# Robotik-Einstieg: Die ersten drei Schritte für produzierende Mittelständler

Autor: Marin Niehues, Niehues Consulting · Veröffentlicht: 2024-08-29 · KI-Einführung & Betrieb
Quelle: https://www.niehuesconsulting.de/blog/robotik-einstieg-ersten-drei-schritte-produzierende/

Der Robotik-Einstieg gelingt in drei Schritten: Aufgabe wählen, Gesamtinvestition rechnen, Pilotzelle einführen. Die Technik ist dabei die kleinere Hürde. Ob ein Roboter im Alltag der Produktion ankommt, entscheidet sich an der Auswahl der Aufgabe, an der Rechnung und an der Frage, wer die Zelle ab dem ersten Tag betreibt.

Dieser Beitrag richtet sich an Geschäftsführer und Werksleiter produzierender Mittelständler, die den ersten Roboter einführen wollen. Er beschreibt die drei Schritte mit einer Kriterientabelle, einem Rechenweg und einer Prüfliste. Die Integration der Technik übernehmen Systemintegratoren und Hersteller. Welche Aufgabe automatisiert wird, wie sich die Investition rechnet und wie die Einführung organisiert wird, entscheidet die Unternehmensführung.

**Der erste Roboter soll eine Aufgabe übernehmen, die sich täglich wiederholt, ein messbares Ergebnis hat und im Ablauf klar abgegrenzt ist. Wer mit der schwierigsten Aufgabe der Fertigung beginnt, verlängert den Weg bis zur ersten Wirkung um Monate.**

## Warum lohnt sich der Einstieg in die Robotik jetzt?

Der Einstieg lohnt sich, weil Fachkräfte knapp sind und Roboter für einfache Handhabungsaufgaben in Deutschland bereits breit im Einsatz stehen. Nach den Erhebungen der International Federation of Robotics (IFR) lag die Roboterdichte der deutschen Industrie 2022 bei 415 Industrierobotern je 10.000 Beschäftigten im verarbeitenden Gewerbe. Das ist Rang drei weltweit hinter Südkorea und Singapur. Der Vergleich zeigt, dass Wettbewerber im eigenen Land und in Nachbarmärkten Erfahrung mit Robotern gesammelt haben, auch wenn die Dichte vor allem von der Automobilindustrie und großen Werken geprägt ist.

Für den Mittelstand kommen zwei Entwicklungen hinzu. Kollaborative Roboter, kurz Cobots, arbeiten ohne feste Schutzzäune neben Menschen, sofern die Risikobeurteilung der Anwendung es zulässt, und senken damit den Platzbedarf und die Einstiegskosten. Außerdem sind die Programmierwerkzeuge einfacher geworden: Viele Hersteller bieten Bedienoberflächen, mit denen Fachpersonal nach einer Einweisung Bewegungsabläufe anlegt, ohne Roboter-Programmiersprachen zu beherrschen. Beides verkleinert die Hürde für Betriebe mit kleinen Losgrößen und wenigen Standorten. Eine Übersicht dazu, wo sich Roboter im Mittelstand heute rechnen, gibt der Beitrag [Robotik im Mittelstand](/blog/robotik-mittelstand-roboter-wirtschaftlich-sind/).

## Schritt 1: Wie wählt man die erste Aufgabe für einen Roboter aus?

Die erste Aufgabe wählen Sie nach fünf Kriterien, die die folgende Tabelle zeigt. Geeignet sind Aufgaben, die in jeder Schicht dutzende bis tausende Male dieselbe Bewegung verlangen. Dazu zählen das Palettieren fertiger Kartons und das Beladen einer Werkzeugmaschine ebenso wie das Einlegen von Teilen in eine Presse. Diese Aufgaben haben feste Teile, feste Positionen und ein überprüfbares Ergebnis.

Ungeeignet für den Einstieg sind Aufgaben mit stark wechselnden Teilen oder subjektiver Qualitätsbeurteilung. Sie verlangen Sensorik und Bildverarbeitung, die ein erster Pilot nicht zugleich lösen sollte. Ebenso gehört ein instabiler Prozess nicht in die erste Zelle: Ein Roboter, der ein Teil falsch greift, weil der Vorprozess schwankt, zeigt vor allem Schwächen des Vorprozesses.

