Was ist industrielle Automatisierung?

Die industrielle Automatisierung ist ein Bereich des Ingenieurwesens, der sich mit der Planung, dem Bau, der Programmierung und der Wartung von Automatisierungssystemen in industriellen Prozessen befasst.

Ziel der industriellen Automatisierung ist die Optimierung der Produktion, die Steigerung ihrer Qualität sowie die Senkung der Produktionskosten durch den Einsatz von Geräten, die selbstständig oder mit minimaler menschlicher Beteiligung arbeiten können.

Im Rahmen der industriellen Automatisierung werden verschiedene Arten von Geräten eingesetzt, wie Sensoren, Regler, Messumformer, Steuerungssysteme und programmierbare Steuerungen (PLC). Dadurch ist es möglich, Produktionsprozesse fernzusteuern, Betriebsparameter von Maschinen zu kontrollieren und den Produktionsstatus in Echtzeit zu überwachen.

Automatisierung der Produktion und von Prozessen.

Die Automatisierung der Produktion und industrieller Prozesse wird durch Gerätesysteme realisiert, die ein industrielles Automatisierungssystem bilden. Zu den Elementen industrieller Automatisierungssysteme gehören: Geräte und Maschinen zur Durchführung der Produktion oder industrieller Prozesse, wie Montageanlagen und Montagelinien, Fördertechniksysteme, Palettiersysteme, Pressen und Roboter; Kontroll- und Messgeräte, die an diesen Maschinen und Anlagen installiert sind – Messgeräte, Sensoren, Messumformer, Messinstrumente, Anzeigen und Registriergeräte – ermöglichen es, den gewünschten Effekt zu erzielen und Investitionen in Automatisierungskomponenten zu tätigen, die nach Umsetzung der entwickelten Lösungen angemessene Gewinne bringen.

Beim Einsatz industrieller Automatisierungstechnik sollten die individuellen Anforderungen an Produktions- oder Prozessanlagen, Kontroll- und Messgeräte, Steuergeräte, Software zur Überwachung und Visualisierung von Produktions- und Industrieprozessen sowie Kommunikationssysteme analysiert werden. Nach einer solchen Analyse lässt sich leichter eine geeignete Lösung auswählen, die den erwarteten Effekt bringt.

Durch den Einsatz von Automatisierungstechnologien passen industrielle Prozesse Prozessvariablen automatisch an festgelegte oder gewünschte Werte an, indem Regelungstechniken im geschlossenen Regelkreis verwendet werden.

Zur Erhöhung des Sicherheitsniveaus steigert die industrielle Automatisierung die Sicherheit des Personals, indem sie es in gefährlichen, sich wiederholenden Montage- und Produktionssituationen durch automatische Maschinen ersetzt.

Es zeigt sich, dass viele heute hergestellte Maschinen und Geräte über umfassende Ausstattungen verfügen: Ausführungselemente wie Ventile, Motoren, Antriebe, Klappen sowie Dosier- und Prozesspumpen; Steuergeräte wie PLC-Steuerungen, Industriecomputer und Bedienpanels; Software zur Überwachung und Visualisierung von Produktions- und Industrieprozessen wie HMI-/SCADA- und DCS-Systeme; sowie Kommunikationssysteme wie Funkmodem-Systeme, GPRS und dessen Nachfolgetechnologien.

Industrielle Automatisierungssysteme.

Industrielle Automatisierungssysteme sind komplexe und spezialisierte Lösungen, deren Ziel die Automatisierung verschiedenster Produktionsprozesse ist. Je nach Art des Prozesses kommen unterschiedliche Automatisierungssysteme zum Einsatz. Nachfolgend einige der am häufigsten verwendeten Systeme:

PLC-Steuerungssysteme – Steuer- bzw. Ausführungsgeräte, die die Steuerung von Industrieanlagen und -maschinen ermöglichen. Mit ihrer Hilfe lassen sich Produktionsprozesse deutlich einfacher automatisieren. Die richtige Auswahl sowie die Programmierung der Steuerungen gehören zu den größten Vorteilen der industriellen Automatisierung.

