Industrielle Automatisierung:Eine kurze Geschichte der Fertigungsanwendung sowie der aktuelle Stand und die Zukunftsaussichten

Anmerkung des Herausgebers:Wenn Sie regelmäßig den Cerasis-Blog lesen, wissen Sie, dass wir ein externes Logistikunternehmen sind, das sich auf Transportmanagement durch Technologie (ein webbasiertes Transportmanagementsystem) und verwaltete Transportdienste einschließlich Frachtabrechnung spezialisiert hat (Zahlung, Rechnungsprüfung, Rechnungskonsolidierung), Frachtansprüche, Lieferanten-Inbound-Compliance-Programme, Rückwärtslogistik (Rücksendungen), Spediteurbeziehungen (große Versandtarife aushandeln, Beziehungen/Tarife pflegen) und E-Commerce-Frachtversand-Technologielösungen für diejenigen, die E-Commerce haben. Wir befähigen Verlader (Hersteller und Händler, hauptsächlich im industriellen Bereich) mit Technologie und Automatisierungstools, um den Verlader effizienter zu machen. Deshalb haben wir auch ein Interesse daran, nicht nur über Fertigungstrends und -themen zu sprechen, da unsere Kunden Hersteller sind, sondern auch über so großartige Technologien wie die industrielle Automatisierung. Der heutige Beitrag konzentriert sich auf die kurze Geschichte der industriellen Automatisierung, was industrielle Automatisierung ist, den aktuellen Stand und die nahe Zukunft dessen, was industrielle Automatisierung bereithält. Eine Kurzfassung dieses Beitrags wurde zuerst als Gastblog im Cisco-Eagle-Blog vorgestellt.

Industrial Automation hat einige Schlüsselsegmente. In den 1970er Jahren wurde das ursprüngliche DCS in den 1970er Jahren von einem Team von Ingenieuren bei Honeywell entwickelt, und die erste SPS war die Idee des Erfinders Dick Morley und anderer. Mehrere innovative Startups haben HMI-Software für SPS und industrielle E/A entwickelt. Innovative Sensoren und Aktoren kamen von einigen Schlüsselunternehmen. In einem fragmentierten Unternehmen bleiben die meisten Innovatoren auf Wachstumsplateaus stecken und werden aufgekauft. Aber einige generieren weiterhin unabhängiges Wachstum und Erfolg.

Verfolgen Sie die Wurzeln aller bedeutenden Geschäftsfelder der Automatisierung und finden Sie Schlüsselpersonen und Innovationen. Industrielle Instrumentierung und Steuerung war schon immer eine Brutstätte neuer Produkte – verbesserte Sensoren, Verstärker, Displays, Rekorder, Steuerelemente, Ventile, Aktuatoren und andere Widgets und Gismos. Aber die Märkte sind relativ klein, spezialisiert und fragmentiert, und es kommt selten vor, dass ein nennenswertes Volumen direkt aus einzelnen Produkten resultiert. Auch im technischen Vertrieb ist dieses Geschäftsmodell weit verbreitet.

Viele Industrieautomatisierungsunternehmen wurden mit innovativen Entwicklungen für Nischenanwendungen gegründet. Die Zielkunden waren in der Regel lokale Endverbraucher, die die Möglichkeit boten, neue Ideen zu testen, in der Regel aufgrund spezifischer unerfüllter Bedürfnisse. Die erfolgreichen Startups erweiterten ihre Produkte und Märkte über anfänglich enge Anwendungen und Regionen hinaus, abhängig vom tatsächlichen Wert der Innovation und auch davon, ob der Gründer in der Lage war, geeignete Management-, Vertriebs- und Marketingleiter einzustellen, um das Unternehmen über das anfängliche Unternehmertum hinaus auszubauen Stufen.

Da die Automatisierung ein so fragmentiertes Geschäft ist, sind alle größeren (mehrere Milliarden Dollar) Unternehmen meist ein Konglomerat von Produkten und Dienstleistungen; Jedes Produktsegment generiert ein relativ kleines Volumen, aber zusammengenommen bilden sie ein beträchtliches Geschäft.

Was ist industrielle Automatisierung?

Laut Wikipedia ist die Automatisierung:

Automatisierung oder automatische Steuerung ist die Verwendung verschiedener Steuerungssysteme für den Betrieb von Geräten wie Maschinen, Prozessen in Fabriken, Kesseln und Wärmebehandlungsöfen, Schaltungen in Telefonnetzen, Steuerung und Stabilisierung von Schiffen, Flugzeugen und anderen Anwendungen mit minimalem oder reduziertem menschlichem Eingreifen. Einige Prozesse wurden vollständig automatisiert.

Der Begriff Automatisierung, inspiriert von dem früheren Wort automatisch (von Automaton kommend), war vor 1947, als General Motors die Automatisierungsabteilung gründete, nicht weit verbreitet. Während dieser Zeit übernahm die Industrie schnell Feedback-Controller, die in den 1930er Jahren eingeführt wurden.

