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Wissenswertes zur Automation

| Redakteur: Susanne Reinshagen

Die Automatisierung der Produktion soll die Produktivität und die Qualität erhöhen.
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Die Automatisierung der Produktion soll die Produktivität und die Qualität erhöhen. (Bild: /pixabay / CC0)

Der Begriff der Automation ist in den letzten Jahren immer wichtiger geworden und ist in der heutigen Industrie in aller Munde. Dieser Artikel setzt sich zunächst mit dem Begriff der Automation auseinander und betrachtet dann die Folgen und Ergebnisse der Automation.

Die Automation ist ein durch die Automatisierung zu erreichender Zustand, welcher durch den Einsatz bedienungsfreier Arbeitssysteme erreicht werden kann. Einfach erklärt ist die Automation ein Zustand, in welchem mit möglichst wenig menschlichem Zutun die verschiedenen Produktionsprozesse automatisch und automatisiert ablaufen. Je besser die Automatisierungstechnik, umso weniger Arbeit muss der Mensch in die Produktion investieren.

Die Grundlagen der Automation

Die Grundlage der modernen Automatisierung ist die sogenannte Industrieautomation. Bei dieser werden einzelne Produktionsprozesse durch Automatisierungstechnik erweitert und verbessert, sodass Teile der industriellen Fertigung von den entsprechenden Maschinen übernommen werden können.

Der nächste Schritt der Automation ist allerdings die sogenannte Prozessautomation. Bei dieser werden nicht nur einzelne Bereiche der Fertigung durch Automation ergänzt und verbessert, sondern ganze Produktionsprozesse. Angefangen von den Grundlagen der Produktion bis zur Auslieferung der gefertigten Waren an die Kunden können verschiedene Lösungen vollkommen automatisch übernommen werden.

Wie erfolgt die Kommunikation in der Automation?

Im Rahmen der Automatisierungstechnik hat sich die Kommunikation deutlich verändert. So arbeitet die moderne Technik mit speicherprogrammierter Steuerung (SPS), welche seit einigen Jahren die verbindungsprogrammierte Steuerung abgelöst hat. Im einfachsten Fall besteht eine speicherprogrammierte Steuerung aus Eingängen, Ausgängen, einem Betriebssystem und einer Schnittstelle, über welche das jeweilige Anwendungsprogramm eingepflegt werden kann. Dieses legt fest, in welchem Verhältnis und in welcher Abhängigkeit Eingänge und Ausgänge geschaltet werden. Durch Sensoren und Aktoren sind diese Steuerungen an die verschiedenen Maschinen und Anlagen angeschlossen.

Was bedeutet Automationsfähigkeit?

Nicht jede Produktion und nicht jede Maschine ist automationsfähig. Dies liegt unter anderem an den verfügbaren Schnittstellen und den Speicher- und Kontrollmöglichkeiten. Eine automationsfähige Anlage kann beispielsweise mit dem entsprechenden Aufwand mit der notwendigen Automatisierungstechnik erweitert und zur Automation genutzt werden.

Geschichte zur Automation

Der Begriff der Automatisierung ist bereits im antiken Griechenland zu finden. Dort allerdings eher als Wunschtraum denn als sinnvoller Ansatz. Der erste Schritt zur modernen Automatisierung wurde allerdings bereits im Jahr 1745 gemacht, als in England ein Schmied ein System erfand, mit welchem sich Windmühlen automatisch in den Wind drehen konnten. Doch erst durch die Industrialisierung und vor allem durch die Erfindung der Elektrizität wurden ganz neue Bereich der Automation erschlossen.

Mit der Erfindung von Computersystemen und durch deren kontinuierliche Verbesserung hat sich allerdings in den letzten Jahren und Jahrzehnten ein erheblicher Sprung auf dem Markt vollzogen. Mittlerweile sind Roboter und Produktionsstrassen im Einsatz, welche einen Teil der Arbeit selbstständig übernehmen und somit die Automatisierungstechnik auf ein ganz neues Level anheben.

