Die Gründe, die in Richtung Automatisierung der Prozesse - sei dies über eine Software oder Roboter (RPA, Robotic Process Automation) - drängen, sind vielseitig. Dazu zählen die Auflösung von repetitiven oder komplexen Aufgaben, das Ersetzen von Personal bei gefährlichen Aufgaben/in gefährlichen Bereichen und/oder Aktivitäten, die eine erhöhte physische Abnutzung bedeuten, eine Steigerung der Sicherheit oder Genauigkeit sowie die Reduzierung von Zeit und Kosten, insbesondere in Bezug auf den Strom.
Die industrielle Automatisierung bedeutet nicht, dass Menschen, die Bediener, entbehrlich sind. Im Gegenteil; ihnen wird eine wichtigere Aufgabe in Form der Überwachung dieser Automatisierung zugewiesen. Außerdem sind sie für die Wartung dieser Systeme und die Überprüfung der Endqualität der Produkte zuständig.
Die Automatisierung erhöht des Weiteren die Produktion der Fabrik. Dies bedeutet, dass die Kapazität, eine größere Menge an Bestellungen zu übernehmen, gesteigert werden kann. Dafür wiederum wird mehr Personal benötigt und auf der anderen Seite wird die getätigte Investition schneller amortisiert.
Die Automatisierung, Schritt für Schritt
Nun stellt sich die Frage, wo man am besten beginnt. Als Erstes geht es darum, den Betrieb zu sensorisieren. Sensoren sind Geräte, die dazu dienen, Daten von den Maschinen und den verschiedenen Prozessen zu erfassen, um diese später anhand einer Software mit Algorithmen der künstlichen Intelligenz zu analysieren. Dies ist als Internet der Dinge (IoT) bekannt. Hierbei geht es darum, die Fabrik zu vernetzen, um über mehr Wissen über die Produktionskette sowie die Kontrolle in Echtzeit sämtlicher Geschehnisse im Betrieb zu verfügen.
Bei der Einführung von Automatisierungssystemen müssen einige Schritte durchgeführt werden:
Planung: der gesamte Produktionsprozess und die Lieferkette müssen bekannt sein, um zu identifizieren, welche Prozesse automatisiert werden können und dies so durchführen zu können, dass keine Unterbrüche in der Fertigung entstehen.
Integration: sämtliche Elemente und Daten müssen computerisiert sein, damit die Automatisierungssoftwares, sobald der Betrieb sensorisiert ist, die Daten verstehen und korrekt verarbeiten.
Überwachung: die Bediener überwachen die Systeme, um zu überprüfen, ob diese korrekt funktionieren.
Wartung: daneben muss ein Wartungsplan erstellt werden, damit die nötigen Aktionen durchgeführt werden können, um die Leistung der Systeme aufrecht zu erhalten.
Auf der anderen Seite erfolgt die Kommunikation einer automatisierten Fabrik über ein Prozessleitsystem (PLS), das aus fünf Ebenen besteht und als Automatisierungspyramide bekannt ist:
Prozessebene: das Feld der Überwachung, wo sich die verbundenen Sensoren befinden.
Steuerungsebene: SPS-Systeme
Prozessleitebene: Systeme zur Überwachung, Steuerung und Datenerfassung (SCADA)
Betriebsleitebene: bezieht sich auf die Fertigungsmanagementsysteme (MES)
Unternehmensebene: Software zur Ressourcenplanung des Unternehmens (ERP).
Vorteile der Automatisierung
Es kristallisieren sich also 5 Vorteile heraus, die wir im Verlauf dieses Artikels analysiert haben.
Höhere Produktivität. Die Automatisierung ermöglicht eine schnellere Produktion und eine Optimierung der Nutzung der Maschinen. Dies erlaubt es, dass das Personal mehr Zeit anderen wichtigen Aktivitäten widmen kann, die die Automatisierung nicht ausführen kann. Diese Verbesserung der Produktivität können wir nicht nur im Produktionsbetrieb selbst, sondern auch in anderen Bereichen wie der Lagerverwaltung oder der Auftragsabwicklung beobachten.
Zeit- und Geldeinsparung: Ein Bericht des Marktforschungsunternehmens ARC Advisory Groupquantifiziert, dass nur schon die Übernahme der universellen Automatisierung Einsparungen von bis zu 30.000 Millionen Dollar pro Jahr für die Industrie bedeuten kann.
Verfügbarkeit: die Automatisierung arbeitet 24 Stunden an 7 Tagen die Woche, 365 Tage im Jahr. Sie funktioniert pausenlos, wodurch Bestellungen jederzeit verarbeitet werden können, ohne dass dafür Menschen eingreifen müssen.
Qualität: Die Beschränkung der manuellen Prozesse bedeutet eine Reduzierung des Risikos für Nachlässigkeit und Fehler. Dies wiederum sorgt für eine bessere Qualität des Produkts.
Effizienz: die Nutzung der industriellen Automatisierung ermöglicht es, ausgezeichnete Ergebnisse bei den hergestellten Produkten mit einem Minimum an Materialverschwendung und einer perfekten Präzision zu erhalten.
Die Automatisierung hat erst begonnen. Und sobald die technologischen Hilfsmittel der Industrie 4.0 in den Fabriken an Bedeutung gewinnen, wie dies bereits das maschinelle Lernen oder die künstliche Intelligenz tun, wird sich die Automatisierung der Prozesse noch auf weitere, komplexere Bereiche erweitern. Gemäß der jährlichen Studie „Automation with Intelligence“ von
The sooner this competitive advantage is introduced, the greater the profitability distances with regards to the competition.