Der Holzbau hat eine lange Tradition und spielt eine zentrale Rolle in der Bauindustrie. Traditionell beruht die Holzverarbeitung auf handwerklichem Können und manuellen Techniken, die über Generationen hinweg perfektioniert wurden. Zimmerleute und Schreiner nutzen eine Vielzahl von Werkzeugen und Verfahren, um Holzkonstruktionen zu erstellen, die sowohl ästhetisch ansprechend als auch strukturell robust sind. Diese manuelle Produktion zeichnet sich durch Präzision, Flexibilität und das handwerkliche Geschick der Arbeiter aus, erfordert jedoch auch erhebliche Zeit und physische Anstrengung.

Mit dem Fortschritt der Technologie und der Digitalisierung in der Bauindustrie hat sich jedoch eine neue Ära im Holzbau angebahnt: der Einsatz von Robotik. Die Einführung von Robotern und automatisierten Systemen in den Holzbau revolutioniert die Art und Weise, wie Holzkonstruktionen geplant und umgesetzt werden. Robotik ermöglicht nicht nur eine höhere Präzision und Effizienz, sondern auch die Umsetzung komplexer Designs, die mit manuellen Methoden nur schwer zu realisieren wären. Durch die Automatisierung von Aufgaben wie Zuschnitt, Montage und Oberflächenbearbeitung können Bauzeiten verkürzt und die Sicherheit am Arbeitsplatz erhöht werden.

Ein entscheidender Aspekt dieses Übergangs ist die Wirtschaftlichkeit. Robotergestützte Technologien ermöglichen es, die Produktionskapazitäten erheblich zu steigern. Durch die Automatisierung können größere Mengen an Holzkonstruktionen in kürzerer Zeit hergestellt werden, was zu einer höheren Produktivität und potenziell niedrigeren Stückkosten führt. Dies kann besonders in Zeiten hoher Nachfrage oder bei Großprojekten von Vorteil sein, da es den Unternehmen ermöglicht, schneller auf Marktbedürfnisse zu reagieren.

Allerdings stehen den Vorteilen der erhöhten Produktivität und Effizienz auch erhebliche Investitionskosten gegenüber. Die Anschaffung und Implementierung von Robotern und automatisierten Systemen erfordert hohe Anfangsinvestitionen in Maschinen, Software und Schulungen. Diese hohen Investitionskosten können für kleine und mittlere Unternehmen eine Herausforderung darstellen und erfordern sorgfältige Planung und Finanzierung. Dennoch kann sich diese Investition langfristig auszahlen, indem sie die Wettbewerbsfähigkeit steigert und neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnet.

Insgesamt stellt der Übergang von manueller Produktion zu robotergestützten Verfahren im Holzbau eine bedeutende Entwicklung dar, die sowohl Chancen als auch Herausforderungen mit sich bringt. Während die handwerklichen Fähigkeiten weiterhin wertgeschätzt und benötigt werden, bieten robotergestützte Technologien neue Möglichkeiten zur Steigerung der Effizienz und Produktivität. In dieser Schnittstelle zwischen Tradition und Innovation entstehen hybride Ansätze, die das Beste aus beiden Welten vereinen und den Holzbau auf ein neues Niveau heben und genau damit beschäftigen wir uns in dem heutigen Newsletter – Ausgabe.

Herr Willi-Richard Brombacher schreibt mit Bezug zu der von ihm erstellten, nachstehende Grafik:

„Es ging mir um die Darstellung von Zeit, Kosten, Realisierungsphasen und dem erforderlichem Materialeinsatz zur funktionsfähigen Errichtung einer vollautomatisierten Holzbaufertigung für den Holzrahmenbau/Holzmodulbau. Das Diagramm wurde für einen Quereinsteiger in die Holzbau-Branche erstellt, nicht für ein bereits im Holzbau tätiges Unternehmen. Bei einem etablierten Holzbauunternehmen würde die erste Phase entfallen, da bereits ausreichend Fachexpertise vorhanden ist.

Beim Aufzeigen der ersten Phase ging es darum, die Notwendigkeit aufzuzeigen, dass ein Quereinsteigerteam das eigene Produkte von der „Pike“ auf Kennen und Verstehen lernt.

Ein gründliches Verständnis der grundlegenden Herstellungsprozesse ist unerlässlich, bevor man eine Vollautomatisierung in Erwägung zieht.

Durch nicht eintretenden Output, evtl. mit doch ungeplanten, aber erforderlichen manuellen Arbeiten im Nachgang, kann sich jegliche kaufmännische, technische und vertriebliche Planung ad absurdum führen - das kann sich nun mal nicht jeder leisten und das gilt es vermeiden.

Aus dem o.s. Diagramm kann man bereits einige grundlegende Parameter für eine Fabrik- und Fertigungsplanung ableiten, wie die Grundfläche der Fertigung, die Höhe des Investments, die Art des Maschinenparks und den Personaleinsatz in der Fertigung.

