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Verringerte Abhängigkeit von Arbeitskräften und geringere Betriebskosten
40–60 % weniger Bediener pro Produktionslinie mit automatischer Bürstenherstellungsmaschinen
Vollautomatische Bürstenherstellungsmaschinen können die Anzahl der erforderlichen Bediener pro Produktionslinie um 40 % bis möglicherweise sogar 60 % im Vergleich zu manuellen oder halbautomatischen Verfahren reduzieren. Dadurch sparen Unternehmen Lohnkosten, investieren weniger Zeit in die Schulung neuer Mitarbeiter und haben weniger administrative Aufwände, während sie gleichzeitig ihre Produktionsmengen stabil halten. Diese Maschinen übernehmen langwierige, repetitive Aufgaben wie das Zuführen von Filamenten, das Einsetzen von Bundstellen und grundlegende Qualitätsprüfungen. Dadurch werden Mitarbeiter freigestellt, sodass sie sich auf wertschöpfendere Tätigkeiten konzentrieren können, beispielsweise das Überwachen von Abläufen, Durchführen von Wartungsarbeiten oder die Optimierung von Produktionsprozessen. Unternehmen verfügen über kleinere Teams, die flexibler auf Nachfrageschwankungen reagieren können, und vermeiden die hohen Kosten, die mit ständigem Neuanstellen und Personalausfall verbunden sind.
Vermeidung von Belastungsverletzungen und damit verbundenem Ausfall bei manuellem Bundstellen
Wenn Hersteller diese sich wiederholenden Bewegungen der Handgelenke und Schultern durch robotergestützte Bürsteneinbringungssysteme ersetzen, bekämpfen sie praktisch eine der Hauptursachen für Verletzungen bei der Bürstenherstellung. Manuelle Bürsteneinbringung hat über die Jahre hinweg für zahlreiche langfristige Probleme bei Mitarbeitern gesorgt. Und auch die tatsächlichen Zahlen hinter dieser Veränderung sollten nicht außer Acht gelassen werden. Fabriken sparen typischerweise etwa 22 Arbeitsstunden pro Monat allein durch die Vermeidung von ausfallbedingten Ausfällen aufgrund von Verletzungen. Die finanziellen Vorteile summieren sich ebenfalls. Es gibt offensichtlich weniger Arbeitnehmerentschädigungsansprüche, Mitarbeiter nehmen seltener krankheitsbedingt frei, und Unternehmen geben weniger Geld für die Umschulung von Mitarbeitern aus, die bei der Arbeit verletzt wurden. Außerdem führt die konsistente Leistung von Maschinen ohne menschliche Fehler zu einer spürbaren Verringerung von Qualitätsproblemen weiter hinten in der Produktionskette, die andernfalls teuren Nacharbeiten und Lieferverzögerungen für Kunden zur Folge hätten.
Schnellere, synchronisierte Produktionszyklen
Komprimierung der Zykluszeit: 22–35 Sekunden pro Bürste im Vergleich zu 90–120 Sekunden mit halbautomatische Systeme
Automatische Bürstenherstellungsmaschinen verkürzen die Produktionszeit erheblich, und zwar um rund 60 bis 75 Prozent im Vergleich zu früher. Jede Bürste benötigt nun nur noch 22 bis 35 Sekunden zur Herstellung, während die alten halbautomatischen Systeme zwischen 90 und 120 Sekunden brauchten. Der Geschwindigkeitszuwachs ergibt sich daraus, dass diese Maschinen eingebaute Servomotoren, jene PLC-Steuerungseinheiten, über die wir alle wissen, sowie verschiedene zusammenarbeitende Subsysteme besitzen, sodass nicht mehr auf manuelle Handhabung von Teilen durch Menschen gewartet werden muss. Das Zuführsystem arbeitet automatisch, Roboter positionieren die Spannvorrichtungen exakt dort, wo sie benötigt werden, und es finden sogar Echtzeit-Korrekturen während der Montage statt, wobei die Genauigkeit etwa 0,1 Millimeter beträgt. Ein großes Werk hat dies tatsächlich getestet und festgestellt, dass sich die tägliche Produktionsmenge von 300 Bürsten auf über 1.300 innerhalb desselben 8-Stunden-Arbeitstags erhöhte. Das bedeutet weniger unvollständige Ware, die auf Regalen lagert, und eine bessere Reaktionsfähigkeit bei plötzlichen Änderungen von Kundenaufträgen.
Die Echtzeitintegration von Noppenbildung, Schneiden und Klebstoffauftrag beseitigt Engpässe im Arbeitsablauf
Herkömmliche manuelle oder halbautomatisierte Produktionslinien stehen oft 25 bis 40 Prozent der Zeit zwischen den Arbeitsstationen still. Automatische Maschinen verändern dies vollständig, indem sie Noppenbildung, Schneiden und Auftragen des Klebstoffs in einem durchgehenden, von Sensoren gesteuerten Prozess kombinieren. Das Industrielle Internet der Dinge macht dies möglich. Sobald die Noppenbildung abgeschlossen ist, aktivieren Näherungssensoren sofort den lasergeführten Beschneidevorgang. Gleichzeitig passen Inline-Viskositätsmonitore kontinuierlich die Menge des applizierten Klebstoffs an, basierend auf dem jeweils verwendeten Material. Diese intelligenten Systeme reduzieren Wartezeiten, beheben Ausrichtungsprobleme bevor sie auftreten und beseitigen lästige Engpässe während der Aushärtung. Dadurch können Fabriken ihre Anlagen nahezu ununterbrochen mit einer Effizienz von rund 98 % betreiben, sodass kein zusätzlicher Lagerplatz für Zwischenlagerbestände zwischen verschiedenen Produktionsstufen mehr erforderlich ist.
