Robotik-Pilotprojekt in 90 Tagen: Der Schritt-für-Schritt-Ablauf für den Mittelstand
„Wie fange ich an?" ist die häufigste Frage von Produktionsleitern und Geschäftsführern, die Robotik im Mittelstand einführen wollen. Dieser Ratgeber beschreibt den vollständigen Ablauf in fünf Phasen über rund 90 Tage — von der Aufgabenanalyse bis zur KPI-Auswertung — mit quellenbelegten Zeitkorridoren und Checklisten für jede Phase.
Gesamtüberblick: 90 Tage in fünf Phasen
Der folgende Zeitkorridor gilt als Richtwert für einen überschaubaren Cobot- oder AMR-Pilot mit einem definierten Prozess. Komplexere Installationen (Sicherheitszäune, kundenspezifische Endeffektoren, vollständige MES-Integration) können abweichen. Schätzung/unbestätigt
| Phase | Zeitkorridor | Kerntätigkeit |
|---|---|---|
| 1. Aufgabenanalyse | Woche 1–3 (ca. 15 Arbeitstage) | Geeigneten Prozess auswählen, Lastenheft erstellen |
| 2. Hersteller-Demo | Woche 4–6 (ca. 15 Arbeitstage) | Demos einholen, Integrator auswählen, Angebot prüfen |
| 3. Sicherheitsbeurteilung / CE | Woche 7–9 (ca. 15 Arbeitstage) | Risikobeurteilung, CE-Planung, Sicherheitsdokumentation |
| 4. Inbetriebnahme | Woche 10–11 (ca. 10 Arbeitstage) | Aufbau, Programmierung, Abnahme, Einweisung |
| 5. KPI-Pilotbetrieb | Woche 12–13 (ca. 10 Arbeitstage) | Messung, Soll-Ist-Vergleich, Rollout-Entscheidung |
Zeitkorridore sind Erfahrungswerte; sie hängen stark von Aufstellungssituation, Integrator-Kapazität und betrieblichen Rahmenbedingungen ab. Quellenhinweise: IFR 2024, VDMA-Leitfaden.
1 Aufgabenanalyse Woche 1–3
Die Aufgabenanalyse klärt, welcher Prozess für den Pilot geeignet ist — und vor allem, welcher nicht. Ein falsch gewählter Pilotprozess ist die häufigste Ursache für frühe Projektabbrüche. Die Analyse sollte schriftlich dokumentiert werden und als Entscheidungsgrundlage für alle Folgephasen dienen.
Kriterien für einen geeigneten Pilotprozess:
- Hohe Wiederholrate mit gleichförmigen Teilen oder Arbeitsschritten (geringe Varianz)
- Eindeutige, messbare Erfolgsgröße vorhanden (z. B. Zykluszeit, Ausschussrate, Verfügbarkeit)
- Prozess ist räumlich und zeitlich abgrenzbar (eine Linie, eine Schicht)
- Bisheriger Engpass oder hoher Personaleinsatz im Bereich
- IT-Schnittstellen bekannt oder Prozess läuft ohne IT-Integration aus
- Keine regulatorische Erstanwendung ohne bestehende Präzedenzfälle
Häufig geeignete Einsatzfälle im Mittelstand:
Technische Anforderungsliste (Minimum):
- Nutzlast: maximales Teilegewicht inkl. Greifer (kg)
- Reichweite: maximale Distanz zwischen Aufnahme- und Ablagepunkt (mm)
- Soll-Zykluszeit je Einheit (s) und daraus abgeleiteter Durchsatz
- Umgebungsbedingungen: Temperatur, Staub, Spritzwasser (IP-Schutzklasse)
- Kollaborationsbedarf: Muss der Roboter mit Personen im selben Bereich arbeiten? (→ MRK)
- Greifer/Endeffektoren: Teilegeometrie, Material, Toleranzen
- Anschlüsse: Pneumatik, Feldbusprotokoll (Profinet, EtherNet/IP), Sicherheits-SPS
2 Hersteller-Demo & Integrator-Auswahl Woche 4–6
Erst wenn das Anforderungsblatt aus Phase 1 fertig ist, beginnt die Herstelleranfrage. Markenbekanntheit oder ein Messeeindruck sind kein valides Auswahlkriterium — die Anforderungen bestimmen das Modell, nicht umgekehrt. Fordern Sie von jedem Kandidaten eine prozessbezogene Live-Demo oder einen Machbarkeitsnachweis (Proof of Concept) an.
