Ein Rückblick auf die FABTECH 2021: Ein Wendepunkt für die Automatisierung?

Die Teilnehmer der FABTECH 2021 äußerten ein neues Gefühl der Dringlichkeit. Metallverarbeiter und -hersteller brauchen Kapazitäten, und die Geschäfte brauchen sie jetzt. Die Weiterentwicklung der Automatisierungsmöglichkeiten scheint der beste Schritt nach vorne zu sein.

In den vergangenen Jahren habe ich ungefähr jetzt, Anfang November, über FABTECH berichtet. Dieses Jahr hatte FABTECH seinen Platz im September, einer Zeit, die für einige der größten und eindrucksvollsten Shows im McCormick Place in Chicago reserviert war. Im Jahr 2021 war die Hauptveranstaltung der nordamerikanischen Metallverarbeitung eine der ersten Messen seit mehr als 18 Monaten im legendären Kongresszentrum. Es fühlte sich gut an, zurück zu sein.

„Aus Vertriebssicht war alles unglaublich stark. Wir übernehmen das Geschäft in dem Tempo, in dem wir Personal einstellen können.“ Das sagte Warren Long, Einkaufsleiter bei MEC mit Sitz in Mayville, Wisconsin, dem Giganten der kundenspezifischen und vertraglichen Metallfertigung, der seit mehr als einem Jahrzehnt die Nummer 1 in der Fab 40 von The FABRICATOR (einer Liste der Top-Shops, die jedes Jahr im Juni veröffentlicht wird) ist .

Long machte seine Runde an einem Geräte-OEM-Stand, um zu erfahren, wie MEC seine bereits beträchtlichen Investitionen in die Automatisierung ausbauen konnte. Robert Kamphuis, Vorstandsvorsitzender/Präsident/CEO von MEC, hat im vergangenen Jahr in Telefonkonferenzen für Investoren dargelegt, wie wertvoll die Automatisierung sowie die hochqualifizierten und kompetenten Mitarbeiter, die diese Automatisierung betreiben, in einer Zeit außerordentlich schwankender Nachfrage sind. Wie bei vielen Herstellern ging das Produktionsvolumen von MEC im Jahr 2020 deutlich und schnell zurück, aber wie sich herausstellte, war der Aufschwung genauso deutlich. Gute Mitarbeiter, Prozesse und automatisierte Technologie halfen MEC, Schritt zu halten.

Zweifellos ging es vielen der anderen 24.000 Teilnehmer genauso. Die Branche befindet sich in einer Notlage, die auf der Messe besonders deutlich zu spüren war. In der Branche mangelt es an Menschen – ob qualifiziert, angelernt oder ungelernt, das spielt keine Rolle. Um zu wachsen, haben Hersteller keine andere Wahl, als sich der Technologie zuzuwenden. Sie entdecken neue Maschinen, neue Software, neue Möglichkeiten zur Verbindung von Shop-Systemen und -Prozessen sowie neue Strategien zum Aufbau einer Unternehmenskultur, um das Beste aus den Möglichkeiten der Technologie herauszuholen.

„Wenn ein Geschäft einen Werkzeugkasten voller Spielzeug hat, ist es einfacher, Leute zu finden.“

Das sagte der Teilnehmer Glen Zimmerman, Inhaber von Raytec LLC mit Sitz in New Holland, Pennsylvania, einem diversifizierten Hersteller mit einem kundenspezifischen Blechfertigungsbetrieb, der in vielerlei Hinsicht die technologischen Grenzen überschreitet. Das Unternehmen verfügt über 15- und 20-kW-Faserlaser neben einer kürzlich erweiterten Automatisierungslinie mit einem Stanz-/Scherensystem neben dem Plattenbiegen. Zwischen der ersten Zuführung des Rohlings und der endgültigen Biegung berührt niemand das Teil.

Bei all dieser Automatisierung wird es umso wichtiger, die richtige Person zu finden. „Wir versuchen, die eigenmotivierte Person zu finden, die daran interessiert ist, ihr Wissen zu erweitern“, sagte er. „Wir sorgen auch dafür, dass sie wissen, dass diese Spielzeugkiste voller Technologie nicht nur Spaß und Spiel ist. Das ist mit Arbeit verbunden.“

Ein Paradebeispiel ist die Lattenreinigung. Zimmerman erklärte, dass seine Bediener sich nicht mit der Reinigung von Lamellen herumschlagen – und angesichts der Laserleistung, über die das Unternehmen verfügt, reinigen sie diese Lamellen ziemlich oft. Weil sie es so oft machen, dauert es nur etwa 15 Minuten. Sie erledigen ihre Arbeit oft, während der Laser ein Blech auf dem anderen Lamellentisch schneidet.

