spritzgusstechnik, Folientechnologie, Elastomerverarbeitung, Kunststoffverpackungen, Hilfs- und Testmittel, additive Fertigung und Recycling-Technologie ab, wobei eine Anzahl von über 3800 Exponaten ausgestellt wurde, die von über 160.000 Besuchern begutachtet wurden. Zu den Herkunftsländern der Aussteller zählten neben China Japan, Taiwan, Korea, Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Österreich, Italien, Schweiz und USA.

Zu einem Leitthema der Ausstellung, die dieses Jahr zum 33. mal stattfand, wurde die Circular Economy erklärt, so dass ein besonderes Augenmerk auf die Themen Recycling-Technologien, Methoden zur Abfallvermeidung und kompostierbare Werkstoffe gelegt werden sollte. Die Schwerpunkte zum Thema Recycling hier vor allem Sortieren, Granulieren, Reinigen, Trocknen und Pelletieren.

Ein weiteres Hauptmotiv war zum wiederholten Mal die Industry 4.0 – Factory of the Future. Diesem Thema wurden neben den Smart Factory-Lösungen zahlreicher Aussteller zwei Podiumsveranstaltungen aus dem umfassenden Veranstaltungsangebot gewidmet.

Auf dem Gebiet der Folienherstellung sind unter anderem die präsentierten Innovationen in Sachen lichtleitender Filme und 5-Schicht Blasextrusion hervorzuheben.

Bei den Spritzgussmaschinen wurden einige vollelektronische Vertreter vorgestellt, die bezüglich Emissionen und Energieverbrauch gegenüber herkömmlicher hydraulischer Ausführungen vorteilhaft sind. Ein anhaltender Trend ist der zunehmende Einsatz von Robotern am Werkzeug, etwa bei der Platzierung von Komponenten wie In-Mold-Labels oder Einsätzen, beziehungsweise bei der Entnahme der Spritzlinge.

Unter den zahlreichen Extruder-Exponaten und Compoundmaschinen fanden sich Sonderausführungen wie beispielsweise Mehrschicht-Extrusionsköpfe, ERE-Lösungen und diverse Laborextruder. Weitere Extrusionslösungen wurden für medizinische, Präzisions- sowie Wellschläuche präsentiert.

Im Bereich Produktionsrecycling wurden unter anderem Aufbereitungseinheiten vorgestellt, die das Material mit optimierter Effizienz als hochgradig uniformes Granulat der Produktion rück-zuführen.

Innovationen bei Werkzeugtechnologie und Hilfsmitteln wurden unter anderem für Schieber, Einsätze, Auswerfer und Lifter, Vakuumtechnik und Heissleiter präsentiert. Ausserdem vertreten waren z.B. Hochleistungstrockner und elektrostatische oder optische Sortier- und Trennsysteme.

Die Veranstaltungsreihe Tech Talk war in diesem Jahr vor allem Themen wie Thermoplastische Elastomere im Automotivebereich, Langfaser-Verarbeitung, In-Mold Labeling, Präzisionsextrusion und 3D-Technologie gewidmet. Weitere Themen der technischen Seminare waren unter anderem TPE-Fügen, Green Additives, medizinisches 3D-Printing und hochperformante flexible Verpackungslösungen.

Eine dreisprachige Übersicht der Komponenten einer Standard-Spritzgussmaschine.

Die diesjährige Internationale Machinery Manufacturing Industriemesse in Shenzhen Futian endete am Sonntag nach vier ereignisreichen Ausstellungstagen. 110,000 Quadratmeter des Kongress- und Ausstellungszentrums im Herzen der Metropole beherbergten das Ereignis zum letzen mal, da es ab nächstem Jahr nach Shenzen Bao’an geht, um dort in unmittelbarer Nähe des Flughafens im neuen Ausstellungszentrum abgehalten zu werden. Wir haben uns vor Ort etwas umgesehen.