Demo-Vorbereitung: Was Sie mitbringen sollten:
- Technisches Anforderungsblatt (aus Phase 1) — schriftlich übergeben, nicht nur mündlich
- Repräsentative Musterteile (alle Varianten, die der Pilot abdecken soll)
- CAD-Zeichnungen oder Maßskizzen der Teile und der Aufstellfläche
- Definierte Soll-Zykluszeit und akzeptable Toleranz
- Hinweis auf MRK-Anforderung, falls zutreffend
Bewertungskriterien für Angebote:
- Nachweis der Zykluszeit mit Ihren Realteilen (nicht nur Standarddemo)
- Gesamtangebot: Hardware + Integration + Inbetriebnahme + Schulung
- TCO über 5 Jahre (Wartungsvertrag, Ersatzteilverfügbarkeit, Softwareupdates)
- Referenzprojekte in vergleichbarer Branche und Teilegröße
- Klärung der CE-Gesamtsystemverantwortung (Hersteller, Integrator oder Betreiber?)
- Reaktionszeit bei Störung (SLA) und lokale Servicekapazität
3 Sicherheitsbeurteilung & CE-Verpflichtung Woche 7–9
Die Sicherheitsbeurteilung ist keine optionale Formalität, sondern rechtliche Pflicht — auch für einen zeitlich begrenzten Pilot. Sobald ein Roboter in einem betrieblichen Umfeld mit Personen betrieben wird, greift die Maschinenverordnung (EU 2023/1230, ab 20. Januar 2027 verbindlich; bis dahin gilt die Maschinenrichtlinie 2006/42/EG) sowie die berufsgenossenschaftlichen Vorschriften (DGUV). Ein Pilot ohne vollständige Sicherheitsdokumentation ist kein rechtlich zulässiger Betrieb1.
Wer ist für die CE-Kennzeichnung verantwortlich?
Beim Kauf eines CE-gekennzeichneten Einzelroboters (Standard-Cobot) ist der Hersteller für den Roboter selbst zuständig. Sobald der Roboter mit Greifer, Sicherheitszaun, Fördertechnik oder anderen Komponenten zu einer Gesamtanlage kombiniert wird, entsteht eine neue Maschine — und der Integrator oder Betreiber wird zum Inverkehrbringer mit voller CE-Pflicht1. Diese Grenze muss vor Vertragsabschluss schriftlich geklärt sein.
Sicherheits-Checkliste vor Pilotstart:
- Risikobeurteilung nach EN ISO 12100 durchgeführt und dokumentiert
- Für Cobots (MRK): Risikobeurteilung nach ISO/TS 15066
- Für AMR: Sicherheitsbewertung nach EN ISO 3691-4
- CE-Kennzeichnung der Gesamtanlage (Roboter + Peripherie + Greifer) geklärt
- Verantwortlichkeit für Gesamtsystemverantwortung schriftlich geregelt
- Not-Halt-Konzept installiert und getestet
- Zutrittsschutz oder MRK-Sicherheitsfunktionen (Kraftbegrenzung, Speed&Sep-Monitoring) aktiv
- Betriebsanweisung für Bedienpersonal erstellt und ausgehändigt
- Einweisung aller beteiligten Mitarbeiter dokumentiert
- Meldung an Berufsgenossenschaft geprüft (abhängig von Risikoklasse)
Planen Sie für die Sicherheitsbeurteilung drei Wochen ein — bei komplexen Anlagen mit Sicherheitszaun, kundenspezifischen Endeffektoren oder MRK-Anforderungen kann dieser Korridor auf 5–8 Wochen anwachsen Schätzung/unbestätigt.
