Automatisierung in ostdeutschen Betrieben gegen Fachkräftemangel

Das Wichtigste auf einen Blick

• Automatisierung in der Fertigung wird für sächsische und thüringische Mittelständler zum Mittel gegen den Fachkräftemangel.
• Robotik und Rüstzeitoptimierung senken die Abhängigkeit von knappen Fachkräften.
• Fraunhofer-IWU-Projekte in Sachsen und Thüringen machen automatisierte Montage praxistauglich.
• Physische Arbeitsassistenzsysteme halten ältere Beschäftigte länger im Prozess.
• KfW-Förderung und Qualifizierung über die Arbeitsagentur machen Investitionen planbar.

Fachkräftemangel in Sachsen und Thüringen: Ausgangslage

In Sachsen und Thüringen trifft eine alternde Belegschaft auf eine wachsende Nachfrage nach Facharbeit. Besonders betroffen sind Zerspanung, Montage und Anlagenführung. Viele Betriebe im Erzgebirge, im Vogtland und im Thüringer Becken finden seit Jahren keine Nachfolger für ausscheidende Fachkräfte. Die Lücke lässt sich nicht allein durch Zuwanderung schließen.

Die Industrie- und Handelskammern in Leipzig, Dresden, Chemnitz, Erfurt und Gera melden seit Jahren unbesetzte Ausbildungsplätze. Gleichzeitig steigt der Anteil der Beschäftigten über 55 Jahre. Wer heute eine Stelle in der Produktion neu besetzt, konkurriert mit anderen Betrieben der Region.

Hinzu kommt der demografische Wandel. In vielen Landkreisen gehen bis 2035 mehr Beschäftigte in Rente, als junge Menschen nachrücken. Produktionsleiter müssen deshalb jede freie Stelle als knappe Ressource behandeln. Automatisierung wird damit zur strategischen Frage, nicht zum Selbstzweck.

Die Bundesagentur für Arbeit bietet Betrieben Unterstützung bei der Suche nach Arbeitskräften, auch im Ausland (Arbeitskräfte finden bei der Bundesagentur). Das ersetzt jedoch keine Prozessoptimierung. Wer nur Personal sucht, verliert Zeit. Wer zusätzlich automatisiert, gewinnt Spielraum.

Automatisierung in der Fertigung als Antwort auf Personalmangel

Automatisierung in der Fertigung bedeutet nicht, Menschen vollständig zu ersetzen. In ostdeutschen Betrieben geht es meist um Teilautomatisierung: Roboter übernehmen monotone oder ergonomisch kritische Schritte. Fachkräfte steuern, rüsten und überwachen die Anlagen. Dadurch sinkt der Bedarf an ungelernten Kräften, während das Know-how im Betrieb bleibt.

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin beschreibt, wie physische Arbeitsassistenztechnologien Beschäftigte entlasten und damit auch für ältere Mitarbeiter attraktiv sind. Solche Systeme sind besonders in der Montage relevant, wo Fachkräfte oft schwer zu finden sind. Der Arbeitsschutz wird so zum Argument für Automatisierung.

Automatisierung verändert auch die Anforderungen an die verbleibenden Mitarbeiter. Sie müssen Anlagen einrichten, Programme prüfen und Störungen beheben. Qualifizierung wird damit zum festen Bestandteil jedes Projekts. Wer das vernachlässigt, riskiert Stillstand.

Ein weiterer Hebel ist die Rüstzeitoptimierung. Kürzere Rüstzeiten erhöhen die verfügbare Maschinenzeit, ohne dass zusätzliches Personal nötig ist. In vielen Betrieben liegen hier zweistellige Potenziale. Wer Rüstzeitoptimierung mit Robotik kombiniert, kann Aufträge flexibler und wirtschaftlicher fahren.

Robotik und Rüstzeitoptimierung in sächsischen Betrieben

Sächsische Betriebe setzen zunehmend auf kollaborierende Roboter in der Montage und in der Zerspanung. Ein Beispiel aus dem Raum Chemnitz: Ein Zulieferer für Antriebstechnik hat eine Cobot-Zelle für das Be- und Entladen einer Fräsmaschine installiert. Die Rüstzeit sank durch vorbereitende Werkzeugmagazine und standardisierte Vorrichtungen. Statt drei Schichten mit knapper Besetzung fährt der Betrieb nun zwei Schichten mit stabiler Auslastung.

