Industrielle Automatisierung erklärt: Arten, Funktionsweise und Hauptvorteile

Was ist industrielle Automatisierung?

Industrielle Automatisierung ist der Einsatz von Steuerungssystemen – einschließlich Maschinen, Aktuatoren, Sensoren, Prozessoren und Netzwerken – zur Ausführung von Aufgaben mit dem Ziel, die Produktion zu automatisieren.

Die Geschichte der industriellen Automatisierung begann mit einfachen Förderbändern, die Teile durch eine Montagelinie zogen. Maschinen übernahmen grundlegende Aufgaben und reduzierten manuelle Arbeit. Heute umfasst industrielle Automatisierung eine breite Palette von Maschinen, Aktuatoren, Sensoren, Prozessoren und Netzwerken, die eine industrielle Umgebung vernetzen. Von SPS, KI, Machine Learning bis hin zu IIoT-Geräten – moderne industrielle Automatisierung konzentriert sich darauf, Technologie optimal zu nutzen. Das Folgende stellt industrielle Automatisierung, ihre Arten und ihre Vorteile vor, die globale Industrien anführen, Märkte erweitern und den Wettbewerb weiterentwickeln.

SPS (speicherprogrammierbare Steuerungen) sind eine kritische Komponente für den Aufbau einer vernetzten industriellen Umgebung. (Quelle: Pierre75000)

Arten industrieller Automatisierungssysteme

Von Förderbändern bis hin zu fortschrittlichen KI- und Machine-Learning-Systemen – es ist wichtig, die Arten industrieller Automatisierung zu verstehen, um zu bestimmen, wo jede Technologie den größten Nutzen bringt. Nicht jede Lösung oder jeder Trend passt zu Ihrer Anwendung oder Ihren Zielen.

Feste Automatisierung (Fixed Automation)

Feste Automatisierung hat oft eine festgelegte Aufgabe, einen kontinuierlichen Workflow, Großserienproduktion und hohe Einstiegshürden. Auch als Hard Automation bezeichnet, sieht diese Art der industriellen Automatisierung selten Änderungen. Die Kosten und der Zeitaufwand für ein neues Produkt oder Produktionsänderungen sind hoch. Für geringere Stückzahlen oder kürzere Produktlebenszyklen bietet programmierbare industrielle Automatisierung größere Vorteile.

Programmierbare Automatisierung (Programmable Automation)

Oft mit Losfertigung assoziiert, eignet sich programmierbare Automatisierung gut für die Herstellung von mehreren Dutzend bis tausenden Einheiten. Das geringere Produktionsvolumen führt zu mehr Rüstvorgängen, die bei der Bestimmung von Losgrößen und Lieferzeiten berücksichtigt werden. Viele Unternehmen streben jedoch nach höherer Verfügbarkeit und gesteigerter Produktion – Ziele, die zu flexiblerer Automatisierung führen.

Flexible Automatisierung (Flexible Automation)

Mit fortschreitenden Automatisierungstypen scheinen Prozesse weniger menschliche Interaktion und Stillstandzeiten zu erfordern, während das Spektrum der auf einer Maschine oder Linie gefertigten Produkte zunimmt. Flexible Automatisierung involviert oft präzise elektromechanische Steuerungen; eine CNC-Maschine ist ein gutes Beispiel. Rüstvorgänge können automatisch durchgeführt werden, was Stillstandzeiten reduziert. Dies eignet sich gut für Losfertigung, ermöglicht aber auch bedarfsorientierte Produktion und erhöhte Individualisierung.

Integrierte Automatisierung (Integrated Automation)

Die Einbindung von Geräten und Maschinen in ein einziges Steuerungssystem verknüpft Prozesse, Produktionslinien und mehr. Integrierte Automatisierung ist ein ganzheitlicherer Ansatz für die Fertigung. Mit dem Fortschreiten von IIoT und Industrie 4.0 können unabhängige Maschinen und Produktionslinien über ein Netzwerk kommunizieren, um zunehmend flexibler zu werden und sich bedarfsorientierter Fertigung und stärkerer Individualisierung anzunähern.