4 Inbetriebnahme Woche 10–11
Die Inbetriebnahme ist der operative Kern des Pilotprojekts: Aufbau, mechanische und elektrische Integration, Programmierung, Abnahmetest und Einweisung der Bedienpersonen. Ein strukturierter Abnahmeplan verhindert, dass der Produktivbetrieb beginnt, bevor alle technischen und sicherheitsrelevanten Punkte geschlossen sind.
Pilotumfang: Klein starten, sauber messen
Ein Pilot scheitert häufig nicht am Roboter, sondern am zu großen Scope. Die Grundregel lautet: Minimaler Scope, maximale Messbarkeit. Ein Pilot sollte in der Inbetriebnahmephase so konfiguriert werden, dass er innerhalb der anschließenden Pilotlaufzeit (Phase 5) eindeutige, auswertbare Daten liefert Schätzung/unbestätigt.
- Genau ein Prozessschritt oder eine klar abgegrenzte Prozessfolge
- Festgelegtes Produktionsfenster (z. B. Frühschicht an Linie 3)
- Maximal ein IT-Integrationspunkt (z. B. nur Scan-to-Commit, kein vollständiger MES-Eingriff)
- Benannter Pilot-Owner im Unternehmen (Verantwortung für Dokumentation, Eskalation)
- Schriftlich festgelegte Abbruchkriterien (z. B. Verfügbarkeit < X% über 5 Tage)
- Abnahmeprotokoll: alle Sicherheitsfunktionen getestet und quittiert
- Einweisung aller Bedienpersonen abgeschlossen und dokumentiert
- Ersatzteilpaket (Mindestbestand) vorhanden
- Eskalationspfad für Störungen definiert (Integrator-Hotline, SLA-Zeit)
Kalkulieren Sie für die Inbetriebnahme 8–12 Arbeitstage. Komplexe Anlagen (Greiferwechsel, Sicherheitszaun, IT-Anbindung) benötigen erfahrungsgemäß 15–25 Tage Schätzung/unbestätigt.
5 KPI-Pilotbetrieb & Rollout-Entscheidung Woche 12–13
Am Ende des Pilots steht kein Bauchgefühl, sondern ein strukturierter Soll-Ist-Vergleich. Die erhobenen Pilotdaten werden gegen die in Phase 1 definierten KPIs gemessen. Erst dann wird entschieden: Rollout, verlängerter Pilot oder Abbruch. Planen Sie mindestens 10 Arbeitstage Pilotbetrieb ein, bevor Sie die Auswertung starten — zu kurze Messzeiträume erzeugen verzerrte Verfügbarkeitsdaten.
Typische KPIs für den Pilotbetrieb:
| Kennzahl | Beispiel-Zielwert | Messmethode |
|---|---|---|
| Anlagenverfügbarkeit (OEE-Komponente) | ≥ 85 % Schätzung/unbestätigt | Automatisches Logging, Schichtprotokoll |
| Zykluszeit | ≤ Soll-Zeit lt. Lastenheft | Stoppuhr-Sample oder Sensor-Log |
| Ausschuss-/Nacharbeitsrate | ≤ manueller Vergleichswert | QM-System, Stichprobe |
| Ungeplante Stillstandszeit | < X Minuten/Schicht | Schichtprotokoll |
| Tatsächliche Betriebskosten | ≤ geplanter Kostenrahmen | Rechnungen, Arbeitszeiterfassung |
Zielwerte sind projektspezifisch festzulegen; Beispielwerte sind Orientierungspunkte ohne Gewähr.