• HMI-Systeme – also Bedienpanels, die eine einfache Steuerung von Maschinen und Anlagen ermöglichen. Beispiele hierfür sind Palettiersysteme oder Steuerungssoftware für Maschinen mit Motoren in Produktionslinien oder auch Verpackungslinien – die Einsatzmöglichkeiten in der industriellen Automatisierung sind enorm.
• SCADA-Systeme – Überwachungs- und Kontrollsysteme für industrielle Prozesse, die ein Fernmonitoring von Anlagen und Maschinen sowie die Visualisierung von Produktionsprozessen ermöglichen. Sie erlauben das Sammeln, Verarbeiten und Darstellen von Informationen über den Produktionsstatus in Echtzeit. Heutige Fabriken benötigen möglichst schnelle Informationen, um Produktionsprozesse optimal zu optimieren.
• MES-Systeme – Manufacturing Execution Systems zur Produktionssteuerung und Automatisierung von Fertigungsprozessen. Sie ermöglichen die Erfassung und Verarbeitung von Informationen über Produktionsabläufe sowie die Verwaltung von Fertigungsaufträgen, Produktionsplanung und Qualitätskontrolle. Diese Art der Automatisierung wird von immer mehr Unternehmen auf dem polnischen Markt eingesetzt.
• Robotersysteme – automatisierte Geräte und Maschinen, die verschiedene Aufgaben in Produktionsprozessen übernehmen können. Dadurch ist es möglich, Mitarbeiter in Montagelinien zu ersetzen, die Produktionskosten erheblich zu senken und gleichzeitig die Produktionsprozesse zu beschleunigen. Heutzutage werden menschliche Tätigkeiten zunehmend durch ganze industrielle Netzwerke ersetzt, wodurch die Arbeit von Maschinen für Unternehmen wesentlich effizienter wird.
• RFID-Systeme – Funkidentifikationssysteme, die die automatische Erkennung von Produkten sowie deren Nachverfolgung im Produktionsprozess ermöglichen. Kommunikationssysteme, Bildverarbeitungssysteme und Kontrollgeräte tragen zusätzlich dazu bei, dass der Lagerprozess deutlich effizienter wird.
• CAM-Systeme – Systeme zur Programmierung von CNC-Werkzeugmaschinen, die die Planung und Programmierung von Materialbearbeitungsprozessen ermöglichen.
• PDM-Systeme – Produktdatenmanagementsysteme zur Verwaltung des Produktlebenszyklus. Sie ermöglichen die Verwaltung technischer Dokumentationen, Versionen, Varianten sowie Änderungen während des Produktionsprozesses.
• KI-Systeme – Systeme der künstlichen Intelligenz, die die Analyse großer Datenmengen aus Produktionsprozessen sowie die Vorhersage von Ausfällen und die Optimierung von Produktionsprozessen ermöglichen.

Dies sind nur einige der am häufigsten eingesetzten industriellen Automatisierungssysteme. Jeder Produktionsprozess ist unterschiedlich, daher müssen die eingesetzten Systeme an seine spezifischen Anforderungen angepasst werden.

Sicherheit neuer Technologien.

In der industriellen Automatisierung ist Sicherheit entscheidend, um den Schutz von Gesundheit und Leben der Menschen zu gewährleisten und Schäden an Anlagen zu vermeiden. Automatisierungssysteme sollten gemäß Sicherheitsnormen geplant werden, und ihre Nutzer müssen Sicherheitsverfahren einhalten sowie entsprechende Schulungen absolvieren.

Die Einführung von Sicherheitssystemen, wie Kurzschlussschutz, Absturzsicherungen oder Not-Halt-Systemen, ermöglicht die Minimierung des Unfallrisikos und gewährleistet sichere Arbeitsbedingungen in industriellen Prozessen.

Automatisierung in Verbindung mit der Maschinensicherheit ist entscheidend für die ordnungsgemäße Steuerung von Prozessen sowie für die Möglichkeit, die maximal mögliche Produktmenge zu produzieren.

Abteilung für Engineering von Produktionssystemen.

Derzeit ist dies der sich am schnellsten entwickelnde Bereich der Elektrotechnik, der die Automatisierung von Produktions- und Industrieprozessen durch Gerätekonfigurationen realisiert, die ein industrielles Automatisierungssystem bilden. Zu den Elementen industrieller Automatisierungssysteme gehören Geräte und Maschinen zur Durchführung der Produktion oder industrieller Prozesse, wie Montageanlagen und Montagelinien.

Heutzutage investieren immer mehr Unternehmen in die Automatisierung ihrer Produktionslinien, um eine höhere Effizienz zu erzielen und gleichzeitig die Produktionskosten so weit wie möglich zu senken. Die industrielle Automatisierung ist ein Bereich des Ingenieurwesens, der sich mit der Automatisierung von Produktionsprozessen befasst. Dazu zählen Fertigungs-, Verarbeitungs- sowie sämtliche technologische Prozesse. Die industrielle Automatisierung ist außerdem ein Fachgebiet, das für die Überwachung und Kontrolle der Arbeit verschiedenster Maschinen verantwortlich ist.

Fazit.

Hilft die industrielle Automatisierung bei der Entwicklung und dem Funktionieren von Unternehmen?

Ja, die industrielle Automatisierung unterstützt die Entwicklung und das Funktionieren von Unternehmen erheblich. Durch den Einsatz von Automatisierungssystemen werden Produktionsprozesse effizienter und leistungsfähiger, was zu einer Steigerung der Produktion und zur Senkung der Kosten führt. Automatisierung minimiert zudem das Risiko menschlicher Fehler und erhöht die Produktqualität. Darüber hinaus ermöglichen industrielle Automatisierungssysteme die Fernüberwachung von Produktionsprozessen sowie die Datenanalyse, was schnellere Entscheidungsprozesse und eine Optimierung der Produktion erlaubt. Auf diese Weise steigern Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit und verbessern ihre Marktposition.