Was Automatisierung wirklich kostet: TCO statt nur Angebotspreis

Die wahren Kosten der Automatisierung sind das Angebot des Lieferanten plus alles, was das Angebot nicht abdeckt: Arbeiten, die das Werk selbst erbringt, interne Stunden, Produktionsausfall während der Montage, die Monate des Hochlaufs und die Betriebskosten der Zelle über ihre gesamte Lebensdauer. Die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) bringen all das auf ein Blatt, über eine feste Zahl von Jahren, sodass Sie Vollkosten vergleichen statt Listenpreise. Zwei Angebote mit demselben Preis können sehr unterschiedliche TCO haben, und hinter dem niedrigeren Angebotspreis steht oft die teurere Zelle. Der richtige Vergleich stellt die TCO des automatisierten Arbeitsplatzes den Vollkosten des manuellen Betriebs über denselben Zeitraum gegenüber.

Warum das Angebot nur ein Teil der Kosten ist

Ein Angebot bepreist nur den Umfang des Lieferanten. Fundamente, Strom und Druckluft bis zur Zelle, der Netzwerkanschluss, das Versetzen einer alten Maschine, die Stunden Ihrer Ingenieure, die Reise zur FAT und die Wochen, in denen die Linie langsamer läuft als geplant, landen alle im Budget des Werks, oft auf verschiedenen Kostenstellen.

Die Investitionskosten bekommen die meiste Aufmerksamkeit. In der McKinsey-Umfrage unter Industrieunternehmen von 2022 nannten 71 Prozent die Investitionskosten für Roboter als Hürde für die Automatisierung. Dieser Fokus verdeckt die Kosten, die nach der Bestellung kommen, und kann eine Zelle mit niedrigem Angebotspreis und hohen Betriebskosten wie die sicherere Wahl aussehen lassen.

Methoden der Lebenszykluskostenrechnung gibt es seit Jahren. Die IEC veröffentlicht IEC 60300-3-3:2017, einen Anwendungsleitfaden zur Lebenszykluskostenrechnung für Führungskräfte, Ingenieure, Mitarbeitende im Finanzbereich und Auftragnehmer. Im deutschen Maschinenbau ist die VDMA 34160 ein Prognosemodell für die Lebenszykluskosten von Maschinen und Anlagen. Sie können ohne diese Normen anfangen, wenn Sie deren Disziplin übernehmen: alle Kosten, jedes Jahr, ein Betrachtungszeitraum.

Die vier Gruppen der TCO einer Automatisierung

Gruppe 1 ist vor der Bestellung meist bekannt. Aus den Gruppen 2 bis 4 kommen die meisten Überraschungen, und weil sie sich über Jahre verteilen, übersieht ein reiner Angebotsvergleich sie.

Kosten auf Werksseite, die kein Lieferant anbietet

Jedes Automatisierungsprojekt hat Arbeiten an der Grenze des Lieferumfangs. Typische Positionen:

• Bau- und Medienarbeiten: Bodenvorbereitung, Verankerung, Stromversorgung, Druckluftleitungen, Beleuchtung.
• Netzwerk und IT: Verkabelung, Switches, Firewall-Regeln, die MES-/ERP-Schnittstelle auf Ihrer Seite, Einrichtung des Fernzugriffs.
• Demontage und Umsetzung: Abbau des alten Arbeitsplatzes, Versetzen von Regalen oder Fördertechnik, um Platz zu schaffen.
• Interne Stunden von Engineering, Instandhaltung, IT, Arbeitssicherheit und Projektverantwortlichem, vom Briefing bis zur SAT. Beim ersten Projekt sind diese Stunden oft höher als erwartet, weil das Team noch lernt.
• Auswirkungen auf die Produktion: Stillstand während Montage und Einbindung, Überstunden oder Wochenendschichten, um vorher Bestand aufzubauen.

