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Wissenswertes zu Automatisierung

Automatisierung nimmt in vielen Industriezweigen und Unternehmensbereichen einen hohen Stellenwert ein. Sie bietet die Möglichkeit, Arbeits- und Produktionsprozesse effizienter zu gestalten, größere Absatzmengen zu erzielen und Ressourcen zu sparen. Was Automatisierung und Automatisierungstechnik auszeichnet, erfahren Sie in unserem Ratgeber.

Was ist Automatisierung?

Der Begriff Automatisierung beziehungsweise Automation geht auf den griechischen Ausdruck autómatos zurück, der mit „selbstbewegt“, „selbsttätig“ oder etwas freier „ohne fremdes Zutun“ übersetzt werden kann. Inhalt der Automatisierung ist es, Geräte, Maschinen oder Anlagen eigenständig Aufgaben verrichten oder Probleme lösen zu lassen. Automatisierungssysteme arbeiten autark und ohne Einwirkung des Menschen.

Automatisierte Maschinen haben nicht nur die Aufgabe, Arbeits- oder Produktionsschritte zu übernehmen, sondern sie auch zu steuern, zu regeln und gegebenenfalls zu überwachen. In diesem Punkt unterscheidet sich die Automatisierung von der Mechanisierung. Bei der letzterer dienen die Maschinen lediglich der Übersetzung von Arbeitsbewegungen, daher führt der Mensch den Arbeitsprozess nach wie vor selbst durch. Mit anderen Worten: Automatisierte Prozesse sind bedienungsfrei, mechanisierte nicht.

Automatisierung hat den Zweck, die Effizienz von Arbeitsabläufen und Produktionsschritten zu steigern und Arbeitskräfte zu entlasten, was wiederum Ressourcen spart. Mit ihrer Hilfe kann eine gleichbleibende oder sogar bessere Produktqualität sowie eine Optimierung der Produktion erzielt werden, da Maschinen im Gegensatz zum Menschen nicht ermüden und konstant hohe Leistungen erbringen können, wenn man von Verschleißerscheinungen des Materials und dergleichen absieht. Automatisierung hat in der Regel eine Steigerung der Fertigungsmenge und somit der Produktivität zur Folge, da viele Arbeiten mit Maschinen schneller und exakter durchgeführt werden können.

Automatisierungstechnik und Teilbereiche der Automatisierung

Ein Kernbereich der Automatisierung ist die Mess- und Regelungstechnik. Während sich die Messtechnik mit der Messung physikalischer Größen wie Temperatur, Druck, Strom oder Spannung beschäftigt, ist es Aufgabe der Regelungstechnik, Prozesse zu regeln. Bei einer Regelung wird ein erfasster Ist-Wert mit einem vordefinierten Soll-Wert verglichen. Stimmen beide Werte nicht überein, wird Einfluss auf das System genommen (beispielsweise über Aktivierung eines Reglers), um eine Angleichung des Ist-Werts an den Soll-Wert zu bewirken. Eine Regelung ist stets mit dem Moment der Rückkopplung verknüpft, das heißt, die Ausgangsgröße wirkt auf die Eingangsgröße zurück. Der Wirkungsablauf ist geschlossen, daher spricht man von einem Regelkreis. Hierin unterscheidet sich die Regelung von der Steuerung. Bei letzterer handelt es sich um eine Steuerkette mit offenem Wirkungsablauf, da die Ausgangsgröße nicht auf die Eingangsgröße zurückwirkt.

Damit Maschinen oder Anlagen Arbeitsabläufe übernehmen können, müssen sie zunächst einmal in der Lage sein, Bewegung zu erzeugen. Das ist mithilfe von Antriebstechnik möglich. Sie hat zum Inhalt, Bewegung mithilfe von Getrieben oder Motoren zu generieren. In der Automatisierung wird die Antriebstechnik sozusagen zum Objekt. Mithilfe von Antriebsreglern beispielsweise, die in den Bereich der Regelungstechnik gehören, lässt sich der Motor einer Maschine steuern, damit er die bestmögliche Leistung erzielt. Drehzahlmesser – dem Bereich der Messtechnik zugehörig – messen die Drehzahlen von Wellen, um Maschinen und Motoren zu überwachen. Zur Überwachung automatisierter Prozesse kommt auch Signaltechnik zum Einsatz. Dazu gehören beispielsweise optische Signalgeber wie LED-Signalleuchten oder akustische Signalgeber wie Hupen, Sirenen und Summer. Signaltechnik kann Warn- und Hinweissignale geben oder einfach nur Betriebszustände von Maschinen anzeigen.