Entscheidungsmatrix nach Pilot:
| Ergebnis | Empfehlung |
|---|---|
| Alle KPIs erfüllt, stabile Verfügbarkeit über ≥ 10 Arbeitstage | Rollout planen; Investitionsantrag mit Pilotdaten begründen |
| KPIs teilweise erfüllt, bekannte, lösbare Ursachen | Pilot verlängern nach Anpassung; Meilenstein und Revisionsdatum setzen |
| Wesentliche KPIs verfehlt, grundlegende Prozess- oder Modellfehler | Abbruch mit Dokumentation; Anforderungsliste überarbeiten; Alternative prüfen |
Ein dokumentierter Abbruch ist kein Misserfolg — er bewahrt das Unternehmen vor einer Fehlinvestition im Rollout-Maßstab und liefert die Grundlage für eine fundierte Neubewertung.
90 Tage auf einen Blick
| Phase | Zeitkorridor | Wichtigstes Ergebnis | Tool / Ratgeber |
|---|---|---|---|
| 1. Aufgabenanalyse | Woche 1–3 | Anforderungsblatt + Soll-KPIs | RobotDecide |
| 2. Hersteller-Demo | Woche 4–6 | Angebotsvergleich, Integrator gewählt | TrueCost-Report |
| 3. Sicherheitsbeurteilung / CE | Woche 7–9 | Risikobeurteilung, CE-Konformität | CE-Kennzeichnung |
| 4. Inbetriebnahme | Woche 10–11 | Abnahmeprotokoll, Einweisungen | Cobot-Schulung |
| 5. KPI-Pilotbetrieb | Woche 12–13 | Pilotabschlussbericht + Entscheidungsvorlage | ROI-Kalkulation |
Nächste Schritte
Wenn Sie ein Robotik-Pilotprojekt konkret vorbereiten, empfiehlt sich diese Abfolge:
- Einsatzfall wählen: RobotDecide-Kaufberater — 6 Fragen, Kategorie- und Modellempfehlung
- Vollkosten kalkulieren: TrueCost-Report — TCO-Rechner für den gewählten Einsatzfall
- Sicherheit & CE klären: CE-Kennzeichnung Robotik — Normen, Pflichten, Checkliste
- Einsatzfall-Details prüfen: Branchenspezifische Einsatzfall-Ratgeber (Palettieren, Montage, Schweißen, Qualitätsprüfung, Logistik AMR)
- Finanzierung prüfen: Förderübersicht — BAFA, KfW, Bundesländerprogramme für Investition und Qualifizierung
- Kostenlose Beratung anfragen: Pilotprojekt-Beratung anfragen — individuelle Einschätzung Ihres Anwendungsfalls
Quellen
- Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 14. Juni 2023 (ABl. L 165, 29.6.2023); ersetzt Maschinenrichtlinie 2006/42/EG schrittweise ab 20. Januar 2027. Maßgeblich für alle in der EU betriebenen Robotik-Anlagen einschließlich Pilotinstallationen. (EUR-Lex — Maschinenverordnung EU 2023/1230)
- DGUV Regel 100-500 „Betreiben von Arbeitsmitteln", Kap. 2.8 „Industrieroboter" (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung). Verbindliche berufsgenossenschaftliche Vorschriften für den Betrieb von Roboteranlagen. (DGUV — Vorschriften und Regeln)
- IFR World Robotics Report 2024: Globale Statistiken zur Roboteradoption im Mittelstand. Angaben zu Pilotdauer und Scope-Empfehlungen basieren auf Praxiserfahrungen und sind als Orientierungspunkte zu verstehen. Schätzung/unbestätigt (IFR — Pressemitteilung 2024)
- VDMA Arbeitsgemeinschaft Robotik: „Praxisleitfaden für den Einstieg in die Robotik im Mittelstand" (VDMA, Frankfurt). Zeitkorridore für Pilotprojektphasen basieren auf dort dokumentierten Branchenerfahrungen. Konkrete Zeitangaben können projektspezifisch erheblich abweichen. Schätzung/unbestätigt (VDMA — Robotik und Automation)
Angaben ohne Gewähr, können Fehler enthalten. Dieser Inhalt wurde automatisiert mit KI erstellt.