**Kriterientabelle für die erste Roboteraufgabe**
Kriterium | Gut für den Einstieg | Ungeeignet für den Einstieg | Prüffrage
Wiederholung | Gleiche Bewegung in jeder Schicht | Jede Ausführung anders | Wie oft pro Schicht läuft die Aufgabe?
Teilevielfalt | Ein bis fünf Teile | Dutzende wechselnde Varianten | Wie viele Varianten kommen in einer Woche?
Bereitstellung | Feste Position, definierte Ablage | Lose Schüttung, wechselnde Lage | Wie liegt das Teil beim Greifen?
Prozessreife | Stabile Maße, bekannte Ausschussquote | Schwankender Vorprozess | Wie hoch ist der Ausschuss heute?
Wirkung | Entlastet eine Engpassstation oder eine schwer besetzbare Stelle | Betrifft eine Station ohne Engpass | Welche Kennzahl verbessert sich um wie viel?

Die Auswahl sollte nicht allein die Technik- oder die Fertigungsleitung treffen. Fertigung und Instandhaltung bewerten die Kandidaten gemeinsam mit der Arbeitssicherheit, das Controlling prüft die Zahlen. Dabei entsteht regelmäßig eine Liste von drei bis fünf Aufgaben, aus der die mit dem besten Verhältnis von Wirkung und Einfachheit zuerst startet. Dieselbe Logik der Bewertung nach Wert, Machbarkeit und Risiko gilt bei jeder Automatisierung.

## Schritt 2: Wie rechnet man die Wirtschaftlichkeit eines Roboters?

Die Wirtschaftlichkeit eines Roboters rechnen Sie über die Gesamtinvestition der Zelle und die jährliche Nettoentlastung, aus denen sich die Amortisationszeit ergibt. Der Roboterarm macht in der Praxis nur einen Teil der Gesamtinvestition aus. Greifer und Sicherheitstechnik kommen hinzu, ebenso die Zuführung, die Integration in die Linie und die Inbetriebnahme mit Schulung. Wer nur den Preis des Roboters mit der Einsparung vergleicht, rechnet die Zelle zu günstig.

Das folgende Beispiel ist illustrativ gewählt und zeigt die Logik. Ein Hersteller von Metallteilen automatisiert das Palettieren am Ende einer Linie, die in zwei Schichten läuft.

**Beispielrechnung für eine Palettierzelle**
Position | Annahme | Betrag
Gesamtinvestition der Zelle | Roboter, Greifer, Sicherheitstechnik, Zuführung, Integration, Inbetriebnahme | 120.000 Euro
Entlastete Arbeitszeit | 1,5 Vollzeitstellen, die in wertschöpfende Tätigkeiten wechseln | 1,5 Stellen
Kosten je Vollzeitstelle und Jahr | Annahme des Unternehmens | 55.000 Euro
Jährliche Entlastung | 1,5 mal 55.000 Euro | 82.500 Euro
Jährliche Betriebskosten der Zelle | Wartung, Energie, Ersatzteile, Software | 8.000 Euro
Jährliche Nettoentlastung | 82.500 Euro minus 8.000 Euro | 74.500 Euro
Amortisationszeit | 120.000 Euro geteilt durch 74.500 Euro | rund 1,6 Jahre

Die Rechnung gilt nur, wenn die entlastete Arbeitszeit tatsächlich anderswo eingesetzt oder eine offene Stelle nicht mehr besetzt werden muss. Rechnet die Fertigung die Entlastung als Einsparung, und ändert sich im Dienstplan nichts, bleibt der Betrag rechnerisch und fließt nie in das Ergebnis. Deshalb gehört die Frage, wohin die freie Kapazität geht, vor die Investitionsentscheidung. Eine ausführliche Rechnung mit Platzbedarf und Amortisation steht im Beitrag zu [Roboterzellen planen](/blog/roboterzellen-planen-investition-amortisation-platzbedarf/).

Vier Annahmen bestimmen das Ergebnis am stärksten: die Gesamtinvestition, der entfallende Anteil der Arbeitszeit, die Auslastung der Zelle und die Betriebskosten. Prüfen Sie jede Annahme mit den Beteiligten und rechnen Sie zusätzlich einen vorsichtigen Fall mit 30 Prozent weniger Entlastung. Amortisiert sich die Zelle auch dann in einem Zeitraum, den die Geschäftsführung akzeptiert, ist die Investition robust.