Über 1100 teilnehmende Firmen und mehr als 130.000 Besucher verbreiteten im Veranstaltungsort einen geschäftigen Messebetrieb, der vor allem Industriesparten wie Robotics & IT, Automatisierungsausrüstung, Smart Logistics und industrielle Visualisierung abgedeckte.

Halle 1
im Zentrum des Veranstaltungsorts bot dem Besucher die ganze Bandbreite spanabhebender Fertigungstechnologie, sowohl von internationalen Konzernen wie etwa Mikron, Fanuc und Tsugami, als auch von lokalen Wettbewerbern. Die Vielfalt der Maschinen umfasste unter anderem klassische Bearbeitungszentren aller Größen und Achsenkonfigurationen, Schleifmaschinen, Laserschneidetechnologie wie auch neueste Trends, z.B. SLM/SLS und weitere Anwendungen des Additive Machining.

Umformtechnik stellte das Hauptthema der Hallen 2 und 3 dar: klassische Biege- und Schermaschinen, Stanz- und Tiefziehautomaten sowie weiteres Blech- und Rohrbearbeitungsequipment, die überwiegende Mehrzahl numerisch gesteuert. Namhafte Hersteller wie Han’s Laser, Trumpf, Mitsubishi and MAZAK waren hier anzutreffen.

Das Biegen, Schneiden, Polieren, Schweissen, Entgraten oder Bürsten von Blecherzeugnissen steht in immer zunehmendem Umfang in vollautomatischer Form zur Verfügung wo Produktionsumfang und Budget die Investition in Roboter erlauben. Ein weiterer Anwendungsbereich, der in Halle 3 ausgestellt wurde ist das ohne Vollautomatisierung nicht realisierbare In- Place-Gasketing.

Das in Halle 4 ausgestellte Angebot bezog sich im wesentlichen auf Druckguss- und Spritzguss-Werkzeugbau und -Dienstleistung, sowie deren Ausrüstung. Hier waren dutzende Formenbauer und Formteilehersteller anzutreffen, neben der Vielzahl regionaler Aussteller auch einige aus Europa, Nordamerika und Japan. Dementsprechend ergänzten hier Anbieter von Präzisions- und Oberflächenbearbeitung die Ausstellung.

Die taktile, optische und Laser-Erfassung dreidimensionaler Geometrien bildete das Hauptthema in Halle 5. Zusätzlich zur klassischen Form- und Lagemessung und der virtuellen Reproduktion der Bauteilgestalt gewinnt die optische Prüfung von Oberflächenqualität wie etwa Rauheitmessung weiter an Bedeutung. Ein weiteres hier ausgestelltes Feld waren Rapid Prototyping-Maschinen, die im wesentlichen repräsentiert waren vom boomenden Markt der 3D-Drucker (FFF). Massgefertigte sowie Katalog-Fügematerialien bildeten eine weitere Gruppe der in Halle 5 ausgestellten Produkte.

Während in jeder Ausstellungshalle präsent und kombiniert mit unterschiedlichster Fertigungstechnik, erhielten die Roboter ihre eigenen Asstellungsbereiche in den Hallen 6, 7 und 8. Dementsprechend liessen sich dort vollautomatische und hochdynamische Lösungen für solche Anwendungen wie Schweissen, das Weiterverarbeiten spanend bearbeiteter Komponenten und beispielsweise intelligente Verpackungsverfahren und Logistik beobachten. Einige der bekanntesten Namen hier: Kawasaki, Universal Robots and Nachi Robotics.

Halle 9 hielt zu guter letzt den Großteil der Werkzeuge, Vorrichtungen, Lehren und Messmittel bereit. Darunter unter anderem pneumatische und hydraulische Spannzeuge, konventionelle sowie automatische Bearbeitungs- und Messvorrichtungen, spezielle Drehfutter und eine große Auswahl an Schneidewerkzeugen für spezielle und/oder hochpräzise Dreh- und Fräsbearbeitung. Neben zahlreichen Ausstellern des Gastgeberlandes waren hier auch Firmen aus Deutschland, Schweden, den USA und beispielsweise Japan vertreten.