Bei der Schulung der Bediener verfolgt das Unternehmen einen ganzheitlichen Ansatz. Sie können mehr als nur Programme laden und Tasten auf der Steuerung drücken. Sie sprechen mit Programmierern über Tab-Strategien und wie sich diese auf den Denesting-Vorgang auswirken. Sie prüfen den Balg über dem Schneidkopf auf Löcher. Sie schmieren Lager. Sie achten auf den Schnitt im Einsatz und halten Ausschau nach möglichen Tip-Ups. Automatisierung bedeutet nicht, dass sie sich zurücklehnen und nichts tun. Im Gegenteil, die Automatisierung hat jeden Mitarbeiter – einschließlich seiner Erfahrung und seines technischen Fachwissens – wertvoller denn je gemacht.

Technologie in ihrer besten Form bringt eine Belegschaft voran. Der Umsatz pro Mitarbeiter steigt. Wenn Mitarbeiter mehr lernen und erreichen, verdienen sie mehr Geld, während sie die Karriereleiter erklimmen. Automatisierung in den Händen von Neugierigen und Kreativen kann zu großartigen Dingen führen.

Im schlimmsten Fall trägt die Technologie dazu bei, dass ungelernte, uninteressierte und unengagierte Menschen zumindest für eine Weile geringfügig produktiv sind. Sogar diejenigen, die die Technologie zu schätzen wissen, könnten sich in einer beruflichen Sackgasse wiederfinden, wenn sie nie die richtige Ausbildung erhalten, um das Gesamtbild der Metallverarbeitung zu verstehen, die grundlegenden Elemente, die die Werkstattarbeiter von früher nur lernen mussten. Sie hatten weder Software noch Automatisierung, auf die sie sich verlassen konnten. Ein High-Tech-Fabrikladen mit einem oberflächlichen Talentpool sieht zwar nett aus, ist aber nur eine Fassade und sicherlich nicht nachhaltig.

Es ist leicht zu erkennen, wie all dies zum Tragen kommt, insbesondere jetzt, wo die Babyboomer in den Ruhestand gehen und allzu oft ihr Wissen mitnehmen. Die Metallverarbeitung durchläuft derzeit einen großen Generationswechsel und der Wissensaustausch war noch nie so wichtig. Auch hier kann Technologie helfen.

Bei FABTECH zeigte Steve Zubrzycki auf den Computerbildschirm an seinem Stand. Er zeigte ein Video von jemandem, der eine Maschine bedient und den Zuschauer Schritt für Schritt durch bestimmte Aufgaben führt – nichts Außergewöhnliches. Aber dann demonstrierte er, wie dieses Video gemacht wurde. Das Video war nicht grob. Es enthielt Diagramme und Untertitel, sogar Übersetzungen in verschiedene Sprachen. Die Bearbeitung dieses Videos erfolgte automatisch durch künstliche Intelligenz (KI).

Zubrzycki ist Customer Success Manager bei DeepHow mit Sitz in Detroit, einem drei Jahre alten Unternehmen, das eine Möglichkeit entwickelt hat, den Videoaufzeichnungs-, Bearbeitungs- und Veröffentlichungsprozess zu optimieren. Mit einer speziellen Videoaufnahme-App nimmt jemand mit einem Telefon einen Ladenmitarbeiter auf, der eine bestimmte Aufgabe ausführt, und lädt das Video hoch. Von dort aus bearbeitet die KI von DeepHow es, um es zu einem Teil des Schulungsprogramms eines Herstellers zu machen. Die Technologie ist ein Beispiel dafür, wie altmodisches Handwerk auf die disruptive Technologie der Gegenwart trifft.

„Unser gesamtes Ziel besteht darin, Unternehmen dabei zu helfen, die Qualifikationslücke in der Fertigung zu schließen“, sagte Zubrzycki. „Die Technologie ist so konzipiert, dass sie unternehmensübergreifend, sogar global, skalierbar ist.“

Dieses Wissen bildet die Grundlage für echte Kreativität in der Fertigung, weshalb viele überhaupt erst in das Metallverarbeitungsgeschäft einsteigen (es geht sicherlich nicht darum, schnell reich zu werden). Kreativität gibt es in zwei Formen – Handwerk und Prozess – und heutzutage braucht ein Hersteller beides, um erfolgreich zu sein.