Welche Bedeutung hat die Automation für die Industrie

Für die Industrie ist die Automatisierungstechnik in vielen Bereichen von ganz entscheidender Bedeutung. Dies zeigt sich beispielsweise beim direkten Vergleich zwischen der maschinellen automatisierten und der manuellen Fertigung. Denn durch die Automatisierungstechnik lässt sich nicht nur deutlich schneller produzieren, sondern auch mit viel weniger Fehlern. Es ist somit für

ein Unternehmen wirtschaftlich sinnvoll auf Automatisierungstechnik zu setzen und somit nach der höchsten Effizienz zu streben. So findet sich heute Automatisierungstechnik sowohl im Bereich der Montage, beispielsweise von PKWs als auch in anderen Fertigungs- und Produktionsbereichen. Oftmals arbeitet die Automatisierungstechnik auch mit dem Menschen Hand in Hand und ergänzt ihn bei vielen Arbeiten.

Was sind Automationssysteme?

Automationssysteme sind Fertigungssysteme, welche für die hocheffiziente Fertigung spezieller Produkte entworfen und in den Unternehmen eingesetzt werden. Diese Systeme übernehmen einen grossen Teil der Produktion vollautomatisch und ohne menschliche Hilfe. Somit lässt sich die Automatisierungstechnik effektiv einsetzen, um Produktionen schneller und effizienter zu gestalten und vor allem deutlich flexibler auf die Forderungen des Marktes und der Nutzer zu reagieren. Im Vordergrund der verschiedenen Automationssysteme steht immer eine hohe Wirtschaftlichkeit bei gleichzeitig ebenso hoher Qualität der produzierten Produkte.

Die Vor- und Nachteile der Automatisierung in der Industrie

Grundsätzlich bieten die verschiedenen Systeme zunächst einmal nur Vorteile für die Unternehmen. Durch eine immer bessere Prozess- und Fertigungsautomation kann der Output und somit die Grundlage des wirtschaftlichen Erfolgs deutlich verstärkt werden. Zudem arbeiten die meisten Systeme mit einer sehr niedrigen Fehlertoleranz, sodass die Zahl an Ausschüssen deutlich verringert werden kann. Zudem kommen die Systeme in der Automatisierungstechnik mit deutlich weniger Mitarbeitern aus, was weitere wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.

Die Nachteile sind allerdings auch nicht zu verschweigen. Denn die benötigten Mitarbeiter in der Automatisierungstechnik sind in der Regel hoch gefragte und entsprechend gut entlohnte Spezialisten, sodass sich bei den Personalausgaben nur sehr geringe Einsparungen zeigen. Zudem hat der Kampf um die besten Mitarbeiter in diesem Bereich gerade erst begonnen und wird wohl in Zukunft deutlich intensiver geführt werden müssen.

Die Automatisierungspyramide als einfaches Schaubild

Die Automation kann sich im Rahmen der Automatisierungstechnik sehr gut mittels einer sogenannten Automatisierungspyramide darstellen lassen. Dabei ist die Pyramide in unterschiedliche Ebenen aufgeteilt, welche eine eigene Aufgabe in der Produktion darstellt. Zudem betont die Pyramide die Hierarchie der einzelnen Ebenen und kann somit für eine optimale Darstellung herangezogen werden.

Von oben nach unten werden die einzelnen Ebenen in der Regel folgendermassen definiert:

  • Unternehmensebene
  • Betriebsleitebene
  • Prozessleitebene
  • Steuerungsebene
  • Feldebene
  • Sensor oder Aktorenebene

Jede Ebene arbeitet im Rahmen der Automatisierung mit unterschiedlichen Varianten der Kommunikation und der Datenerfassung und Übertragung.

Die Automation in betriebswirtschaftlicher Sicht

Aus betriebswirtschaftlicher Sicht ist die Automation selbstverständlich immer mit Risiken verbunden. Denn zunächst einmal muss die entsprechende Automatisierungstechnik angeschafft und in die Produktionsprozesse integriert werden. Dies sind Kostenfaktoren, welche vom Unternehmen zunächst einmal getragen werden müssen. Zudem dauert es in der Regel eine Zeit lang, bis alle Elemente der Automatisierung optimal ineinandergreifen und die Vorteile der neuen Automatisierungstechnik sichtbar werden. Die Automation bringt also nicht vom ersten Tag an einen wirtschaftlichen Vorteil. Dieser wird erst deutlich, wenn der Betrieb mit den neuen Möglichkeiten der Automation seinen Output signifikant steigert oder schneller auf die Wünsche und Forderungen der Kunden reagieren kann. Es ist somit immer mit einem gewissen betriebswirtschaftlichem Risiko verbunden, ein Unternehmen durch Automatisierungstechnik zu erweitern.

