Eine Linie erreicht ihre Taktzeit, doch Mitarbeitende bestücken Maschinen, transportieren Material und dokumentieren Prozessdaten weiterhin manuell. Ist die Produktion damit automatisiert? Um den Automatisierungsgrad in Produktion ermitteln zu können, reicht ein Blick auf die vorhandenen Maschinen oder Roboter nicht aus. Entscheidend ist, welche Prozessschritte tatsächlich selbstständig, verlässlich und wirtschaftlich ablaufen.
Für Produktionsverantwortliche ist diese Einordnung die Grundlage für Investitionsentscheidungen. Sie zeigt, wo Kapazitäten gebunden werden, welche Tätigkeiten Fachkräfte belasten und an welchen Stellen Robotik oder intelligente Automatisierung einen messbaren Beitrag leisten kann. Gleichzeitig schützt eine saubere Analyse davor, Technik einzusetzen, die zwar modern wirkt, aber keinen relevanten Engpass löst.
Was der Automatisierungsgrad tatsächlich aussagt
Der Automatisierungsgrad beschreibt den Anteil eines Prozesses, einer Anlage oder einer gesamten Produktion, der ohne fortlaufende menschliche Ausführung abläuft. Er ist keine feste Eigenschaft eines Unternehmens. Ein Betrieb kann in der CNC-Bearbeitung hoch automatisiert sein und beim innerbetrieblichen Materialfluss, bei der Qualitätsprüfung oder beim Verpacken noch stark auf manuelle Arbeit angewiesen sein.
Dabei geht es nicht darum, Menschen möglichst vollständig aus Prozessen zu entfernen. Automatisierung übernimmt vor allem wiederholbare, körperlich belastende, gefährliche oder taktgebundene Aufgaben. Mitarbeitende gewinnen Zeit für Rüsten, Störungsbeseitigung, Qualitätsentscheidungen, Prozessverbesserung und Arbeiten, bei denen Erfahrung zählt.
In der Praxis werden zwei Fragen häufig vermischt: Wie automatisch arbeitet eine technische Anlage? Und wie automatisiert ist der Wertstrom vom Materialeingang bis zum Versand? Eine vollautomatische Maschine hebt den Automatisierungsgrad des Gesamtprozesses nur begrenzt an, wenn Material manuell bereitgestellt, Teile von Hand entnommen oder Prüfergebnisse auf Papier erfasst werden.
Automatisierungsgrad in der Produktion ermitteln: Die richtige Bezugsgröße
Die Aussagekraft einer Kennzahl hängt an ihrer Bezugsgröße. Für eine erste Orientierung lässt sich der Automatisierungsgrad als Verhältnis automatisierter Prozessanteile zu allen relevanten Prozessanteilen berechnen:
Automatisierungsgrad = automatisierter Aufwand / Gesamtaufwand × 100
Der Aufwand kann dabei Zeit, Arbeitsinhalt, Kosten oder eine gewichtete Kombination daraus bedeuten. Für den operativen Einstieg ist der zeitbezogene Ansatz oft gut verständlich: Wie viele Minuten pro Auftrag oder Bauteil laufen ohne manuelle Durchführung? Für Investitionsentscheidungen ist eine Gewichtung sinnvoller. Eine kurze, aber ergonomisch kritische Hebetätigkeit kann wichtiger sein als ein längerer, unkomplizierter Handgriff.
Die entscheidende Regel lautet daher: Nicht nur zählen, sondern bewerten. Ein automatisierter Förderer und eine automatisierte Sichtprüfung haben jeweils einen Prozessschritt übernommen, unterscheiden sich aber deutlich bei Nutzen, Risiko und Einfluss auf den Durchsatz.
Prozessschritte sauber abgrenzen
Starten Sie nicht mit der gesamten Fabrik, sondern mit einem klar definierten Bereich: einer Fertigungszelle, einer Verpackungslinie, einem Schweißprozess oder dem Materialtransport zwischen zwei Anlagen. Erfassen Sie den Ablauf vom Auslöser bis zur Übergabe an den nächsten Prozess.
Zu jedem Schritt gehören mindestens Bearbeitungszeit, Wartezeit, manuelle Eingriffe, Fehlerquellen und Variantenvielfalt. Auch Rüstvorgänge, Nacharbeit, Qualitätskontrollen und interne Transporte gehören dazu. Gerade diese indirekten Tätigkeiten werden in einer groben Betrachtung übersehen, obwohl sie häufig den größten Hebel bieten.
Ein Beispiel: Eine Maschine bearbeitet ein Bauteil 90 Sekunden vollautomatisch. Anschließend entnimmt eine Fachkraft das Teil, prüft es, legt es in einen Ladungsträger und beschickt die Maschine neu. Dauern diese manuellen Tätigkeiten 45 Sekunden, liegt der zeitbezogene Automatisierungsgrad des Zyklus bei rund 67 Prozent – nicht bei 100 Prozent.
Automatisch ist nicht gleich autonom
Eine Anlage kann einen Arbeitsschritt automatisch ausführen und dennoch ständige Bedienereingriffe benötigen. Deshalb lohnt es sich, zusätzlich den Grad der Selbstständigkeit zu bewerten. Kann das System Material erkennen, Fehler melden, sicher anhalten und nach kleineren Abweichungen weiterarbeiten? Oder braucht es bei jeder Variante, Störung oder Qualitätsabweichung eine manuelle Entscheidung?
