WIE HOCH SIND DIE TATSÄCHLICHEN KOSTEN DES AUTOMATISIERTEN SCHWEISSENS IM VERGLEICH ZUR . DIE EINSTELLUNG VON SCHWEISSERN?

Stahlbaufirmen, die mit steigendem Arbeitsaufkommen konfrontiert sind oder Schwierigkeiten haben, qualifizierte Schweißer zu finden und zu halten, stellen sich oft dieselbe Frage: Sollen wir mehr Schweißer einstellen oder in automatisierte Füge- und Schweißverfahren investieren?

Bei der Antwort geht es selten nur um Geschwindigkeit. Die tatsächliche Wirtschaftlichkeit hängt von Aspekten wie der Verfügbarkeit von Arbeitskräften, dem Produktionsvolumen und der langfristigen Skalierbarkeit ab. In diesem Artikel geben wir Ihnen Einblicke, die Ihnen helfen sollen, beide Optionen zu bewerten.

Die traditionelle Lösung: Mehr Schweißer einstellen

Wenn die Nachfrage steigt, versuchen viele Fabricatoren natürlich, ihre Belegschaft zu vergrößern. Auf dem Papier ist die Logik einfach: Mehr Projekte erfordern mehr Schweißstunden. Mehr Schweißstunden erfordern mehr Schweißer. Mehr Schweißer erhöhen die Produktionskapazität.

Die Produktionskapazität wird jedoch nicht allein durch das Schweißen bestimmt. Schweißer verbringen viel Zeit damit, Baugruppen zu vermessen, zu positionieren, anzupassen, zu handhaben, zu drehen und zu bewegen, bevor mit dem Schweißen begonnen werden kann. Daher führt die Einstellung weiterer Schweißer nicht zwangsläufig zu einer entsprechenden Steigerung der Leistung.

Es sind zwei Arten von Kosten zu berücksichtigen:

• Zu den direkten Kosten beim manuellen Schweißen zählen die Gehälter und Sozialleistungen der Schweißer, die Kosten für die Personalbeschaffung sowie für Schulungen und die Einarbeitung.
• Indirekte Kosten beim manuellen Schweißen werden durch Faktoren wie Fehlzeiten und Mitarbeiterfluktuation, Arbeitskräftemangel, Produktionsschwankungen oder Nacharbeiten und Qualitätsprobleme verursacht.

Die entscheidende Frage lautet: Können Sie zuverlässig genügend qualifizierte Schweißer finden und binden, um das zukünftige Wachstum zu sichern?

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Die Alternative: Automatisierung von Montage und Schweißen

Automatisierte Montage- und Schweißsysteme vereinen mehrere Produktionsschritte in einem einzigen Prozess. Diese Systeme automatisieren den gesamten Prozess von der Arbeitsvorbereitung bis zur fertigen Baugruppe. Auf der Grundlage des digitalen Modells misst, passt, (re)positioniert und schweißt das System die Bauteile vollautomatisch und ersetzt damit die manuelle Ausführung dieser Aufgaben.

Dies verändert die Wirtschaftlichkeit der Produktion. Anstatt jedes Jahr für zusätzliche Arbeitskapazitäten zu zahlen, investieren Fabricatoren in Anlagen, die über ihre gesamte Lebensdauer hinweg Kapazität bereitstellen.

Die entscheidende Frage lautet: Verfügen Sie über das richtige Volumen und die richtige Art von Armaturen- und Schweißarbeiten, damit sich die Investition in die Automatisierung lohnt?

Fragen Sie sich, ob manuelles oder automatisiertes Fügen und Schweißen für Ihr Unternehmen am sinnvollsten ist?

Bei Voortman nutzen wir echte Produktionsdaten und Branchenexpertise, um die kosteneffizienteste Lösung für Ihre spezifische Situation zu ermitteln. Durch den Vergleich Ihrer Baugruppen und Ihrer derzeitigen manuellen Schweißkapazitäten liefern wir Ihnen eine klare, faktenbasierte Einschätzung der potenziellen Auswirkungen einer automatisierten Automatisierung.