Höhere Präzision, Konsistenz und Ausbeute mit automatischen Bürstenherstellungsmaschinen
±0,15 mm Genauigkeit bei der Filamentplatzierung – deutlich genauer als ±0,8 mm bei manuellen Verfahren
Die servogesteuerten Platziersysteme können Filamente mit einer Genauigkeit von etwa 0,15 mm positionieren, was ungefähr fünfmal besser ist als bei manuellen Methoden, die typischerweise eine Toleranz von ±0,8 mm aufweisen. Wenn Bürsten so präzise hergestellt werden, weisen sie eine gleichmäßige Borstendichte, einen konstanten Abstand zwischen den einzelnen Borsten sowie eine korrekte Ausrichtung über die gesamte Bürste auf. Dies ist besonders in bestimmten Branchen von großer Bedeutung. Bei medizinischen Geräten beispielsweise spielt bereits die geringste Abweichung eine Rolle. Ähnliches gilt für die Reinigung von Halbleiterwafern und den Einsatz in hochpräzisen Messgeräten. In solchen Fällen kann alles, was unterhalb des Millimeterbereichs nicht perfekt ist, zu funktionellen Störungen führen oder Probleme bei der Einhaltung von Vorschriften verursachen.
Reduzierung der Ausschussrate von 8,2 % auf 1,4 %, bestätigt durch zwölfmonatige OEM-Produktionsaudits
OEM-Produktionsaudits über 12 Monate zeigen, dass die Ausschussraten nach Einführung der Automatisierung drastisch von etwa 8,2 % auf nur noch 1,4 % gesunken sind, was insgesamt einer Verringerung um rund 83 % entspricht. Das System kombiniert optische Sensoren mit Kraftdetektionstechnologie, um Probleme wie defekte Filamente, Zuführungsprobleme oder ungleichmäßige Klebstoffaufträge bereits während des Produktionslaufs zu erkennen. Sobald etwas schiefgeht, greifen diese Systeme sofort ein und lehnen fehlerhafte Produkte ab, bevor sie überhaupt die endgültige Montagephase erreichen. Mittelständische Fertigungsunternehmen sparen laut einer 2023 vom Ponemon Institute veröffentlichten Studie typischerweise jährlich rund 740.000 Dollar allein durch die Reduzierung von Materialverschwendung. Noch besser macht dies die Closed-Loop-Kalibrierfunktion, die während des Betriebs kontinuierlich sowohl die Tufting-Druckniveaus als auch die Klebstoffmengen anpasst. Dadurch werden jene frustrierenden Kettenreaktionen von Nacharbeit vermieden, unter denen viele traditionelle manuelle Verfahren leiden, die heute noch eingesetzt werden.
Frequently Asked Questions (FAQ)
F: Wie hoch sind die Einsparungen bei den Arbeitskosten durch automatische Bürstenherstellungsmaschinen?
A: Unternehmen können die Arbeitskosten erheblich senken, indem sie die Anzahl der Bediener entlang der Produktionslinie um 40–60 % reduzieren, dank vollständiger Automatisierung.
F: Welche Vorteile ergeben sich aus der Reduzierung von Überlastungsverletzungen in der Fertigung?
A: Die Verringerung von Überlastungsverletzungen hilft, Ausfallzeiten zu vermeiden, Arbeitnehmerentschädigungsansprüche zu reduzieren, Krankheitsbedingte Fehlzeiten zu minimieren und Kosten für die Nachschulung von Mitarbeitern einzusparen.
F: Wie verbessert Automatisierung die Produktionssgeschwindigkeit?
A: Automatische Maschinen verkürzen die Taktzeit und stellen jede Bürste in 22–35 Sekunden her, verglichen mit 90–120 Sekunden, wobei integrierte Servomotoren, SPS-Steuerungskästen und effiziente Subsysteme genutzt werden.
F: Wie genau ist die Filamentplatzierung bei automatischen Bürstenherstellungsmaschinen?
A: Automatische Maschinen erreichen eine Filamentplatziergenauigkeit von ±0,15 mm, deutlich genauer als die manuelle Einstelltoleranz von ±0,8 mm.
F: Welche Auswirkung hat Automatisierung auf die Ausschussraten?
A: Automatisierung kann Ausschussraten von 8,2 % auf 1,4 % senken, was einer Verringerung um 83 % entspricht, durch Echtzeit-Fehlererkennungstechnologie und sofortige Korrekturmaßnahmen.