Industrielle Automatisierungstechnik – Grundlagen

Industrielle Automatisierungstechnik ist der Prozess der Entwicklung, Implementierung und Wartung von automatisierten Systemen in einer industriellen Anlage. Sie umfasst den Einsatz von Computern und Software zur Steuerung von Maschinen und Prozessen sowie zur Gestaltung ihrer Architektur.

Heutzutage verlassen sich viele Unternehmen auf Ingenieure der industriellen Automatisierungstechnik und nutzen maßgeschneiderte Softwareentwicklungsdienste, um Systeme zu entwerfen und zu implementieren, die Aufgaben automatisieren, die zuvor von Menschen ausgeführt wurden. Dies hat vielen Branchen geholfen, effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger zu werden.

Laut einer Studie von Fortune Business Insights wird der Markt für Industrieautomation in den kommenden Jahren deutlich wachsen: von 205,86 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 auf 395,09 Milliarden US-Dollar im Jahr 2029.

Es gibt vier Haupttypen von industriellen Automatisierungssystemen: feste, programmierbare, flexible und integrierte Systeme. Jeder Typ hat seine Vor- und Nachteile, so dass Sie Ihre geschäftlichen Anforderungen berücksichtigen müssen, bevor Sie sich entscheiden.

1. Fest installierte Automatisierung

Feste Automatisierung ist speziell für einen einzigen Prozess oder eine einzige Aufgabe konzipiert und ist somit die beste Lösung für wiederkehrende und genau definierte Aufgaben. Diese Art der Automatisierung wird typischerweise in der Fertigung eingesetzt, wo Anlagen mit einer bestimmten Anzahl von Funktionen ausgestattet sind und nur selten Änderungen an diesen Prozessen vorgenommen werden.

Das gesamte System muss jedoch neu konstruiert und umgebaut werden, wenn Änderungen im Produktionsprozess erforderlich sind, einschließlich Änderungen in der Konstruktion der Komponenten oder des Rohmaterials. Dies kann ein sehr kostspieliger und zeitaufwändiger Prozess sein. Außerdem kann die Fehlersuche und -behebung bei Problemen mit der Anlage kompliziert sein.

2. Programmierbare Automation

Durch die Eingabe von Computercode in das System können programmierbare Automatisierungskomponenten so gesteuert werden, dass sie schnell und einfach mehrere Funktionen ausführen. Dadurch sind sie wesentlich anpassungsfähiger als fest installierte Werkzeuge und können an die spezifischen Anforderungen jedes Produkts angepasst werden.

Programmierbare Automatisierungslösungen sind heute in allen Industriezweigen weit verbreitet, eignen sich aber besonders gut für die Verpackungsindustrie und für Anwendungen in der Fördertechnik. Programmierbare Automatisierungslösungen können Aufgaben schnell ändern, sind aber möglicherweise weniger zuverlässig und erfordern einen höheren Wartungsaufwand.

3. Flexible Automation

Flexible Automatisierung bietet das Beste aus beiden Welten: die Zuverlässigkeit und Präzision der stationären Automatisierung und die Anpassungsfähigkeit und Flexibilität der programmierbaren Automatisierung.

Flexible Automation bietet Unternehmen computergesteuerte Systeme, die sich nahtlos, schnell und einfach an veränderte Anforderungen anpassen lassen. Das macht sie zur idealen Lösung für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in der Rezepte oder Zutaten häufig geändert werden müssen.

Häufig wird zwischen flexibler und programmierbarer Automation unterschieden, da sie sehr ähnlich sind. Bei der programmierbaren Automatisierung ist der Anwender jedoch in der Regel auf die Serienfertigung oder auf Aufgaben mit geringer Varianz beschränkt. Flexible Automatisierungssysteme hingegen können an unterschiedliche Arten und Komplexitätsgrade von Fertigungsprozessen angepasst werden.

4. Integrierte Automation

Diese Art der Automatisierung kombiniert zwei oder mehr Arten der Automatisierung zu einer maßgeschneiderten Lösung, die entwickelt wurde, um den Einsatz von Werkzeugen und Prozessen zu verwalten und zu rationalisieren, um optimale Ergebnisse mit einem Minimum an menschlichem Einsatz zu erzielen.

Diese Art der Automatisierung wird häufig in komplexen Produktionsumgebungen eingesetzt, in denen mehrere Prozesse koordiniert werden müssen. Sie werden normalerweise in großen Fabriken mit vielen Maschinen eingesetzt und können teuer sein. Sie sind jedoch sehr effizient und können zur Steigerung der Produktivität beitragen.

Wie Ihr Unternehmen von der industriellen Automatisierung profitieren kann

Es liegt auf der Hand, dass der Einsatz von Maschinen, Robotern und automatisierten Systemlösungen einen Mehrwert schaffen und Unternehmen dabei helfen kann, ein neues Niveau an Effizienz und Produktivität zu erreichen. Betrachten wir einige der wichtigsten Vorteile der industriellen Automatisierungstechnik.

• Höhere Produktivität. Automatisierte Montagelinien bestehen aus Arbeitsstationen, die durch Transferstraßen miteinander verbunden sind, wobei jede Arbeitsstation für einen Schritt des Fertigungsprozesses zuständig ist. Durch den Einsatz von Robotern können viele menschliche Tätigkeiten ersetzt werden, was eine kontinuierliche Produktion ermöglicht. Durch die Automatisierung von Aufgaben, die traditionell von Arbeitern ausgeführt wurden, kann ein Unternehmen Zeit und Ressourcen sparen.
• Optimierte Kosten. Der Einsatz von Robotern, Systemen der künstlichen Intelligenz und anderen innovativen Technologien kann dazu beitragen, die Produktions- und Arbeitskosten sowie die Kosten für Fehler und Ausfallzeiten zu minimieren. Darüber hinaus benötigen automatisierte Systeme oft weniger Wartung als ihre manuellen Gegenstücke, was die Kosten im Laufe der Zeit weiter senkt.
• Verbesserte Qualität. Ein Unternehmen kann ein qualitativ hochwertiges Ergebnis erzielen, indem es einige Schritte im Fertigungsprozess automatisiert, die von Menschen nur schwer oder nicht genau ausgeführt werden können. Dazu gehören Aufgaben wie Schweißen, Messen und Verpacken. Die Automatisierung ermöglicht die Herstellung komplexerer Produkte wie elektronische Geräte und Arzneimittel. Sie kann auch Fehler überwachen und die Produktion stoppen, bis der Fehler behoben ist.
• Mehr Sicherheit am Arbeitsplatz. In der Fertigungsindustrie hat die Sicherheit der Mitarbeiter oberste Priorität. IoT-Geräte können bei der Überwachung von Maschinenschäden, giftigem Material oder Fahrzeugpannen helfen und so dazu beitragen, potenzielle Gefahren zu erkennen und Maßnahmen zu ihrer Entschärfung zu ergreifen.

Beispielsweise kann die Automatisierung als Teil von Software-Engineering-Dienstleistungen für die Automobilindustrie
eingeführt werden, damit Unternehmen in diesem Sektor fortschrittliche Instrumente zur Überwachung der Gesundheit ihrer Mitarbeiter nutzen und Risiken wie giftige Dämpfe, Müdigkeit und Stresslevel erkennen können. Durch die Nutzung dieser Informationen können die Unternehmen die Sicherheit ihrer Mitarbeiter gewährleisten. Letztendlich werden dadurch die Arbeitsbedingungen verbessert und die Versicherungskosten gesenkt.