Ein Trend, der die industrielle Automatisierung antreibt, sind Überwachungsgeräte, die sich schnell und einfach in jede Automatisierungsart integrieren lassen. Echtzeitüberwachung liefert Daten für Produktionsentscheidungen, Lieferkettenanpassungen oder Personalmanagement. Monitoring hilft Entscheidungsträgern, zu bestimmen, wo und wie industrielle Automatisierung die größten Ergebnisse liefert.

Die Vorteile industrieller Automatisierung

Hersteller, OEMs und Industriebetriebe können mehrere Vorteile industrieller Automatisierung nutzen, um die betriebliche Effizienz zu steigern.

Monitoring liefert Daten, um sicherzustellen, dass neue automatisierte Lösungen Ziele erreichen. Wenn Produktionsdaten in Silos vorliegen, ist es schwierig, Automatisierungslösungen zu integrieren. Daten aller Assets liefern den größten Nutzen. Um zu verhindern, dass Daten zur Haftung werden, sollten IIoT- und Monitoring-Geräte mit integrierter Sicherheit gewählt werden. Verschlüsselung, Gateway-Schutz und Cloud-Services fungieren als Sicherheitswächter für Ihre Assets. Mit Sicherheit im Blick: Welche der folgenden Vorteile bieten den größten Wert für Ihre Anwendung?

Arbeitssicherheit verbessern

Zunächst kann industrielle Automatisierung Arbeiter von eintönigen, gefährlichen und schmutzigen Aufgaben befreien. Sie kann Verletzungen durch repetitive Bewegungen und Heben reduzieren und so eine sicherere Arbeitsumgebung schaffen. Dieser anfängliche Vorteil verbessert den Arbeitsalltag und schafft Freiraum für komplexere Aufgaben.

Produktivität steigern

Stillstandzeiten, Leistungsprobleme und Flaschenhälse bremsen die Produktion. Durch Monitoring und automatisierte Geräte, die über eine einzige Plattform kommunizieren, können diese Probleme erkannt und gemildert werden, bevor die Produktion ins Stocken gerät. Stillstandzeiten und Leistungsprobleme können durch vorausschauende Wartung reduziert oder beseitigt werden. Echtzeitinformationen finden Ursachen von Problemen, regeln Bestände und überwachen Produktionsgeschwindigkeiten, damit Anpassungen vor Engpässen erfolgen können.

Höhere Qualität

Vernetzte Automatisierungsgeräte bieten größere Wiederholgenauigkeit, höhere Präzision, Datenerfassung von nahezu jedem Punkt der Produktionslinie und senden Benachrichtigungen an alle Berechtigten. Frühzeitiges Erkennen von Qualitätsänderungen kann die Produktion verbessern, Ausschuss reduzieren, Nacharbeit verringern und den Gewinn steigern. Zudem können Automatisierungsgeräte, die Qualität verifizieren und validieren, Transparenz verbessern und sicherstellen, dass gefertigte Teile Kundenanforderungen erfüllen, bevor sie den Shopfloor verlassen.

Bessere Entscheidungsfindung

Je mehr Geräte vernetzt und mit industriellen Automatisierungstools gesteuert werden, desto genauer können Manager Modelle erstellen, um neue Umsatzquellen zu finden und Stakeholdern bessere Prognosen zu liefern. Industrielle Automatisierungstechnologie erhöht die Fähigkeit, mehrere Standorte remote zu überwachen und zu steuern – für eine ganzheitliche Lösung, die Supply-Chain-Management strafft, Assets im Feld trackt und Daten für fundiertere Entscheidungen liefert.

Ihre industrielle Automatisierungsreise beginnen

Industrielle Automatisierung hat einen langen Weg von einfachen Förderbändern zurückgelegt. Zu wissen, welche Art der Automatisierung und wie sie dem Unternehmen nützt, hilft Ihnen, an der Spitze des Wettbewerbs zu bleiben. Je mehr Daten zugänglich sind, desto besser können Manager erkennen, wo die größten Vorteile liegen und welche Industrie-4.0-Technologien Produktion, Qualität, Umsatzströme und Mitarbeiter verstärken.

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