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Betriebs- und Prozessautomation

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Betriebs- und Prozessautomation

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In den 50er Jahren des vorigen Jahrhunderts war der Begriff „Automation“ hierzulande noch überwiegend mit Befürchtungen behaftet, zudem ging das Gerangel zwischen Automation und Automatisierung hin und her. Einschlägige Aufsätze wurden zumeist mit „Problematik der Automation“ betitelt.

So schrieb denn der Einkaufsdirektor eines schwäbischen Automobilproduzenten seinen Kollegen im Dezember 1956 ins Stammbuch: „…die einen gehen vor dem Wort Automatisierung vor Ehrfurcht in die Knie, die anderen legen die Lanze ein und rennen gegen das Ungeheuer an.“ Ein Hochschul-Professor machte sich unter dem Motto „Keine Angst vor der Automation“ auf, diesen Begriff von seinen vielfältigen Auslegungen zu entkleiden, die zu einer gewissen Panikstimmung geführt hatten. Anerkannt wurde aber, dass in den USA schon 15 Jahre früher ein Stimmungswandel zu Gunsten der Automation stattgefunden hatte.
Automatisierung = Rationalisierung?
Für jenen Einkaufsdirektor war die Automatisierung eine Fortsetzung der Rationalisierung, wenn nicht gar das gleiche: „Man kann nicht einfach anfangen, zu automatisieren, wenn man vorher nicht mit spitzem Bleistift die Wirtschaftlichkeit und Rendite ge- und berechnet hat, und so müssen sich für jeden Betrieb die Grenzen der Automatisierung durch Rechnung ergeben“. Weiter: „Unter Rationalisierung, Automation oder Automatisierung verstehe ich die Ableistung einer Arbeit und die Erreichung eines gesteckten Zieles auf dem kürzesten, Zeit sparendsten und wirtschaftlichsten Weg unter Einsatz aller Erkenntnisse, die auf kaufmännischem und technischem Gebiet vorhanden sind. Automatisierung ist keine Hexerei, sondern das, was der gesunde Menschenverstand sich als Fortentwicklung bei der Überprüfung der Folgerichtigkeit unserer Arbeitsabläufe vorstellen kann“.
Schon damals galt die Automobilindustrie als besonders fortschrittlich in allem, was in den Produktionsbereichen den Arbeitsfluss schneller und rentabler gestalten konnte. Arbeitsvorbereitung und Arbeitsplanung spielten dabei eine tragende Rolle, denn hier wurde zunächst auch entschieden, ob ein für die Fertigung des Automobils benötigtes Teil als Fertigteil von auswärts bezogen oder im eigenen Hause aus zugekauftem Rohmaterial oder Halbzeug gefertigt wurde.
In den Jahren des Wiederaufbaues waren es Kobold-Elektromotoren aus Stuttgart, Fanal-Schütze von Metzenhauer & Jung aus Wuppertal, Schaltanlagen von Klöckner Moeller aus Bonn, Bauer-Elektromotoren aus Esslingen oder BBC-Schütze aus Mannheim, die durch gezielte Werbung bei den Einkäufern bekannt wurden.
Steigerung der Arbeitsproduktivität
Auch in den 60er Jahren hing man noch der typisierten Fertigung von Produkten und Teilen in möglichst großen Mengen nach. Typenbegrenzung und Spezialisierung versprachen einzelnen Herstellern zwar spürbare Entlastung, steigerten infolge des schärferen Wettbewerbs aber gleichzeitig die Risiken. Ohnehin bliebe den einzelnen Produzenten gar nichts anderes übrig, als durch weitere Erhöhung der Produktivität die Existenzfähigkeit des Unternehmens zu sichern. Es hieße aber einseitig handeln, wollte man immer nur in den Betriebsbereichen rationalisieren.
Man hatte nämlich errechnet, dass die Produktivität in den vorangegangenen 50 Jahren im Fertigungsbereich durchschnittlich um mehr als 1500% gestiegen war, im Bürobereich jedoch kaum um 100%. Genügten in den 30er Jahren noch fünf Bürotätige auf 100 insgesamt Beschäftigte, so kamen in den 60ern meist schon 20 Bürokräfte auf 100 Werktätige. Automatisierung wurde weiter mit Rationalisierung gleichgesetzt und fand damit vorwiegend im Organisatorischen statt. So war man z.B. bestrebt, Produktions- und Verwaltungsbauten möglichst ebenerdig anzulegen, weil sich damit die Kommunikation von Betrieb und Verwaltung erheblich vereinfachen sowie die Produktionswege verkürzen und mechanisieren ließen. Laufbänder, Rohrpostanlagen, Fernaugen sowie Wechsel- und Gegensprechanlagen waren die Werkzeuge. Die wirkliche Automatisierung blieb eine heimliche Domäne der Prozesstechnik in der Chemischen Industrie.
Werbethemen der Antriebs- und Automatisierungstechnik waren in diesem Jahrzehnt u.a. SEW aus Bruchsal mit Rollastik-Kupplungen, Bauer-Getriebemotoren, Herion-Werke aus Stuttgart mit Hydraulik-Wegschiebern, Festo aus Esslingen-Berkheim mit Pneumatikzylindern, Bauknecht aus Stuttgart mit Elektromotoren, SEL aus Stuttgart mit Drehfeldsystemen, Motorantriebe von BBC aus Mannheim, Cavex-Getriebe von Flender aus Bocholt, Kegelrollenlager von Timken aus Düsseldorf, Fafnir-Gehäuseeinheiten von INA aus Homburg/Saar.