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Lassen Sie uns einen Blick auf fünf Schlüsselfaktoren werfen, die die Entscheidung für automatisiertes Schweißen oder die Einstellung weiterer Schweißer beeinflussen:

1. Personaloptimierung

Ein manueller Prozess erfordert möglicherweise zwei Schlosser, zwei Schweißer und einen Materialhandler, während ein automatisiertes Verfahren oft von einer einzigen Person ausgeübt werden kann. Für viele Stahlbaufirmen ist jedoch nicht die Personalreduzierung, sondern die Personaloptimierung das stärkste Argument für die Automatisierung.

Die automatisierte Produktion ermöglicht es Unternehmen, ihre Produktionskapazität zu steigern, ohne auf zusätzliche qualifizierte Schweißer angewiesen zu sein, die oft schwer zu finden sind. Durch automatisierte Montage- und Schweißaufgaben können sich erfahrene Schweißer auf komplexere, wertschöpfendere Arbeiten konzentrieren, bei denen ihr Fachwissen den größten Nutzen bringt.

Die Kapazitätsgewinne gehen über die reine Personalzuweisung hinaus. In manuellen Produktionsumgebungen führt das Ausgleichen von Lücken und Passungsabweichungen oft zu überdimensionierten Schweißnähten, um die Qualität zu gewährleisten. Dies ist zwar effektiv, kann aber die Produktionskosten erheblich in die Höhe treiben. Wird beispielsweise die Schweißnahtgröße von 3/16" auf 1/4" (A5 auf A6) erhöht, steigt das erforderliche Schweißvolumen um fast 80 %. In einigen Fällen kann dies auch den Wechsel von einer Ein-Pass-Schweißnaht zu einer Drei-Pass-Schweißnaht erfordern, wodurch sich die Schweißzeit verdreifacht.

Automatisierte Pass- und Schweißsysteme tragen durch präzise Fertigung und konsistente Prozesssteuerung dazu bei, diese Abweichungen zu beseitigen. Dadurch wird weniger Schweißmaterial benötigt, die Schweißzeit verkürzt sich und die Qualität lässt sich besser vorhersagen.

Diese Konsistenz verringert zudem den Bedarf an Zwischenqualitätsprüfungen zwischen Montage und Schweißen. Je nach Produktionsprozess lassen sich dadurch zwischen 10 und 20 Minuten pro Träger einsparen. Für einen Fabricator, der 20 Träger pro Tag bearbeitet, bedeutet dies eine tägliche Zeitersparnis von etwa 3,5 bis 6,5 Stunden. Über die direkten Arbeitseinsparungen hinaus verbessert die Beseitigung dieser Engpässe den Durchsatz, reduziert den Bestand an unfertigen Erzeugnissen und steigert die Leistung des Werks.

Fineline Stahlbau ist ein gutes Beispiel dafür. Nach der Investition in den „Fabricator“ für automatisiertes Anpassen und Schweißen konnte das Unternehmen seine Produktivität deutlich steigern:

„Wir schaffen in der Regel sechs bis acht Stützen pro Stütze, die wir an einer manuellen Arbeitsstation bearbeiten würden.“

Wichtig ist, dass das Ziel nicht darin bestand, Mitarbeiter zu ersetzen:

„Das Ziel war es, mehr Kapazität zu schaffen und unsere Mitarbeiter sich auf die Aufgaben konzentrieren zu lassen, bei denen ihre Fähigkeiten am wichtigsten sind.“

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2. Produktionskapazität

Die geschäftlichen Auswirkungen gehen oft über die reine Einsparung von Arbeitskräften hinaus. Stellen Sie sich einen Schweißer vor, der 100 Baugruppen pro Monat fertigt. Wenn die Automatisierung die Fertigungszeit deutlich verkürzt, kann die Werkstatt möglicherweise mit derselben Belegschaft mehr Baugruppen produzieren. Dies kann zu kürzeren Lieferzeiten, einem höheren Umsatzpotenzial und einer höheren Liefertreue führen.