## Schritt 3: Wie führt man eine Pilotzelle ein?

Eine Pilotzelle führen Sie ein, indem Sie vor der Beschaffung klären, wer die Zelle betreibt, wie sie gewartet wird und woran der Erfolg nach 90 Tagen gemessen wird. Ein Robotik-Projekt kann die Inbetriebnahme erreichen und danach an der fehlenden Verantwortung scheitern. Wenn die Anlage stillsteht und der Integrator nur zu den Vertragszeiten erreichbar ist, nimmt die Fertigung die Arbeit von Hand wieder auf, und der Roboter wird zum Ausstellungsstück.

Der Betrieb braucht benannte Rollen: einen Verantwortlichen für die Zelle in der Fertigung, mindestens zwei geschulte Bediener je Schicht und eine Ansprechperson in der Instandhaltung. Dazu gehören Regeln für Störungen: Wer entscheidet bei welchem Fehler, und wie lange läuft die Fertigung ohne Roboter weiter? Die Mitarbeitenden an der Linie gehören von Beginn an dazu, weil sie die Aufgabe am besten kennen und die Zelle täglich nutzen. Wie Teams Roboter im Alltag annehmen, beschreibt der Beitrag zur [Mensch-Roboter-Kollaboration](/blog/mensch-roboter-kollaboration/).

Für Anwendungen, in denen Roboter und Menschen denselben Raum teilen, gelten die Sicherheitsnormen ISO 10218 für Industrieroboter und die Technische Spezifikation ISO/TS 15066 für kollaborierende Roboter. Die Risikobeurteilung der Gesamtanwendung nimmt der Integrator gemeinsam mit einer Sicherheitsfachkraft vor. Dieser Beitrag gibt einen Überblick und ersetzt keine Rechtsberatung.

**Prüfliste vor dem Beschaffungsentscheid**
- Ist die Aufgabe nach den fünf Kriterien bewertet, und ist die Wirkung auf eine Kennzahl beziffert?
- Ist die Gesamtinvestition mit allen Positionen kalkuliert, also einschließlich Zuführung und Integration?
- Steht fest, wohin die freigesetzte Arbeitszeit geht?
- Hat die Zelle einen benannten Verantwortlichen und zwei geschulte Bediener je Schicht?
- Ist geregelt, wie die Fertigung bei einem Stillstand weiterläuft?
- Steht eine Kennzahl für den Erfolg nach 90 Tagen fest?

## Wie lange dauert der Weg vom Beschluss zur laufenden Zelle?

Vom Beschluss bis zur laufenden Zelle vergehen bei einer einfachen Handhabungsaufgabe in der Regel mehrere Monate, abhängig von Lieferzeiten und Integrationsaufwand. Verlässliche Zeiten nennt der Integrator im Angebot. Aus der Lieferperspektive zählt vor allem, was vor der Bestellung geschieht, weil es die Zeit danach bestimmt: Die Aufgabe ist definiert, die Taktzeiten sind dokumentiert, die Verantwortlichen sind benannt, und der Platz in der Fertigung ist freigegeben.

Ein häufiger Verzögerer ist die Schnittstelle zur übrigen Fertigung. Der Roboter benötigt Signale von vorgelagerten Maschinen und eine Abstimmung mit der Logistik für Zuführung und Abtransport. Diese Abhängigkeiten sind in der Planung früh sichtbar zu machen. Wer sie erst bei der Inbetriebnahme entdeckt, verliert Wochen.

## Robotik-Einstieg mit Niehues Consulting

[Niehues Consulting](/) ist eine Beratung für KI-Management und Organisationsdesign aus der Lieferperspektive mit Sitz in Düsseldorf. Gründer Marin Niehues baut Organisationen, die liefern, und bringt Technologie in den Betrieb, in Projekten von VC-finanzierten Scaleups bis zu DAX-40-Konzernen und in über 20 Ländern auf sechs Kontinenten. Die Integration der Roboterzelle liegt bei Systemintegratoren und Herstellern. Niehues Consulting setzt vor der Technik an: beim Business Case, bei der Auswahl und Reihenfolge der Anwendungen und bei der Organisation, die eine Zelle ab dem ersten Tag betreibt.