Doch eine umfassende Fabrik- und Fertigungsplanung umfasst weit mehr und erfordert die Einbeziehung verschiedener Fachbereiche und Disziplinen.

Fabrikplanung umfasst die Bereiche Gesamt- oder 1.Fabrikplanung, 2.Fertigungsplanung und 3.Maschinen-Arbeitsplatzplanung.

Im Rahmen der ersten Phase einer Gesamtplanung steht sicherlich die Kosten/Nutzenanalyse im Vordergrund, d.h. es wird betrachtet, ob ein Investment, in diesem Fall in eine vollautomatisierte Fertigung, überhaupt zielführend ist.   So wäre sich in der oberen Beispielgrafik die Frage zu stellen, ob gedämmte Holzrahmenbauwände als Basisprodukt in der seriellen Sanierung nicht nur ein vorübergehendes Produkt sind, was in absehbarer Zeit durch preiswertere Alternativen, ebenfalls aus nachwachsenden, zirkulären Materialien, abgelöst werden könnte.  Wenn ja, wäre ein 25 – 30 Millionen Invest für eine Vollautomatisierung zu überdenken und eine Teilautomatisierung eventuell sinnvoller.

Wenn wir den zweiten Punkt “Fertigungsplanung ” betrachten, unterhalten wir uns über klar definierte Prozessabfolgen, Materialflüsse mit kurzen Nebenwegen, kurze Verkehrswege, angemessenen Personaleinsatz.

Komplexe Produkte und größere Investment erfordern vorausschauendes Planen, die Berücksichtigung mittel- und langfristiger Trends.

Dazu gehört die evtl. Berücksichtigung einer Überdimensionierung der Fabrik –und Fertigung als vorausschauende unternehmerische Investition, um zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden.

Die Anwendung von Robotik ist sicherlich ein wirtschaftlich und technisch interessantes Themengebiet.

Allen, die eine Errichtung / Erweiterung einer Fertigung in Erwägung ziehen, empfehle ich: seien sie sich über das aktuelle Produkt, die nächste Produktgeneration und deren mittel- und langfristige Zukunft im Klaren. Manchmal kann eine Investition in eine Teilautomation mit gut ausgebildeten Fachkräften vorteilhafter sein als eine vollständige Automatisierung.“

Fazit

Der Holzbau, tief verwurzelt in handwerklicher Tradition, hat stets auf manuelle Techniken und das Geschick der Zimmerleute und Schreiner gesetzt, um ästhetisch ansprechende und strukturell robuste Konstruktionen zu schaffen. Diese Methoden erfordern jedoch beträchtliche Zeit und physische Anstrengung.

Mit der fortschreitenden Digitalisierung und technologischen Entwicklungen hat eine neue Ära im Holzbau begonnen: der Einsatz von Robotik. Roboter und automatisierte Systeme revolutionieren die Planung und Umsetzung von Holzkonstruktionen, indem sie höhere Präzision und Effizienz ermöglichen und die Umsetzung komplexer Designs erleichtern, die manuell nur schwer realisierbar wären. Automatisierte Aufgaben wie Zuschnitt, Montage und Oberflächenbearbeitung verkürzen Bauzeiten und erhöhen die Arbeitssicherheit. Es gibt bereits viele professionelle Robotik Hersteller, die Erfahrungen in der Holzindustrie bereits haben, wie z.B. ABB , FANUC America Corporation , KUKA und Randek.

Ein wesentlicher Aspekt dieses technologischen Wandels ist die Wirtschaftlichkeit. Robotergestützte Technologien steigern die Produktionskapazitäten erheblich und ermöglichen die Herstellung größerer Mengen an Holzkonstruktionen in kürzerer Zeit. Dies führt zu höherer Produktivität und potenziell niedrigeren Stückkosten, was insbesondere bei hoher Nachfrage oder Großprojekten von Vorteil ist.

Den Vorteilen stehen jedoch hohe Anfangsinvestitionen gegenüber. Die Implementierung von Robotern und automatisierten Systemen erfordert erhebliche Ausgaben für Maschinen, Software und Schulungen. Diese Investitionen stellen für kleine und mittlere Unternehmen eine Herausforderung dar und erfordern sorgfältige Planung und Finanzierung. Langfristig kann sich diese Investition jedoch lohnen, indem sie die Wettbewerbsfähigkeit steigert und neue Geschäftsmöglichkeiten eröffnet.

Insgesamt markiert der Übergang von manueller Produktion zu robotergestützten Verfahren im Holzbau eine bedeutende Entwicklung mit vielfältigen Chancen und Herausforderungen. Die handwerklichen Fähigkeiten bleiben weiterhin wichtig, doch die Robotik bietet neue Möglichkeiten zur Effizienz- und Produktivitätssteigerung. In der Verbindung von Tradition und Innovation entstehen hybride Ansätze, die das Beste aus beiden Welten vereinen und den Holzbau auf ein neues Niveau heben.

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