Expertenmeinung /Teil 1

Was eigentlich ist der Kern der Automatisierung?

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Keba

Christian Gabriel ist Vice President Automation bei Keba.
Christian Gabriel ist Vice President Automation bei Keba.
(Bild: Keba)

Industrielle Automatisierung ist das Herzstück einer jeden Maschine in jeder industriellen Fertigung – das Vehikel, das die Maschinen zuverlässig 24/7 365 Tage produzieren lässt. Jedoch muss hinzugefügt, werden dass sich die Anforderungen aus der Vergangenheit wesentlich geändert haben. Neue Technologien aus dem Bereich IT geben den Automatisierern mehr Flexibilität welche dann 1:1 an den Maschinen oder Anlagenbauer weitergegeben werden kann, zum Beispiel: continouos integration und continouos deployment, also Steigerung der Geschwindigkeit bei der Software-Auslieferung.

Durch diese Möglichkeit können jetzt neue Modelle gedacht werden, Basis dazu sind die notwendigen Daten, die von den Sensoren oder von den einzelnen Komponenten in der Maschine ausgelesen werden können. Nach Vorverarbeitung und Bewertung können Rückschlüsse sowie Optimierung der Zuverlässigkeit gemacht werden.

Pepperl+Fuchs

Dr. Gunther Kegel ist CEO der Pepperl+Fuchs SE.
Dr. Gunther Kegel ist CEO der Pepperl+Fuchs SE.
(Bild: Pepperl+Fuchs)

Automatisierung war zunächst der mechanisierte Ablauf von Prozessen, die bisher nur manuell erfolgen konnte und ihre Anfänge reichen bis in das 19. Jahrhundert und in die industrielle Revolution zurück. Es ging also in erster Linie um die Erhöhung der Produktion durch den Ersatz des Menschen durch Maschinen im Produktionsablauf. Der erste automatische Webstuhl ist ein Beispiel dieser frühen Epoche. Durch die Entdeckung der Elektrotechnik und der zweiten industriellen Revolution bekam die Automatisierung weitere Aufgaben zugeordnet. Sicherheit und Ressourcenoptimierung wurden ebenfalls Aufgabe der Automation. Nach der dritten industriellen Revolution, der Erfindung der Halbleiter, wurden weitere Aspekte zum Beispiel Miniaturisierung, Umweltschutz in das Aufgabenspektrum der Automatisierung eingefügt. Ein modernes Smartphone lässt sich nicht mehr manuell – unabhängig von den Kosten – herstellen. Die Miniaturisierung erfordert Herstellungsautomaten, die weit über die Fähigkeiten des Menschen hinausgehen.

Heute wird die Automatisierung durch einen weiteren technologischen Megatrend beschleunigt: die Digitalisierung. Mit den modernen Internet-Technologien wird die Automatisierung weitere wichtige Aufgaben übernehmen.

Die Menschheitsaufgabe Klimaschutz/Dekarbonisierung wird ohne Automatisierung nicht gelingen. Erst die Automatisierung macht die Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energien wirklich effizient. Ohne Automatisierung wird es keinen grünen Wasserstoff oder synthetische Treibstoffe geben.

Die wichtigste Aufgabe der Automatisierung innerhalb der Energiewende ist allerdings die massive Steigerung der Energieeffizienz. Heute gehen 70 Prozent der Energien bei ihrer Erzeugung, Verteilung und Nutzung verloren. Durch Automatisierung können diese Effizienzverluste zu einem erheblichen Teil verhindert werden. Wir werden durch automatisierte Energieeffizienz mehr Energie einsparen, als wir umgekehrt als erneuerbare Energie überhaupt herstellen müssen.

Phoenix Contact

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Koch, Executive Vice President Industry Management and Automation, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Koch, Executive Vice President Industry Management and Automation, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont
(Bild: Phoenix Contact)

Heute liegt der Kern der Automatisierung im hierarchieunabhängigen Austausch von Daten, deren Verarbeitung die Grundlage für ein optimales Systemverhalten bildet. Die Zeit der klassischen Informationspyramide ist endgültig vorbei. Ein Sensor kommuniziert nicht nur mit der Steuerung, sondern sendet darüber hinaus nützliche Informationen parallel an andere Empfänger, beispielsweise eine Cloudplattform. Letztere wertet die Daten aus und kann somit wieder über die Steuerung Einfluss auf den Prozess nehmen.

Diese Vielzahl an Kommunikationsbeziehungen macht die aktuelle Automation aus, die nicht wie früher starr programmiert ist, sondern sich selbstlernend und effizient an sich verändernde Bedingungen anpasst.

Pilz

Martin Frey ist Product Requirement Manager bei der Pilz GmbH & Co. KG.
Martin Frey ist Product Requirement Manager bei der Pilz GmbH & Co. KG.
(Bild: Pilz)

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Die Automatisierung ersetzt bekanntlich die menschliche Hand, die meist eine einfache und wiederholbare oder auch schwere Tätigkeit ausführt. Die Hand wird sozusagen frei für Bedienung, Wartung und Reparatur dieser Automaten. Diese Mensch Maschine Schnittstelle ist heute immer noch notwendig, auch wenn Maschinen meist automatisch funktionieren.

Den Menschen vor der Maschine zu schützen oder auch die Maschine vor Fehlbedienung, Manipulation, den Betreiber vor rechtlichen Folgen zu bewahren ist eine Querschnittsaufgabe. In Produktionen gibt es meist unterschiedliche Maschinenarten von diversen Herstellern aus einigen Jahrzehnten was das Baujahr betrifft. Diese komplexe Ausgangssituation bedarf einfacher, nachrüstbarer Komponenten, die auch bestehende, vielfältige Automatisierungstechnik zum System im Sinne der Anforderungen der Safety, Security und Compliance erweitert.

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