Im Bereich der Prozessautomatisierung, -visualisierung und Robotik finden in der Regel Industrie PCs Verwendung. Sie sind speziell für den Einsatz im industriellen Bereich konzipiert, genügen hohen technischen Anforderungen und sind meist weniger störanfällig. Da sie für den Dauerbetrieb beziehungsweise hohe Standzeiten ausgelegt sind, werden in den Computern möglichst wenige Verschleißteile verbaut. Industrie-PCs, die zur Prozessautomatisierung eingesetzt werden, sind in zweierlei Ausführungen erhältlich. Bei einer Variante ist der Automatisierungsteil als Hardware, beispielsweise in Form eines PCI-Steckers, im Gehäuse verbaut. Die Kommunikation erfolgt dann über einen gemeinsamen Bus. Eine andere Variante ist es, den Automatisierungsteil als SPS-Software auf den PC zu überführen. SPS steht für speicherprogrammierbare Steuerung und bezeichnet eine Komponente, die mit einer Programmierung beschrieben ist und in eine Anlage oder Maschine eingesetzt wird, um selbige zu regeln beziehungsweise zu steuern.

Um automatisierte Prozesse kontrollieren und Fehler im System schnell ausfindig machen und beheben zu können, erweist sich die Fernwartung als nützlich. Verschiedene Software- oder Hardware-Lösungen bieten die Möglichkeit, aus der Ferne auf Automatisierungssysteme zuzugreifen, um sie zu konfigurieren, zu kontrollieren oder zu reparieren. Prinzipiell können Fernwartungsverfahren in jedem automatisierten Arbeitsfeld eingesetzt werden.

Einsatzgebiete der Automatisierung

Automatisierung ist in fast allen Bereichen des täglichen Lebens anzutreffen. Kaffee-Vollautomaten, Online-Banking und moderne Ankunfts- und Abfahrtsanzeigen auf Bahnhöfen und Flughäfen sind Beispiele für Automation im Alltag. In der Medizin kommt Automatisierungstechnik in Dialyse- und Herz-Lungen-Maschinen, Herzschrittmachern, Anästhesie- und Röntgengeräten zum Einsatz. Sie ist im Maschinenbau und in der Robotik genauso unverzichtbar geworden wie in der Fahrzeug- und Fertigungstechnik.

Für viele Unternehmen und Dienstleister ist Prozessautomatisierung eine gute Lösung, um ohne großen Aufwand Rechnungen zu erstellen oder Warenein- und -ausgänge zu verwalten. Gerade intelligente Automatisierung spielt mittlerweile in vielen Wirtschaftszweigen eine Rolle, beispielsweise im e-Commerce. Mithilfe intelligenter Prozessautomatisierung lässt sich unter anderem effektives E-Mail-Marketing betreiben, indem Newsletter oder personalisierte Nachrichten automatisch und zielgerichtet an den Empfänger versendet werden. Mittels Einbindung von künstlicher Intelligenz (KI) können Automatisierungslösungen immer komplexere Aufgaben übernehmen.

Unser Praxistipp: Daten ordnen für datenbasierte Automatisierung

Geordnete und strukturierte Daten sind das A und O für eine datenbasierte Automatisierung. Die Daten dürfen einander nicht widersprechen, um von der KI eindeutig zugeordnet und interpretiert werden zu können. Ist das nicht der Fall, können schnell Fehler, Abweichungen oder unerwünschte Ergebnisse die Folge sein.

FAQ – häufig gestellte Fragen zum Thema Automatisierung

Gibt es einen Unterschied zwischen Automatisierung und Automation?

Die Begriffe Automatisierung und Automation sind – sehr genau genommen – nicht ganz bedeutungsgleich. Als Automatisierung wird der Prozess als solches bezeichnet, wohingegen eine Automation den daraus resultierenden Zustand darstellt. In der Alltagssprache werden die beiden Ausdrücke jedoch nicht trennscharf unterschieden und synonym behandelt, was sicherlich auch damit zusammenhängt, dass die englische Bezeichnung für Automatisierung automation lautet.

Was ist ein Automatisierungsgrad?

Der Automatisierungsgrad gibt den Anteil der automatisierten Funktionen an der Gesamtfunktion einer Anlage oder eines Produktionssystems an. Er ist von System zu System unterschiedlich. Sind alle Funktionen eines Systems automatisiert, spricht man von einem vollautomatischen Betrieb. Andernfalls handelt es sich um einen teilautomatischen Betrieb.

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