Fallstudien von Voortman berichten von einer Reduzierung der Gesamtfertigungszeit bei gängigen Baugruppen um 68 % bis 78 %. Bei Able Steel Fabricators reduzierte das automatisierte Zusammenfügen und Schweißen mit dem Fabricator die Fertigungszeit um 50 %. Dadurch konnte das Unternehmen seine jährliche Produktionskapazität von 4.000–5.000 Tonnen auf 10.000 Tonnen Stahl steigern und so die Leistung effektiv verdoppeln, ohne die Belegschaft zu verdoppeln.

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3. Qualität und Nacharbeit

Die Qualität des manuellen Schweißens hängt stark von den Fähigkeiten des Bedieners, der Konsistenz und den Arbeitsbedingungen ab.

Die Automatisierung bietet folgende Vorteile:

• Wiederholbare Passgenauigkeit bei Armaturen
• Gleichbleibende Schweißqualität
• Weniger Messfehler
• Zuverlässige Ergebnisse ohne die Notwendigkeit von Nachmessungen
• Weniger Nacharbeit durch vollautomatische Erkennung und Korrektur von Abweichungen

Selbst geringe Einsparungen bei Nacharbeiten können sich erheblich auf die Rentabilität auswirken.

Wenn Fertigungsfehler einen Rücktransport, Nacharbeit, erneute Verzinkung oder eine Neubeschichtung erfordern, können sich die Kosten schnell summieren – in der Regel zwischen 500 und 3.000 Euro (575 bis 3.450 US-Dollar) pro Baugruppe. Im schlimmsten Fall können Projektverzögerungen Vertragsstrafen in Höhe von 5.000 bis 30.000 € (5.750 bis 34.500 $) pro Tag nach sich ziehen, was die Rentabilität des Projekts erheblich beeinträchtigt.

4. Skalierbarkeit und Unternehmenswachstum

Ein automatisiertes Schweißsystem spart Zeit und Arbeitsaufwand. Die dadurch frei werdenden Kapazitäten können Sie nutzen, um Umsatz und Gewinn zu steigern. Bei steigendem Arbeitsaufkommen kann die Maschine zusätzliche Stunden laufen, wodurch es einfacher wird, mehr Aufträge und größere Projekte anzunehmen, ohne auf Überstunden oder zusätzliche Mitarbeiter angewiesen zu sein. Bei nachlassender Nachfrage können die Maschinenbetriebsstunden reduziert werden, ohne dass Personal abgebaut werden muss.

Um durch Neueinstellungen zu wachsen, benötigen Sie möglicherweise zusätzliche Schweißer, Schlosser sowie Schulungen und Aufsichtspersonal. Während das Wachstum durch Automatisierung lediglich eine verbesserte Maschinenauslastung, eine intensivere Produktionsplanung und Ihre derzeitigen Bediener erfordert. Insbesondere für Fabricatoren in Regionen mit Arbeitskräftemangel kann dies der Grund sein, den Montage- und Schweißprozess automatisiert durchzuführen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die durch den „Fabricator“ entlasteten Mitarbeiter für wertschöpfendere Tätigkeiten eingesetzt werden können. Anstatt Zeit mit sich wiederholenden Aufgaben bei der Montage und dem Schweißen zu verbringen, können qualifizierte Schweißer zu komplexeren Projekten mit höheren Margen beitragen. Selbst kleine Verbesserungen der Projektmargen können erhebliche finanzielle Auswirkungen haben. Bei einem jährlichen Produktionsvolumen von 700.000 Tonnen würde beispielsweise eine Steigerung der Marge von 5,5 % auf 6,5 % bei einem Wert von 5 € pro Tonne einen zusätzlichen Gewinn von 35.000 € pro Jahr generieren.

5. Gesamtbetriebskosten

Der Kaufpreis eines automatisierten Systems für Pass- und Schweißarbeiten ist nur ein Teil der Gleichung. Eine vollständige Wirtschaftlichkeitsanalyse sollte die Gesamtbetriebskosten (TCO) bewerten und diese mit den langfristigen finanziellen Vorteilen abgleichen.

