DLG-Trendmonitor 2023: Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Im Jahr 2014 erschien der erste DLG-Trendmonitor „Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie“. Seitdem sind nun fast zehn Jahre vergangen und nicht nur in der Ernährungsindustrie hat sich seitdem vieles verändert. Ein Aspekt, der wirtschaftlich immer mehr an Bedeutung gewinnt, ist die Automatisierung von Produktionsprozessen. Dabei spielen Roboteranlagen eine wichtige Rolle. Deswegen sollen Roboter, nachdem sie im letzten Jahr Thema eines DLG-Expertenwissens waren, dieses Jahr wieder im Mittelpunkt eines DLG-Trendmonitors stehen. Ziel der Umfrage des Trendmonitors war es wie immer, einen Überblick über (zukünftige) Einsatzbereiche und -entwicklungen von Robotern zu bekommen sowie Ziele und Gründe einer Anwendung von Robotern in der Lebensmittelindustrie zusammenzutragen. Ein besonderer Fokus lag in diesem Jahr auch auf der Aus- und Weiterbildung von Fachkräften, die in ihrem Arbeitsalltag mit Robotern umgehen.

So legt die DLG mit dieser Publikation den vierten Trendmonitor „Roboter in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie“ vor, der Fragen zu den oben genannten Themenbereichen auf dem Stand des Jahres 2022 beantwortet.

Eine Vergleichbarkeit dieses Trendmonitors mit den vorausgegangenen Versionen ist nur bedingt gegeben, da Fragen teilweise anders formuliert wurden als zuvor. Zudem wurde die Umfrage von anderen Betrieben beantwortet als in den letzten Jahren. Dies sollte bei einer Interpretation der Daten berücksichtigt werden. 

Außerdem ist zu beachten, dass nicht jede Frage von allen Befragten beantwortet wurde, da einige Fragen sich gezielt nur an Betriebe gerichtet haben, die Roboter einsetzen und andere an die, die dies nicht tun. Falls nicht die gesamte Gruppe eine Frage beantwortet hat, wird an gegebener Stelle darauf hingewiesen.

Die Teilnehmenden der Umfrage gehören vielen unterschiedlichen Branchen der Lebensmittelindustrie an. Am häufigsten wurden die Fragen dieses Trendmonitors von Angehörigen der Fleisch-, Wurst- und Geflügel-Branche (18 %) beantwortet, gefolgt von Mitarbeitenden in der Getränke- (12 %), (Fein)Backwaren- (11 %) und Milch, Milchprodukte, Käse-Branche (11 %)  (Abbildung 1). 

Werden die in Abbildung 2 dargestellten Unternehmensbereiche betrachtet, in denen die Befragten arbeiten, so kann festgestellt werden, dass die meisten Teilnehmenden Teil der Geschäftsführung (28 %), des/r Qualitätsmanagement/-sicherung/Hygiene/Analytik (23 %) oder der Produktion, Fertigung, Technik (20 %) sind.

Werden die Umfrageergebnisse zur Roboterzahl in den befragten Betrieben (Abbildung 5) betrachtet, so kann erkannt werden, dass mit 33 Betrieben etwas mehr als die Hälfte der Teilnehmenden (51 %) keine Roboter besitzen. Von den restlichen 49 % der Teilnehmenden besitzen die meisten Betriebe fünf bis zehn (12 %), einen (9 %) oder zwei (11 %) Roboter. Mehr als 100 Roboter sind bei keinem der befragten Betriebe im Einsatz.

Die Abbildung 6 und Abbildung 7 zeigen den Zusammenhang zwischen Betriebsgröße und Roboterbesitz anhand von Beschäftigtenzahl und Umsatz. Es ist zu erkennen, dass Betriebe aller Größen und Umsatzzahlen Roboter einsetzen. 

