Was ist "Low Cost Automation"?

Low Cost Automation (LCA), auch als Low Cost Intelligent Automation (LCIA) oder Karakuri-Kaizen bezeichnet, steht für einfache, kostengünstige Automatisierungslösungen, die unter Einbindung der Mitarbeiter entwickelt und gebaut werden. Anstatt teure High-Tech-Anlagen zu beschaffen, nutzt LCA physikalische Grundprinzipien wie Schwerkraft, Federkraft oder Hebelwirkung, um Fertigungsvorgänge zu automatisieren. Die Wurzeln dieser Automatisierungstechnik, Karakuri, reichen in Japan bis ins 17. Jahrhundert zurück.

Grundprinzipien

Das Grundprinzip von Low Cost Automation lautet: Bevor du investierst, denke nach. Einfache Lösungen funktionieren oft besser als teure High-Tech-Einrichtungen. Die Schwerkraft lässt sich beispielsweise durch Rutschen und Rollbahnen 24 Stunden am Tag kostenlos nutzen. Weitere physikalische Prinzipien, die bei LCA zum Einsatz kommen, sind Zugkraft, Spannkraft, Radialkraft und Hebelwirkung.

Entscheidend ist, dass möglichst wenig externe Energie zum vorhandenen Ablauf hinzugefügt wird. LCA-Lösungen nutzen Energie, die ansonsten verloren geht und ungenutzt bleibt, etwa Bewegungsenergie aus bestehenden Arbeitsabläufen. Eingesetzt werden dabei Hebel, Zahnräder, Federn, Gegengewichte und Bowdenzüge, um Transportvorgänge, Vereinzelungen oder Positionierungen zu automatisieren.

Vorteile gegenüber konventioneller Automatisierung

LCA bietet gegenüber konventioneller Automatisierung eine Reihe von Vorteilen, die sie besonders für Unternehmen mit hoher Variantenvielfalt attraktiv macht:

• Geringe Investitionskosten: LCA-Lösungen werden mit einfachen, handelsüblichen Bauteilen und Aluminiumprofilen gebaut.
• Hohe Flexibilität: Da die Lösungen selbst entwickelt werden, lassen sie sich schnell an veränderte Anforderungen anpassen.
• Keine Energiekosten: Schwerkraftbasierte Lösungen benötigen keine externe Energieversorgung.
• Know-how im Unternehmen: Selbst entwickelte Lösungen sind auf die tatsächlichen betriebsinternen Bedürfnisse zugeschnitten und stellen ein Unterscheidungsmerkmal zum Wettbewerb dar.
• Verkürzte Anlaufzeiten: Für neue Produkte können Betriebsmittel schnell bereitgestellt werden.
• Verbesserte Ergonomie: Entlastung der Mitarbeiter bei repetitiven oder körperlich anspruchsvollen Tätigkeiten.
• Nachhaltigkeit: Keine Schadstoff- oder CO2-Emissionen im Betrieb.

Karakuri-Kaizen in der Praxis

Leikep beschreibt, wie der Automobilzulieferer Schaeffler im Rahmen seines Produktionssystems (SPS) konsequent auf Karakuri-Kaizen setzt. An einer Reinigungsanlage wurde ein Transport-Karakuri entwickelt, bei dem ein mechanischer Anschlaghebel von der Maschine gesteuert wird. Die Behälter bewegen sich durch Schwerkraft entlang der Anlage, überschüssige Energie wird über Bremsrollen reguliert, und ein Auslöser mit Bowdenzug gibt die Vereinzelung frei.

Ähnlich nutzt Continental die Einfachautomatisierung weltweit im Rahmen des Continental Business Systems (CBS). In LCA-Workshops bauen Mitarbeiter mit Kartonagen die Linie im Maßstab 1:1 auf und optimieren sie, bevor die endgültige Lösung entsteht. So lernen die Menschen, wie sich mit einfachen Mitteln ergonomische und funktionelle Arbeitsplätze schaffen lassen.

Einführung und Qualifikation

Die erfolgreiche Einführung von LCA erfordert gezielte Qualifikation. Unternehmen wie Schaeffler bilden Karakuri-Spezialisten aus, die ihr Wissen an alle Standorte weltweit weitergeben. Trainingszentren, sogenannte Karakuri Doshos, dienen dazu, dass Werker und Ingenieure gemeinsam Lösungen entwickeln. Nach dem Prinzip Bauen, Hinstellen, Optimieren werden die Lösungen kontinuierlich verbessert, da immer wieder Anpassungen und Nachjustierungen erforderlich sind.

LCA ist dabei keine Methode, sondern eine Denkweise, die bereits mit der Produktgestaltung beginnt. Sie setzt voraus, dass wertschöpfende von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten getrennt werden und das Management die Lean-Philosophie konsequent unterstützt. Die Mitarbeitereinbindung führt zu hoher Identifikation mit den Fertigungsanlagen, da die Ideen der Werker direkt in die Lösungen einfließen.

Praxistipp: Starten Sie mit einem konkreten Pilotprojekt an einer Linie, an der repetitive Transportvorgänge stattfinden. Wählen Sie ideenreiche und technisch interessierte Mitarbeiter für das erste Projektteam aus. Nutzen Sie Kartonsimulationen, um Lösungen im Maßstab 1:1 zu erproben, bevor Sie mit dem Bau beginnen.

Verwandte Konzepte

• Ergonomie, LCA-Lösungen verbessern die ergonomische Gestaltung von Arbeitsplätzen.
• TPM, Ganzheitliches Produktionssystem, in dessen Rahmen LCA eingesetzt wird.
• Lean Management, Verschwendungsfreie Prozesse als übergeordnetes Ziel.
• KVP, Kontinuierliche Verbesserung durch schrittweise Optimierung.
• 5S, Arbeitsplatzorganisation als Basis für LCA-Projekte.