Halten Sie zu jeder Zeile fest, wer die Arbeit übernimmt, wenn der Lieferant sie nicht macht, und aus welchem Budget sie bezahlt wird. Diese Kosten gehören in die TCO-Rechnung, auch wenn daraus nie eine Rechnung wird.

Hochlauf: die Monate zwischen SAT und voller Ausbringung

Eine Zelle, die ihre Abnahme vor Ort bestanden hat, braucht noch Zeit, bis sie in jeder Schicht mit voller Ausbringung läuft. Bediener lernen neue Abläufe, die Instandhaltung lernt die Fehlerbilder kennen, und kleine Probleme zeigen sich erst mit dem realen Produktmix und echten Schichtwechseln. In dieser Zeit halten viele Werke einen Teil der manuellen Mannschaft in Bereitschaft.

Planen Sie den Hochlauf als eigene Zeile ein: wie viele Wochen reduzierter Ausbringung Sie erwarten, wie viele Leute in dieser Zeit am alten Arbeitsplatz bleiben und wie viel zusätzlichen Ausschuss die Feinabstimmung verursacht. Fragen Sie jeden Lieferanten, welche Unterstützung beim Hochlauf nach der SAT enthalten ist, wie lange und ob vor Ort oder per Fernzugriff. Ein Lieferant, der zwei Wochen Unterstützung vor Ort nach der SAT einschließt, und einer, der nach der Prüfung abreist, können denselben Preis anbieten und sehr unterschiedliche Hochlaufkosten verursachen.

Betriebskosten über die Lebensdauer der Zelle

Betriebskosten wirken pro Monat klein, summieren sich aber über die Lebensdauer der Zelle. Fordern Sie von jedem Lieferanten dieselben Daten schriftlich an:

• Ein Instandhaltungsplan mit Aufgaben, Intervalle und die Stunden, die jede braucht.
• Eine empfohlene Ersatzteilliste mit Preisen und welche Teile am schnellsten verschleißen.
• Energie- und Druckluftverbrauch bei Nennleistung.
• Software: welche Lizenzen nötig sind, ob sie jährlich verlängert werden und wer für Updates zahlt.
• Service nach der Gewährleistung: Preis eines Servicevertrags, Reaktionszeit und wie lange Ersatzteile verfügbar bleiben.

Wählen Sie dann einen Betrachtungszeitraum. Nehmen Sie den Zeitraum, in dem Sie die Zelle voraussichtlich betreiben, oft den kürzeren aus Abschreibungsdauer und erwarteter Lebensdauer des Produkts, das sie verarbeitet, und verwenden Sie denselben Zeitraum für die manuelle Alternative. Auch Zahlungsbedingungen, Gewährleistung, Leasing und Robot-as-a-Service verändern das Bild der Zahlungsströme; Automatisierungsangebote vergleichen: Konditionen statt nur Preise geht jedes dieser Modelle durch.

Eine illustrative TCO-Rechnung

Illustratives Beispiel: eine Palettierzelle, die den manuellen Arbeitsplatz aus Die versteckten Kosten manueller Prozesse in der Produktion ersetzt, der in voller Höhe etwa 327.500 € pro Jahr kostet. Alle Zahlen sind gerundet, um die Methode zu zeigen, über einen Betrachtungszeitraum von acht Jahren.

• Anschaffung: Angebot 350.000 €, Arbeiten auf Werksseite 40.000 €, interne Stunden und Reisen zur FAT 30.000 €. Summe 420.000 €.
• Hochlauf: drei Monate mit einem Teil der manuellen Mannschaft in Bereitschaft, dazu Ausschuss durch Feinabstimmung. Summe 50.000 €.
• Betrieb: ein Bediener für beide Schichten gemeinsam 55.000 €, Instandhaltung und Ersatzteile 15.000 €, Energie und Verbrauchsmaterial 8.000 €, Servicevertrag und Software 7.000 €. Summe 85.000 € pro Jahr oder 680.000 € über acht Jahre.
• Änderungen und Lebensende: Umprogrammierung für neue Packschemata 40.000 € über acht Jahre, abzüglich 20.000 € Wiederverkaufswert. Netto 20.000 €.