In Dresden und Leipzig nutzen Betriebe Robotik für Prüf- und Sortieraufgaben. Kamerasysteme erkennen Bauteile, der Roboter greift sie und legt sie in Behälter. Die ehemals manuelle Prüfung band Fachkräfte, die nun in der Arbeitsvorbereitung fehlen. Durch die Automatisierung bleibt die Qualitätskontrolle konstant, ohne dass Personal fehlt.

Ein mittelständischer Maschinenbauer im Erzgebirge hat seine Rüstzeiten mit dem SMED-Prinzip halbiert. Dazu wurden Werkzeuge standardisiert, Rüstwagen gepackt und Abläufe trainiert. Parallel übernimmt ein Roboter das Späneentfernen. Die Kombination aus Rüstzeitoptimierung und Robotik machte eine dritte Schicht überflüssig, die personell nicht besetzbar war.

Wichtig ist die Normung. DIN und VDI liefern Vorgaben für Sicherheit und Schnittstellen. Betriebe, die darauf achten, können Anlagen schneller integrieren und später erweitern. Robotik Fertigung wird dadurch planbarer und weniger abhängig von einzelnen Anbietern.

Fraunhofer-IWU-Projekte für automatisierte Montage

Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz arbeitet an Automatisierungslösungen für die Montage. Ein Schwerpunkt sind sensorgestützte Greifsysteme, die auch schwer zu handhabende Bauteile sicher fügen. Für kleine und mittlere Betriebe sind solche Lösungen interessant, weil sie sich schrittweise nachrüsten lassen.

In Projekten mit sächsischen und thüringischen Partnern werden Montagezellen entwickelt, die sich schnell umrüsten lassen. Der Ansatz: Standardisierte Schnittstellen und Baukästen statt Einzelanfertigung. Dadurch sinken die Integrationskosten, und Betriebe können auch kleine Losgrößen wirtschaftlich automatisieren. Das adressiert direkt den Fachkräftemangel Sachsen und Thüringen.

Ein weiteres Feld ist die Mensch-Roboter-Kollaboration. Der Roboter übernimmt kraftintensive oder repetitive Schritte, der Mensch die flexiblen Tätigkeiten. Fraunhofer-IWU-Projekte zeigen, wie Sicherheit und Taktzeit gemeinsam geplant werden. Für Betriebe bedeutet das: Automatisierung ist auch dort möglich, wo bisher nur manuelle Montage wirtschaftlich war.

Die Ergebnisse fließen in Demonstratoren und Leitfäden. Produktionsleiter können diese für eigene Planungen nutzen. Wichtig ist, früh mit den Instituten zu sprechen, um Fördermöglichkeiten und Aufwand realistisch einzuschätzen. So wird aus Forschung eine konkrete Investitionsentscheidung.

Physische Arbeitsassistenztechnologien im Praxiseinsatz

Physische Arbeitsassistenzsysteme sind ein direkter Hebel gegen Personalmangel. Dazu zählen Exoskelette, Hebehilfen, Montagewagen mit Gewichtsausgleich und kamerabasierte Montageführung. In der Montage sind sie oft die günstigere Alternative zur Vollautomatisierung.

Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin beschreibt, wie solche Systeme die körperliche Belastung senken und Beschäftigte länger einsetzbar machen (Physische Arbeitsassistenztechnologien bei der BAuA).

Ein Beispiel aus einem thüringischen Betrieb: In der Endmontage von Getrieben wurden schwere Bauteile bisher manuell gehoben. Nach der Einführung von Hebehilfen sanken die Ausfallzeiten, und zwei ältere Beschäftigte konnten ihre Tätigkeit fortsetzen. Die Investition war gering im Vergleich zu einer Roboterzelle. Der Fachkräftemangel Thüringen wurde so abgefedert, ohne Personal zu ersetzen.

Kamerabasierte Montageführung zeigt dem Werker den nächsten Schritt und prüft die Ausführung. Das verkürzt Einarbeitungszeiten und reduziert Fehler. Für Betriebe mit hoher Fluktuation ist das ein wichtiger Effekt. Die Technik ist ausgereift und lässt sich in bestehende Arbeitsplätze integrieren.

Die DGUV behandelt in ihrem Schwerpunkt Arbeiten 4.0, wie Automatisierung und digitale Arbeitsmittel in den Arbeitsschutz eingebettet werden (DGUV zu Arbeiten 4.0). Betriebe sollten Assistenzsysteme daher in die Gefährdungsbeurteilung aufnehmen. Das schafft Rechtssicherheit und Akzeptanz bei der Belegschaft.