Teilnehmende, die angegeben haben, dass ihr Betrieb keine Roboter verwendet, nannten unterschiedliche Gründe für die bisher fehlende Applikation (Mehrfachnennungen möglich). Die meisten Betriebe (19 Nennungen) gaben an, dass Roboter derzeit wirtschaftlich nicht interessant für sie seien. 
 

Weitere häufig benannten Gründe sind unzureichende Erfahrung (7 Nennungen), fehlende Informationen über Möglichkeiten (6 Nennungen), die Platzfrage (6 Nennungen) sowie fehlende Roboterapplikationen (6 Nennungen) (Abbildung 8). Auf die Frage, ob sie in Zukunft Roboter anschaffen wollen, antwortete der größte Teil mit „Weiß nicht“ (49 %). 30 % der Betriebe wollen in Zukunft weiterhin keine Roboter einsetzen, während der kleinste Teil mit 21 % dies vorhat (Abbildung 9). 

Etwas anders sieht es bei den Betrieben aus, die bereits Roboter anwenden. Bei diesen planen fast zwei Drittel (62 %), weitere Roboter anzuschaffen. 22 % hingegen haben nicht vor, weitere Roboter zu erwerben, während sich 16 % nicht sicher sind (Abbildung 10). 

Dies zeigt, wie auch schon in den Trendmonitoren 2017 und 2020 deutlich wurde, dass Unternehmen mit Robotererfahrung eher dazu tendieren, sich weitere Roboter anzuschaffen, als Unternehmen, die keine Roboter besitzen, dies erstmalig zu tun.
 

Dies lässt sich durch die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Knickarmroboter erklären, die sich durch ihre dreidimensionale Bewegungsfähigkeit sowie hohe Traglast und Reichweite ergeben. Deltaroboter werden aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit, aber geringen Traglast vor allem für Pick and Place-Applikationen (Abbildung 13) oder auch beim Verpacken (Abbildung 14) verwendet. Portalroboter sind kranähnliche Systeme, die durch die große mögliche Traglast häufig fürs Palettieren verwendet werden (Abbildung 12) (Expertenwissen Robotik, 2022).

Die an der Umfrage teilnehmenden Betriebe setzen ihre Roboter in der Logistik meist bei der Palettierung (26 Nennungen), Kommissionierung (12 Nennungen) und Depalettierung (11 Nennungen) ein. Lediglich ein Betrieb setzte keinen seiner Roboter in der Logistik ein (Abbildung 12). Dies zeigt, dass Roboter in der Logistik häufig Aufgaben übernehmen, die Mitarbeitende physisch belasten und die Arbeitssicherheit gefährden. Dadurch können Unternehmen durch den Einsatz von Robotern bessere Arbeitsbedingungen am Arbeitsplatz schaffen (Abbildung 16).

Im Bereich der Verarbeitung sind die Roboter der Betriebe hauptsächlich für das Positionieren (14 Nennungen), Sortieren (12 Nennungen) sowie Kontrollieren und Dosieren verantwortlich (je 7 Nennungen). Allerdings setzen 9 der robotererfahrenen Betriebe, und damit ein großer Teil, keine Roboter in der Verarbeitung ein (Abbildung 13). Hier zeigt sich, dass Roboter häufig sogenannte Pick and Place-Aufgaben übernehmen, bei denen Präzision am Fließband gefragt ist. Durch den Einsatz von Robotern können unattraktive, monotone Arbeiten ersetzt und durch Automatisierung Personal eingespart werden. Dadurch werden Kosten gespart und in Anbetracht von Fachkräftemangel Produktionsabläufe gesichert.

Beim Verpacken sind Roboter in den befragten Unternehmen vor allem beim Umverpacken im Einsatz (14 Nennungen). Außerdem werden sie beim Primärverpacken (12 Nennungen), Kennzeichnen (7 Nennungen) und Verschließen (6 Nennungen) benutzt. Auch hier gibt es 8 Betriebe, die keine Roboter zum Verpacken verwenden (Abbildung 14). 