Die Automatisierung wurde durch verschiedene Mittel erreicht, einschließlich mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrischer, elektronischer und Computer, üblicherweise in Kombination. Komplizierte Systeme wie moderne Fabriken, Flugzeuge und Schiffe verwenden typischerweise all diese kombinierten Techniken.

Wirtschaftsingenieure haben sich mindestens seit Mitte des 20. Jahrhunderts vollautomatisierte Fabriken vorgestellt. Aber der eigentliche Wettlauf um die Automatisierung der Fertigung begann in den 1980er Jahren, als die US-Automobilhersteller die Vision einer „Lights-out“-Fertigung entwickelten. Die Idee war, ihre Konkurrenten zu schlagen, indem sie die Fabriken so weit automatisierten, dass der gesamte Herstellungsprozess Robotern überlassen werden konnte. Bisher ist es weitgehend nur eine Vision geblieben.

Was ist industrielle Automatisierung in der Fertigung?

Industrielle Automatisierung in der Fertigung ist der Einsatz „intelligenter“ Maschinen in Fabriken, damit Fertigungsprozesse mit minimalem menschlichen Eingriff durchgeführt werden können. Es beinhaltet die Anwendung verschiedener Steuerungssysteme, damit die Betriebsausrüstung Aufgaben, die Schnelligkeit, Ausdauer und Präzision erfordern, selbstständig und mit wenig menschlichem Eingreifen ausführen kann.

Industrielle Automatisierung kann durch verschiedene Mittel erreicht werden, einschließlich mechanischer, elektrischer, elektronischer, hydraulischer, pneumatischer und Computer. Üblicherweise werden zwei oder mehr dieser Mittel in Kombination verwendet. Die hochmodernen Fabriken, Schiffe und Flugzeuge von heute vereinen all diese Techniken.

Zu den Hauptvorteilen der Fertigungsautomatisierung gehören schlankere Betriebsprozesse, die weniger Energie, weniger Material und weniger Arbeitsverschwendung erfordern. Diese können zu Verbesserungen in Qualität, Genauigkeit und Präzision führen. Zu den Nachteilen gehören hohe Kosten für Forschung und Entwicklung und die Installation von Geräten.

Was ist der aktuelle Stand der industriellen Automatisierung in der Fertigung?

Obwohl „lights-out“-Fertigung, ein Konzept, bei dem die Lichter ausgeschaltet werden können und alles den Robotern überlassen wird , ist immer noch ein Traum, seit den 1980er Jahren wurden bemerkenswerte Fortschritte erzielt. Viele sich wiederholende und hochpräzise Arbeiten in großen Fabriken, wie z. B. in Automontagebändern, wurden von Industrierobotern übernommen.

Die heutigen Industrieroboter verfügen über hohe Rechenleistung, stark verbesserte Sichtsysteme und zunehmende betriebliche Freiheitsgrade. Sie sind jedoch auf den Betrieb in stark strukturierten Umgebungen beschränkt und müssen zu einem großen Teil immer noch von Menschen gesteuert werden. Sie sind auch zu spezialisiert und unflexibel für den Einsatz in kleinen und mittleren Industrien. Daher können sie im Wesentlichen als Werkzeuge langer Produktionsläufe und großer Hersteller betrachtet werden.

Mit der schnellen Entwicklung und Verbreitung von Mikrocomputer- und Softwaretechnologien hängt die Automatisierung in der Fertigung fast vollständig von den Fähigkeiten von Computern und Software ab, die verschiedenen Komponenten des Fertigungssystems zu automatisieren, zu optimieren und zu integrieren. Aufgrund dieser Abhängigkeit wird die Automatisierung in der Fertigung als computerintegrierte Fertigung bezeichnet.

Was ist die Zukunft der industriellen Automatisierung?

Obwohl die industrielle Automatisierung in der Fertigung nicht ohne Kritiker ist (wie die unbegründete Behauptung, dass sie zu Massenarbeitslosigkeit führen wird), sieht ihre Zukunft sehr rosig aus. Industrieroboter der Zukunft werden multifunktional sein, sodass dieselbe Maschine für mehrere unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden kann. Sie werden viele Fähigkeiten haben, die mit menschlichen Arbeitern verbunden sind, wie z. B. die Fähigkeit, Entscheidungen zu treffen und autonom zu arbeiten. Sie werden auch über Selbstdiagnose- und vorausschauende Wartungsfunktionen verfügen.

Dank der industriellen Automatisierung der Fertigung wird die Fabrik der Zukunft effizienter in der Nutzung von Energie, Rohstoffen und Personalressourcen sein. Auch haben die bisherigen Erfahrungen entgegen der landläufigen Meinung gezeigt, dass die Automatisierung keine Massenarbeitslosigkeit verursachen wird. Im Gegenteil, der Masseneinsatz von Robotern wird mehr Arbeitsplätze schaffen. Menschen und Roboter werden zusammenarbeiten, um einen effizienteren und produktiveren Arbeitsplatz zu schaffen.