Zu den wichtigsten Kosten zählen:

• Investitionskosten, wie z. B. Maschinenkauf, Installation, Schulung und mögliche Anpassungen der Betriebsräume.
• Betriebskosten, einschließlich Wartung, Verschleißteile, Energieverbrauch, Lizenzen für software und Personalkosten.

Die Vorteile können ebenso bedeutend sein. Automatisiertes Fügen und Schweißen kann die Abhängigkeit von knappen Fachkräften im Schweißbereich verringern, Produktionsabläufe vereinfachen, die Qualitätskonstanz verbessern und den Durchsatz steigern. Infolgedessen sind Fabricatoren oft in der Lage, mit derselben Belegschaft mehr zu produzieren und gleichzeitig die mit manuellen Prozessen verbundenen Kosten zu senken.

Die Berechnung des tatsächlichen Return on Investment (ROI) kann eine Herausforderung darstellen, da dabei mehrere Variablen gegeneinander abgewogen werden müssen. Zu den typischen Eingangsgrößen gehören die Gesamtinvestitionskosten, die jährlichen Produktionsstunden, Finanzierungs- oder Zinssätze, Gebühren für die Nutzung von Software, Personalkosten für Bediener und die erwarteten jährlichen Einsparungen bei der Produktion. Zusammen bestimmen diese Faktoren, wie schnell sich die Investition amortisiert und welchen langfristigen Wert sie generiert.

Um Herstellern zu helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen, kann Voortman eine detaillierte ROI-Analyse auf der Grundlage ihrer spezifischen Produktionsumgebung durchführen. Durch die Kombination von Produktionsdaten mit finanziellen Annahmen erhalten Fabricatoren ein realistisches Bild von der erwarteten Amortisationszeit, den jährlichen Einsparungen und der langfristigen Rendite, bevor sie eine Investitionsentscheidung treffen.

Auch wenn die Anfangsinvestition beträchtlich erscheinen mag, lautet die entscheidende Frage nicht, was die Maschine heute kostet, sondern wie viel Wert sie über ihre gesamte Lebensdauer hinweg schaffen wird. Für viele Fabricatoren überwiegen die gesteigerte Kapazität, die Arbeitsoptimierung und die betriebliche Effizienz die Anfangsinvestition, was zu einer überzeugenden langfristigen Wirtschaftlichkeitsrechnung führt.

Fazit: Was ist die wirtschaftlichste Lösung?

Der eigentliche Vergleich lautet nicht „Maschine gegen Schweißer“. Es geht um die Investition in Kapazität im Vergleich zur Investition in Arbeitskräfte.

Die Einstellung von Schweißern erhöht die Kapazität um jeweils eine Person und verursacht laufende Personalkosten. Automatisiertes Anpassen und Schweißen steigert die Kapazität durch Technologie, verringert die Abhängigkeit von knappen Fachkräften und verbessert gleichzeitig die Konsistenz und den Durchsatz. Bei der Beantwortung der Frage „Sollten Sie mehr Schweißer einstellen oder in automatisiertes Anpassen und Schweißen investieren?“ ? Für die meisten wachsenden Stahlbaufirmen hängt die Antwort von den folgenden Überlegungen ab:

Die Einstellung weiterer Schweißer ist sinnvoll, wenn:

• Das Produktionsvolumen gering ist.
• Die Baugruppen in hohem Maße kundenspezifisch sind.
• Die meisten Schweißnähte einfach und kurz sind.
• Das zukünftige Wachstum ungewiss ist.
• Qualifizierte Arbeitskräfte sind leicht verfügbar.

Eine Automatisierung ist dann sinnvoll, wenn:

• Schweißer schwer zu rekrutieren sind.
• Die Produktionsmengen steigen.
• Die Lieferzeiten unter Druck stehen.
• Die meisten Schweißnähte entweder einfach und sehr kurz oder hochkomplex mit schwierigen Schweißnahtvorbereitungen sind.
• Eine gleichbleibende Qualität ist entscheidend.
• Das Management möchte das Unternehmen vergrößern, ohne die Mitarbeiterzahl proportional zu erhöhen.