TCO über acht Jahre: etwa 1,17 Mio. €. Das Angebot macht weniger als ein Drittel davon aus. Der manuelle Arbeitsplatz kostet über dieselben acht Jahre etwa 2,6 Mio. €.

Rechnen Sie drei Fassungen: erwartet, vorsichtig (längerer Hochlauf, höhere Instandhaltung) und unter Stress (geringere Ausbringung, eine große Reparatur). Wenn die Entscheidung nur im erwarteten Fall trägt, überarbeiten Sie den Umfang; ein billigerer Lieferant schließt diese Lücke nicht. Für die Vorlage bei der Geschäftsführung nutzen Sie Ein Business Case für Automatisierung, den die Geschäftsführung freigibt.

Wie der DBR77 Marketplace hilft

Auf dem DBR77 Marketplace reichen Integratoren Angebote in einem einheitlichen Format mit Umfang, Konditionen und Kosten ein, einschließlich Montage, Schulung, Support, Gewährleistung und Zahlungsbedingungen. Sie sehen, welche Positionen auf Werksseite jedes Angebot Ihnen überlässt, und die Angaben zu Schulung und Support fließen direkt in die Gruppen Hochlauf und Betrieb Ihrer TCO-Rechnung. Fragen zu Betriebskosten, Ersatzteilen oder Softwarelizenzen stellen Sie im Q&A-Reiter, in dem jeder Integrator Frage und Antwort sieht. Um die Angebote in eine Tabelle zu bringen, folgen Sie Automatisierungsangebote richtig vergleichen: alles in einer Tabelle.

Häufige Fragen

Welchen Betrachtungszeitraum sollte eine TCO-Rechnung für Automatisierung verwenden?

Den Zeitraum, in dem Sie die Zelle voraussichtlich betreiben, und denselben Zeitraum für die manuelle Alternative. Viele Werke nehmen den kürzeren aus Abschreibungsdauer und erwarteter Lebensdauer des Produkts, das die Zelle verarbeitet.

Gehören interne Personalstunden in die TCO?

Ja. Es sind keine Rechnungen, aber Engineering, Instandhaltung und IT verbringen echte Zeit mit dem Projekt statt mit anderer Arbeit. Schätzen Sie die Stunden pro Funktion und bewerten Sie sie mit einem internen Stundensatz, dem die Finanzabteilung zustimmt.

Hat das niedrigste Angebot meist die niedrigsten TCO?

Nicht verlässlich. Ein niedrigeres Angebot kann weniger Lieferumfang, weniger Unterstützung beim Hochlauf oder höhere Betriebskosten bedeuten. Vergleichen Sie die TCO über denselben Zeitraum und denselben Umfang, bevor Sie Schlüsse ziehen.

Fazit

Bevor Sie Preise vergleichen, listen Sie die Arbeiten auf Werksseite auf, die jedes Angebot Ihnen überlässt, und fordern Sie von allen Lieferanten dieselben Daten zu den Betriebskosten an. Ordnen Sie dann jedes Angebot und den manuellen Arbeitsplatz in die vier Gruppen über einen Betrachtungszeitraum ein und rechnen Sie die erwartete, die vorsichtige und die Stressfassung. Wenn die Automatisierung nur im erwarteten Fall gewinnt, überarbeiten Sie den Umfang, bevor Sie einen Lieferanten wählen.

Quellen

• McKinsey & Company, Unlocking the industrial potential of robotics and automation, 2023 (Umfrage durchgeführt im August 2022)
• IEC, IEC 60300-3-3:2017 Dependability management, Part 3-3: Application guide, Life cycle costing, 2017
• DIN Media, VDMA 34160: Forecasting model for lifecycle costs of machines and plants, 2006