Finanzierung und Qualifizierung für Automatisierungsprojekte

Automatisierung kostet Geld. Für mittelständische Betriebe in Sachsen und Thüringen gibt es Förderprogramme, die den Einstieg erleichtern. Die KfW fördert Innovation und Digitalisierung mit zinsgünstigen Krediten und Zuschüssen (KfW-Förderung für Innovation und Digitalisierung). Produktionsleiter sollten vor der Investition klären, welche Kosten förderfähig sind und welche Nachweise nötig sind.

Die Bundesagentur für Arbeit unterstützt Betriebe bei der Suche nach Arbeitskräften und bei der Qualifizierung. Wer Mitarbeiter für Robotik und Anlagenführung weiterbildet, kann Zuschüsse erhalten. Das ist besonders wichtig, weil Automatisierung neue Kompetenzen verlangt. Ohne Qualifizierung bleibt der Nutzen hinter den Erwartungen.

Die BAuA bietet Grundlagen zu Digitalisierung und KI in der Arbeitsgestaltung (BAuA zu Digitalisierung und KI). Diese sind hilfreich, um Automatisierungsprojekte menschengerecht zu planen. Betriebe, die früh auf Arbeitsschutz und Ergonomie achten, vermeiden spätere Nachbesserungen. Das senkt die Gesamtkosten.

Ein praxisnaher Ablauf für ein Automatisierungsprojekt:

1. Engpass analysieren: Welcher Arbeitsplatz bindet am meisten Fachkraftzeit?
2. Prozess zerlegen: Welche Schritte sind repetitiv, körperlich belastend oder qualitätskritisch?
3. Rüstzeitoptimierung prüfen: Lassen sich Rüstzeiten durch Standardisierung senken?
4. Technologie wählen: Cobot, Hebehilfe oder Montageführung?
5. Förderung klären: KfW, Arbeitsagentur, regionale Programme.
6. Qualifizierung planen: Wer bedient, wer wartet, wer programmiert?
7. Pilot umsetzen und messen: Taktzeit, Ausschuss, Auslastung.

Vor der Investition steht eine Checkliste:

• Ist der Personalengpass dauerhaft und nicht nur saisonal?
• Sind die Stückzahlen ausreichend stabil für eine Automatisierung?
• Ist der Arbeitsschutz für die geplante Lösung geklärt?
• Sind Schnittstellen nach DIN und VDI berücksichtigt?
• Ist die Finanzierung inklusive Förderung gesichert?
• Sind die Mitarbeiter für Bedienung und Wartung qualifiziert?
• Gibt es einen Plan für Wartung und Ersatzteile?

Häufige Fragen

Wie schnell amortisiert sich ein Cobot in der Montage? Das hängt von Taktzeit, Schichtmodell und Personalkosten ab. Bei stabiler Auslastung und eingesparter Fachkraftzeit sind zwei bis vier Jahre realistisch. Eine genaue Rechnung gehört in die Investitionsplanung.

Was bringt Rüstzeitoptimierung ohne Roboter? Oft schon viel. Standardisierte Werkzeuge, vorbereitete Rüstwagen und trainierte Abläufe erhöhen die Maschinenlaufzeit ohne große Investition. Das entlastet das vorhandene Personal sofort.

Welche Förderung ist für kleine Betriebe geeignet? Die KfW bietet Programme für Innovation und Digitalisierung, die auch kleine Investitionen abdecken. Zusätzlich unterstützt die Arbeitsagentur bei Qualifizierung und Personalgewinnung. Eine Beratung vor Ort klärt den Einzelfall.

Ersetzt Automatisierung Fachkräfte? In der Regel nicht. Sie verlagert Tätigkeiten: Roboter übernehmen monotone Schritte, Fachkräfte steuern und rüsten. Der Bedarf an ungelernten Kräften sinkt, der an qualifizierten bleibt oder steigt.

Wie starte ich mit Fraunhofer-IWU-Projekten? Kontaktieren Sie das Institut früh mit einer konkreten Aufgabenstellung. Oft lassen sich Projekte mit Förderprogrammen kombinieren. Ein erster Workshop klärt Machbarkeit und Aufwand.

Was ist bei Arbeitsassistenzsystemen zu beachten? Sie müssen in die Gefährdungsbeurteilung einfließen und zur Tätigkeit passen. Die BAuA bietet dazu Orientierung. Wichtig ist die Beteiligung der Beschäftigten, damit die Systeme akzeptiert werden.