Außer in der Logistik, Verarbeitung und Verpackung werden Roboter zusätzlich im Catering und bei der Reinigung eingesetzt (Abbildung 15).

Ein weiterer großer Teil des Trendmonitors widmete sich wie auch die Jahre zuvor der Ausbildung der Personen in einem Betrieb, die entweder durch ihre Entscheidungskompetenz oder ihren Aufgabenbereich im Arbeitsalltag mit Robotern zu tun haben. Die erste Frage dieses Abschnittes zur Zulänglichkeit der bestehenden Weiterbildungsmöglichkeiten konnten alle Teilnehmende beantworten. Alle weiteren Fragen wurden ausschließlich von Unternehmen beantwortet, die zum Zeitpunkt der Befragung im Besitz von Robotern waren.

Zunächst wurden die Teilnehmenden befragt, inwieweit sie die aktuell bestehenden Weiterbildungsmöglichkeiten in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie für ein effektives Führen der Roboteranlagen als ausreichend ansehen. Mit 35 % schätzten mehr als ein Drittel der Befragten die Weiterbildungsmöglichkeiten in Bezug auf Roboter als unzureichend ein, während 22 % keinen Mangel an diesen feststellen konnten. Allerdings waren sich 43 % nicht sicher, wie sie die bestehenden Angebote zur Weiterbildung bewerten sollen (Abbildung 17).
 

Um die Notwendigkeit und den Umfang von Weiterbildungen abschätzen zu können, ist es wesentlich, die Ausbildungsgrade sowohl der Personen zu kennen, die über den Einsatz von Robotern in einem Unternehmen entscheiden, als auch derer, die die Roboteranlage bedienen. 

In den befragten Betrieben sind Personen mit ganz unterschiedlichem Ausbildungshintergrund für das Fällen von Entscheidungen über Robotereinsatz zuständig (Mehrfachnennung möglich). In den meisten Betrieben sind Personen, die ein Studium (23 Nennungen), eine Meisterprüfung (20 Nennungen) und/oder die Fachhochschulreife (13 Nennungen) abgeschlossen bzw. abgelegt haben, Entscheidungsträger über den Einsatz von Robotern (Abbildung 18). 

Etwas anders sieht es hingegen mit den Personen aus, die die Roboter bedienen. Hier wurden auch Personen mit abgelegter Meisterprüfung (19 Nennungen) häufig benannt, jedoch sind außerdem Personen mit dualer/betrieblicher (18 Nennungen) und/oder schulischer Ausbildung (12 Nennungen) im Einsatz (Abbildung 19). 

So wäre es in den genannten Ausbildungsarten wünschenswert, Robotik in den Ausbildungsplan zu integrieren, um Arbeitskräfte fachlich besser auf ihre Aufgaben im Berufsleben vorzubereiten und eine gewisse Sicherheit in dieser Thematik zu geben.

Obwohl bei der Frage, ob die existierenden Weiterbildungsmöglichkeiten ausreichend sind, der größte Teil derer, die eine klare Antwort geben konnten, diese als unzureichend empfindet (35 %, Abbildung 17), ist in Abbildung 20 zu erkennen, dass der größte Teil der robotererfahrenen Betriebe (59 %) keine Notwendigkeit für einen „Roboterführerschein“ für roboterführende Personen sieht. 38 % sind jedoch auch der Meinung, ein solcher „Roboterführerschein“ sei erforderlich (Abbildung 20). 

Sollte etwas wie ein „Roboterführerschein“ eingeführt werden, so sind die meisten robotererfahrenen Unternehmen der Meinung, dass ein solcher „Führerschein“ Inhalte zum Thema Arbeitsschutz und Sicherheitssysteme (29 Nennungen), technische Grundkenntnisse (27 Nennungen), Lebensmittelsicherheit und -qualität (21 Nennungen) sowie Richtlinien, Normen und rechtliche Regelungen (21 Nennungen) beinhalten sollte (Abbildung 21).