Die Automation der Zukunft

Im Rahmen der Entwicklung zur Industrie 4.0 wird sich die Automation in immer mehr Bereichen durchsetzen. In Zukunft können wir davon ausgehen, dass sich vor allem im Bereich der KI (Künstlichen Intelligenz) und der Robotik deutliche Weiterentwicklungen zeigen werden. Dies hat natürlich auch gesellschaftliche Auswirkungen, da die Zahl der benötigten Mitarbeiter in vielen Produktionsbereichen deutlich abnehmen wird. Dennoch wird durch die immer stärker werdende Automatisierungstechnik eine ganze Reihe an Vorteilen entstehen, welche einen Teil dieser Effekte wieder auffangen werden. Zudem werden bereits aktuell gezielt Entwicklungen im Bereich der Automation und der Robotik stark gefördert und staatlich unterstützt. Somit ist ein deutlicher Anstieg der Möglichkeiten in den nächsten Jahren zu erwarten.

Die Automation: Jobs - Berufsbilder in der Automatisierung

Durch die immer stärker in den Fokus rückende Automatisierung entwickeln sich selbstverständlich auch in diesem Bereich neue Berufsbilder, welche immer stärker gefragt werden. Zu den wichtigsten Berufsbildern in diesem Bereich gehören der Automatiker, der Automationsingenieur und der Automationstechniker. Werfen wir also einen Blick auf diese drei Berufe.

Der Automatiker

Der Automatiker ist ein Lehrberuf in der Schweiz, welcher aus dem Beruf des Elektromechanikers hervorgegangen ist. Die vier Jahre dauernde Ausbildung befähigt den Automatiker unter anderem das Planen, Bauen und Prüfen von Anlagen und Automatisierungssystemen in den unterschiedlichen Grössen und Schwerpunkten. Zudem bietet der Beruf einige gute Weiterbildungsmöglichkeiten.

Der Automationsingenieur

Als Ingenieur für Automatisierungstechnik ist man in vielen Unternehmen für die Planung von Geräten und Anlagen der Automation beschäftigt. Dabei liegt der Schwerpunkt sehr häufig auf der Entwicklung und Konstruktion neuer Systeme oder der Implementierung von weiteren Automatisierungsfunktionen in bereits bestehende Anlagen. Dies ist ein Studienberuf, welcher eine entsprechende Bezahlung mit sich bringt.

Der Automationstechniker

Der Automationstechniker ist ein Beruf für Menschen mit Hingabe und grossem technischen Verständnis. Denn der Automationstechniker montiert die verschiedenen Systeme nicht nur, sondern ist auch für deren Programmierung und die verschiedenen Testläufe zuständig. Oftmals entscheidet ein Automationstechniker über den Erfolg oder Misserfolg der verwendeten Automatisierungstechnik durch seine Arbeit.

Gehälter in der Automationsbranche

Grundsätzlich liegen die Gehälter im Bereich der Automatisierungstechnik im oberen Bereich. Je nach Unternehmen und Position können ausgebildete Fachkräfte in diesem Bereich mit einem Jahresbrutto von rund 80.000 bis 120.000 Schweizer Franken rechnen.

Die Löhne hängen zudem sehr stark von der Ausbildung des Mitarbeiters ab und können dementsprechend deutlich abweichen. Grundsätzlich muss allerdings gesagt werden, dass Mitarbeiter mit einer grösseren Erfahrung deutlich höhere Gehälter in Zukunft erwarten dürfen.

Wichtige Messen in der Schweiz und Deutschland

In der Schweiz gibt es rund ums Jahr insgesamt zwei wichtige und bedeutsame Messen rund um die Automatisierungstechnik. Dies ist zum einen die automation & electronics im Juni in Zürich und die Sindex im September in Bern.

In Deutschland gibt es aufgrund der Grösse einige Messen in diesem Segment mehr. Darunter fallen unter anderem die Hannover Messe im April in Hannover, die SPS IPC Drives im November in Nürnberg oder die All about Automation an vier Standorten in Deutschland.<<

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