Automatisierungstechnik in der Industrie 4.0
Der Vorgang, künstliche Mittel einzusetzen, damit Prozesse selbständig ablaufen, wird als Automatisierungstechnik bezeichnet. Ebenfalls fallen unter diesen Begriff Einrichtungen oder Prozesse, die ohne ein Eingreifen des Menschen unter festgelegten Bedingungen arbeiten oder ablaufen.
Durch naturwissenschaftliche Kenntnisse war es bereits in der Antike möglich, erste Automaten zu entwerfen.
Damit handelt es sich bei der Automatisierung um kein neues Phänomen der Gegenwart, allerdings hat sich die Automatisierungstechnik seit der frühsten Geschichte stetig weiterentwickelt.
Am Anfang ging es um die Mechanisierung von Prozessen, dann wurde die Nutzung von Elektrizität immer wichtiger – dies wurde auch als zweite Phase der Automatisierung bezeichnet. Die dritte Phase kann heutzutage beobachtet werden. In dieser geht es um die Informations- und Rechentechnik, wodurch die Produktionsprozesse und Produktentstehungen durch Experten für Automatisierungstechnik wie die Georgii Automation GmbH digitalisiert werden.
Industrie 4.0 und die Fabrikautomatisierung
Der gleichen Phaseneinteilung lässt sich auch der Begriff Industrie 4.0 zuordnen. Sie stellt die Erweiterung der dritten Phase dar und bezeichnet die aktuellen Entwicklungen hinsichtlich cyber-physischen System in einer digitalisierten und automatisierten Industrie.
Die klassische Fabrikautomatisierung, durch welche die Massenproduktion möglich wird, ist damit nicht gemeint, sondern eine Produktion, die selbstorganisiert arbeitet, was durch autonome und intelligente Größen möglich wird, die miteinander interagieren. Dadurch wird erreicht, die Vorteile der Produktion von Großserien mit der Produktion von individualisierten Produkten zu verbinden.
Automatisierungstechnik in der Produktion
Die umfassende Automatisierung der Produktion bildet bei der Umsetzung der Industrie 4.0 die Grundlage. Die Produktionsautomatisierung meint dabei eine technische, angewandte Wissenschaft innerhalb der Produktionstechnik.
Möglich wird so die Gewinnung technisch nutzbarer Energien und die Herstellung von Produkten. Es wird dabei eine Unterscheidung zwischen Energietechnik, Fertigungstechnik und Verfahrenstechnik vorgenommen.
Die Informationstechnik bildet einen weiteren Grundpfeiler der Industrie 4.0. Dabei stehen die Auswertung und die Generierung von Informationen im Mittelpunkt.
Der Fokus besteht dennoch in der Prozessautomatisierung innerhalb der Produktion, der Produktionsplanung und der Entwicklung von Produkten. Die folgenden Ziele werden damit vorrangig verfolgt:
- Steigerung der Qualität
- Senkung der Kosten
- Erleichterung der manuellen Arbeit
- Kürzere Zeiten der Fertigung
- Flexiblere Fertigung
- Produktivitätserhöhung
Um menschliche Tätigkeiten oder Fähigkeiten zu ersetzen beziehungsweise zu ergänzen, werden zwischen Maschine und Mensch technische Einrichtungen geschaltet, die einen autonomeren Prozess der Produktion erlauben. Diese stammen beispielsweise aus den Bereichen der Leit- und Robotertechnik, der Kommunikationstechnik, der Informationstechnik, der Steuerungs- oder der Regelungstechnik.
Von der Weiterentwicklung der Produktionsautomatisierung profitieren nahezu alle Branchen in hohem Maße. Branchen, die ein besonders hohes Potential für die Automatisierung von Prozessen aufweisen sind zum Beispiel die Chemie- und Pharmaindustrie, die Medizintechnik, die Lebensmittel- und die Fahrzeugindustrie.
Aktuelle Trends und Forschungen
Die aktuellen Trends in dem Bereich der Automatisierung der Produktion heißen FTS, also fahrerlose Transportsysteme, praktische Anwendung von virtueller Realität und additive Fertigung.
Das IPH, das Institut für Integrierte Produktion Hannover, forscht zum Beispiel aktuell an einem System, welches auf Störungen im Betrieb von FTS sofort reagieren kann.Die Fortscher am IPH entwickeln in weiteren wissenschaftlichen Projekten auch einen Prüfstand, welcher in der Lage ist, angetriebene Tragrollen zu überprüfen.
Darüber hinaus wird ein kamerabasiertes Evaluationssystem erforscht, welches unergonomische Arbeitsweisen identifizieren und daraufhin Verbesserungen vorschlagen kann. Auch bei der Planung neuer Industrieanlagen kommt die Produktionsautomatisierung zum Einsatz. Beispielsweise läuft eine Forschung, um mithilfe einer Drohne eine bestehende Fabrik komplett automatisch zu scannen und daraus eine 3D-Visualisierung zu erstellen.