Der Ladenveteran, der für die Videoschulung von DeepHow aufgezeichnet wurde, schöpfte aus jahrelanger Handwerkskunst. Mit diesem Wissen betrachtet der Werkstattveteran eine schwierige Zeichnung nicht als Unmöglichkeit, sondern als Herausforderung. Sie möchten 6061-T6-Aluminium in eine Form mit engen Radien biegen – ohne Risse? Anstatt die Hände hochzuwerfen, visualisieren kreative Handwerker, wie sie es mit den richtigen Werkzeugen und sorgfältiger Handhabung schrittweise auf einer Abkantpresse biegen können.

Dann gibt es noch die Prozesskreativität, die ins Spiel kommt, wenn Hersteller ganze Prozesse betrachten und eine ganzheitliche Verbesserung anstreben, vom Rohmaterial bis zur Versandrampe. Hier kommen kontinuierliche Verbesserung und Industrie 4.0 ins Spiel. Und wie immer gab es auf der FABTECH-Konferenz mehrtägige Programme, die alle Themen abdeckten.

In diesem Jahr hatten viele der Ideen zu Industrie 4.0 und disruptiven Technologien – KI, maschinelles Lernen, industrielles Internet der Dinge und alles andere – einen praktischen Bezug. Das waren keine Wunschvorstellungen.

Mo Abualio, PhD, geschäftsführender Gesellschafter von IoTco, einem Beratungsunternehmen für digitale Transformation mit Sitz in Cincinnati, beschrieb beispielsweise eine Schweißanwendung, bei der Inspektionskameras geschweißte Sitzrahmen untersuchten und mithilfe von KI lernten, wie man feststellt, ob eine Schweißnaht gut oder schlecht war. „Die KI wurde darauf trainiert, nach guten Bildern und Burn-Through-Bildern zu suchen“, sagte er, „und diese Daten dann sofort zurück an das [Manufacturing Execution System] zu senden.“ Vor allem waren diese Kameras weder anspruchsvoll noch teuer. Jedes kostet weniger als 300 US-Dollar – ein weiterer Beweis dafür, dass KI und andere bahnbrechende Technologien nicht nur etwas für milliardenschwere Unternehmen sind.

Das Gleiche gilt für eine Vielzahl von Sensortechnologien. Abualio beschrieb eine Stempelanwendung, die akustische Sensoren integrierte. Sie waren nicht in die Matrize oder Presse integriert, sondern standen stationär mehrere Meter entfernt, nirgendwo in einer rauen Umgebung. Die Einrichtung war einfach, unaufdringlich und kostengünstig.

„Diese Anwendung verschaffte uns mithilfe der akustischen Sensorik Vorhersagequalität“, sagte Abualio und erklärte, dass der untere Teil eines Pressenhubs Geräuschsignaturen erzeugt, die sich ändern, wenn etwas schief geht. Diese Unterschiede sind für das bloße Ohr nicht wahrnehmbar und weisen auf Qualitätsprobleme hin, die mit einem einfachen Sensoraufbau innerhalb weniger Mikrosekunden nach ihrem Auftreten erkannt werden können.

Michael Bell, Vertriebsleiter bei Pemamek LLC mit Sitz in Mason, Ohio, zeigte auf ein Bild, das seinen Stand überragte. Gezeigt wurde ein Zwei-Stationen-Schweißaufbau an einer 800 Tonnen schweren Stahlkonstruktion mit einem Durchmesser von mehr als 15 m und einer Dicke zwischen 120 und 130 mm. Was früher eine Vielzahl manueller Schweißgeräte erforderte, wird jetzt automatisch geschweißt, wobei drei Nähte gleichzeitig über einen halbschmalen Spalt gelegt werden, X-Fasenkonfiguration, alles mit Adaptive-Fill-Technologie.

„Eine Person verwaltet das alles“, sagte Bell. Er betonte, dass Schweißer ihre Jobs nicht verloren hätten; Das Unternehmen konnte einfach nicht die Anzahl an Schweißern finden, die es brauchte, um die Nachfrage zu decken, und wandte sich daher der Automatisierung zu.

Die auf der FABTECH 2021 ausgestellte Technologie zeigte eine Branche im Wandel, in der Kreativität mehr denn je geschätzt wird und neue Technologien diejenigen stärken, die sich mit dem Metallverarbeitungshandwerk auskennen. Gemessen an der Aufregung derjenigen, die sich auf der Ausstellungsfläche befanden – einem Ausstellungsraum, der seit mehr als 18 Monaten keinen solchen Verkehr mehr erlebt hatte – hat der Spaß gerade erst begonnen.