Für eine verständliche Einordnung helfen vier Stufen: manuell, teilautomatisiert, automatisiert und weitgehend autonom. Bei teilautomatisierten Abläufen führt die Technik einen klaren Teil aus, während Mitarbeitende regelmäßig zuführen, positionieren oder prüfen. Automatisierte Prozesse laufen innerhalb definierter Bedingungen selbstständig. Weitgehend autonome Systeme können darüber hinaus Daten auswerten, Prioritäten berücksichtigen oder Materialflüsse anpassen. Für viele mittelständische Anwendungen ist die zweite oder dritte Stufe wirtschaftlich sinnvoller als maximale Autonomie.
So entsteht ein belastbares Bild des Status quo
Die Ermittlung muss nicht mit einem umfangreichen Digitalisierungsprojekt beginnen. Ein strukturierter Workshop direkt am Prozess liefert oft die besseren Daten als reine Annahmen aus dem Büro. Beobachten Sie mehrere reale Schichten und erfassen Sie nicht nur den Idealfall, sondern auch Varianten, Unterbrechungen und Nacharbeit.
Im ersten Schritt wird der Prozess visualisiert. Kennzeichnen Sie pro Arbeitsschritt, ob er manuell, maschinell unterstützt oder automatisiert erfolgt. Im zweiten Schritt messen Sie Zykluszeiten, Eingriffszeiten und Stillstandsursachen. Bereits kleine Zeitanteile summieren sich bei hohen Stückzahlen schnell zu relevanten Kapazitäten.
Im dritten Schritt bewerten Sie die Prozessqualität. Wiederkehrende Greiffehler, ungleichmäßige Montage, ergonomisch ungünstige Bewegungen oder personelle Engpässe sind oft stärkere Automatisierungstreiber als reine Lohnkosten. Im vierten Schritt ordnen Sie die technische Machbarkeit ein: Sind Teile lageorientiert verfügbar? Wie stabil sind Geometrie, Takt und Varianten? Gibt es ausreichend Platz, sichere Übergabepunkte und verlässliche Schnittstellen zu Maschinen oder IT-Systemen?
Aus diesen Informationen entsteht eine Prioritätenmatrix. Besonders geeignet sind Aufgaben mit hoher Wiederholrate, klaren Regeln, relevanter Belastung und einem stabilen Prozess. Weniger geeignet sind Tätigkeiten mit stark wechselnden Teilen, unvorhersehbaren Ausnahmefällen oder einer geringen Auslastung. Das bedeutet nicht, dass Automatisierung dort ausgeschlossen ist. Sie braucht dann aber häufig mehr Sensorik, flexiblere Greifer, KI-gestützte Bildverarbeitung oder ein angepasstes Nutzungskonzept.
Kennzahlen, die über den Prozentwert hinausgehen
Ein einzelner Prozentsatz erleichtert die Kommunikation, ersetzt aber keine Wirtschaftlichkeitsrechnung. Ergänzen Sie den Automatisierungsgrad deshalb um Kennzahlen, die die betriebliche Wirkung sichtbar machen: Durchsatz pro Schicht, Gesamtanlageneffektivität, Ausschussquote, Nacharbeitsaufwand, ungeplante Stillstände und ergonomische Belastung.
Auch die Personaleinsatzzeit verdient eine differenzierte Betrachtung. Werden Mitarbeitende durch die Lösung tatsächlich von einer Engpasstätigkeit entlastet? Können sie produktiv an anderer Stelle eingesetzt werden? Oder verlagert sich der Aufwand lediglich von der Ausführung zur permanenten Betreuung der Anlage? Besonders bei kleinen Losgrößen kann ein schneller manueller Ablauf wirtschaftlicher sein als eine komplexe Zelle mit langen Umrüstzeiten.
Die Datenbasis sollte realistisch sein. Rechnen Sie mit Anlaufzeiten, Schulungen, Wartung, Ersatzteilen und einer Phase, in der Prozesse noch optimiert werden. Eine zu optimistische Kalkulation erzeugt falsche Erwartungen. Eine nachvollziehbare Rechnung dagegen schafft Akzeptanz bei Geschäftsführung, Produktion und Mitarbeitenden.
Vom ermittelten Bedarf zur passenden Robotiklösung
Die Analyse zeigt nicht nur, ob automatisiert werden sollte, sondern auch in welcher Form. Für einen stabilen Pick-and-Place-Prozess kann ein kollaborierender Roboter mit einfacher Zuführung ausreichen. Bei schweren Lasten, hohen Geschwindigkeiten oder räumlicher Trennung sind klassische Industrieroboter und Schutzeinrichtungen oft die passendere Wahl. Bei wechselnden Objekten kann Bildverarbeitung die nötige Flexibilität schaffen, erhöht jedoch Anforderungen an Datenqualität und Inbetriebnahme.
Ebenso wichtig wie die Technik ist das Beschaffungsmodell. Wenn Auslastung, Produktmix oder technische Eignung noch nicht vollständig gesichert sind, reduziert ein flexibles Miet-, Leasing- oder Robot-as-a-Service-Modell die Kapitalbindung. Unternehmen können eine Lösung in einem klar abgegrenzten Einsatzfeld erproben und die Skalierung an tatsächlichen Ergebnissen ausrichten. Eine zirkuläre Nutzung gebrauchter oder wiederaufbereiteter Systeme kann dabei wirtschaftliche und ressourcenschonende Ziele verbinden.
Der nächste Schritt: einen Engpass messbar machen
Ein hoher Automatisierungsgrad ist kein Selbstzweck. Wertvoll ist die Automatisierung, die einen nachweisbaren Engpass entschärft, Qualität stabilisiert oder Menschen von belastenden Routinen entlastet. Beginnen Sie deshalb mit einem Prozess, dessen Probleme im Alltag sichtbar und dessen Daten zugänglich sind. Eine sauber gemessene Zelle liefert die Grundlage für eine Entscheidung, die technisch passt und wirtschaftlich trägt.