Das Vorgehen folgt dem Niehues Delivery Model mit seinen drei Phasen. Für den Robotik-Einstieg zählen drei Prüffragen: Welches Geschäftsergebnis soll sich messbar verändern? Ist der Business Case mit realen Werten bestätigt? Wer verantwortet den Betrieb ab dem ersten Tag? Den Einstieg bildet eine kostenfreie Erstberatung von 30 Minuten, die Sie über den [Kontakt](/#kontakt) vereinbaren. Umfang und Konditionen eines Vorhabens werden in der kostenfreien Erstberatung besprochen.

**Fazit**
Der Robotik-Einstieg im Mittelstand braucht eine einfache Aufgabe, eine Rechnung mit der Gesamtinvestition und einen benannten Betrieb ab dem ersten Tag. Die Technik ist verfügbar, der Engpass liegt in der Auswahl und der Organisation. Ein Pilot, der beides klärt, liefert eine belastbare Grundlage für die nächsten Zellen.

**Grundlage**
- International Federation of Robotics: Global Robotics Race, Korea, Singapore and Germany in the Lead, Pressemitteilung zur Roboterdichte, Januar 2024
- DIN EN ISO 10218-1 und -2: Industrieroboter, Sicherheitsanforderungen, 2011
- ISO/TS 15066: Roboter und Robotikgeräte, Kollaborierende Roboter, 2016

## Häufige Fragen

### Womit fängt man bei der Robotik im Mittelstand an?

Man beginnt mit einer wiederkehrenden, klar abgegrenzten Aufgabe wie dem Palettieren. Der erste Schritt ist die Bewertung mehrerer Kandidaten nach den fünf Kriterien der Tabelle. Die Technik wird erst danach ausgewählt.

### Was kostet ein Roboter für den Einstieg?

Der Preis des Roboters allein sagt wenig über die Investition, weil Greifer, Sicherheitstechnik und Integration hinzukommen. Verlässliche Zahlen liefert ein Angebot für die konkrete Aufgabe. Rechnen Sie die Zelle mit allen Positionen durch, bevor Sie die Amortisationszeit bewerten.

### Wann amortisiert sich ein Industrieroboter?

Die Amortisationszeit ergibt sich aus der Gesamtinvestition geteilt durch die jährliche Nettoentlastung. Sie fällt kurz aus bei hoher Auslastung in mehreren Schichten und bei schwer besetzbaren Stellen. Ein vorsichtiger Rechenfall mit geringerer Entlastung zeigt, wie robust das Ergebnis ist.

### Sind Cobots besser für den Einstieg als klassische Industrieroboter?

Cobots eignen sich für Aufgaben mit kleinen Losgrößen und wenig Platz. Klassische Industrieroboter sind bei hohen Geschwindigkeiten und schweren Lasten im Vorteil. Welche Bauart passt, entscheidet die Aufgabe.

### Brauchen wir Programmierer für den ersten Roboter?

Für einfache Handhabungsaufgaben genügt oft Fachpersonal mit einer Einweisung des Herstellers, weil viele Systeme grafische Bedienoberflächen bieten. Komplexere Anwendungen mit Sensorik oder Anbindung an Auftragsdaten verlangen Integrationswissen. Der Integrator klärt dies im Angebot.

### Wer sollte den ersten Roboter im Unternehmen verantworten?

Die Verantwortung liegt bei der Fertigung. Ein benannter Zellenverantwortlicher steuert Betrieb, Störungen und Kennzahlen. Instandhaltung und Arbeitssicherheit sind eingebunden.

### Was gehört in eine Pilotzelle?

Eine Pilotzelle umfasst eine Aufgabe mit einer Kennzahl und einem Verantwortlichen, bewertet über 90 Tage. Sie läuft im echten Ablauf mit echten Teilen. Nach den 90 Tagen entscheidet die Geschäftsführung anhand der Kennzahl über die nächste Zelle.

### Wie bindet man die Belegschaft bei der Robotik-Einführung ein?

Beziehen Sie die Mitarbeitenden der betroffenen Linie vor der Beschaffung ein und klären Sie, welche Tätigkeiten sich verändern. Schulung und die Zusage, wohin die freigewordene Arbeitszeit geht, schaffen Akzeptanz. Mitarbeitende, die die Zelle bedienen, finden Fehler früher als jede Überwachung.