In den 70er Jahren kamen Regelgetriebe von Stöber aus Pforzheim, Antriebselemente von Renold aus Düsseldorf, Stellmotoren von Berger aus Lahr, Zahnriemenantriebe von Flender aus Düsseldorf, Stirnradmotoren von Obermoser aus Bruchsal, Rollenlager von SKF aus Schweinfurt, Kugellager von FAG Kugelfischer aus Schweinfurt, Großwälzlager von Rothe Erde Schmiedag aus Dortmund, Kegelrollenlager von NTN aus Düsseldorf, Rollenlager von Jäger aus Wuppertal, Getriebemotoren von SEW, PIV-Antriebe aus Bad Homburg, Behälterpumpen von Lutz aus Wertheim, Getriebemotoren von Himmelwerk aus Tübingen, Steuerungen von Danfoss aus Offenbach, Fluid Zylinder von Parker Hannifin aus Köln, Mess- und Regelgeräte von Gossen aus Erlangen oder Elektromotoren von Schorch aus Mönchengladbach hinzu.
Automatisierungstechnik hat sich emanzipiert
In den 90er Jahren ist die Automatisierungstechnik der Umklammerung großer Hersteller von Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) endlich entwachsen. Kompatibilität und Offenheit ist unter den wetteifernden Automatisierungssystemen angesagt. Das kritische Moment ist die durchgängige Informations- und Kommunikationsfähigkeit. Bus-Systeme sollen nicht nur die durchgängige Kommunikation über verschiedene Automatisierungshierarchien hinweg sicherstellen, sondern darüber hinaus die Bewältigung immenser Datenströme.
Derweil strebt die Automatisierungstechnik 1996 die nächst höhere und vor allem Kosten sparende Automatisierungsstufe in Form des Einsatzes von Industrie-PCs als Steuerungs- und Diagnose-Instrument an. Denn was in der Automatisierung bis dahin nicht möglich war, hat die Computertechnik früh erreicht, nämlich weltweit einheitliche Kommunikationsstandards. Neben der Chemie sind der Maschinenbau, die Elektroindustrie und die Automobilbranche Schwerpunkte für Systeme, Anlagen und Dienstleistungen der Produktions- und Prozessautomatisierung. Hinzu kommen Produkte für den Signalweg, wie z.B. aktive und passive Komponenten für alle Bereiche industrieller Automation.
Das Neue sind 1996 aber Engineering-Tools auf der Basis von Windows 95, durch die der aus der PC-Welt bekannte Bedienungskomfort in die Automatisierungswelt Einzug hält. Der Markt für SPS-basierte Automatisierungssysteme macht seinerzeit rund 6 Mrd. US$ aus, aufgeteilt auf ein gutes Dutzend verschiedener Anbieter. Dieser Zersplitterung steht der globale PC-Markt mit einem Volumen von rund 250 Mrd. US$ gegenüber.
Ein wichtiger Trend ist die zunehmende Dezentralisierung von Automatisierungsaufgaben. Der Fortschritt der Feldbustechnik birgt in vielen Bereichen noch Einsparpotenzial. Ein weiterer technischer Trend geht in Richtung Einbildung von Rechnerfunktionalität in die Industrieautomatisierung. Die Aufgaben werden immer komplexer, der wertmäßige Anteil an Datenverarbeitungsaufgaben nimmt zu. Im Gegensatz zur Hardware steigt der Software- und Engineering-Anteil in Automatisierungsprojekten stetig und überschreitet die 50%-Marke der gesamten Anlagen- und Systemkosten.
Zunehmender internationaler Wettbewerbsdruck zwingt immer mehr dazu, Automatisierungskonzepte zu standardisieren und zu normieren. Weiter ist es notwendig, unterschiedlichste Peripheriegeräte über ein einheitliches Bussystem miteinander und mit unterschiedlichsten Steuerungen einheitlich zu verbinden. Als weltweit verbreitet und mit besten Zukunftschancen werden Interbus S und Profibus FP/DP eingeschätzt, hinzu kommt der Can-Bus und das ASI-Interface. In Nord- und Südamerika dominieren derweil Bus-Systeme von US-Anbietern wie Device Net und Control Net. Seit März 1996 ist der Profibus als Europäische Norm EN 50170 verabschiedet. Dieser erlaubt eine durchgängige Vernetzung von der Zellen- bis zur Feldebene. Als weiteres Ziel der industriellen Kommunikation zeichnet sich die Verbindung von Industrie- mit Büronetzen ab.
1997 erreicht schließlich das Gerangel um den am weitesten verbreiteten Feldbus zwischen den Anhängern von Interbus und Profibus seinen Höhepunkt. Beide Gemeinden bieten dazu Marktforschungsstudien mit durchaus gegensätzlichen Ergebnissen auf. Die einen zählen den Feldbus mit der Anzahl von Verbindungsknoten, die anderen mit der Anzahl installierter Systeme. Fein heraus ist in beiden Fällen die CAN- Gemeinde, weil der Can-Bus durch die langjährige Verwendung in der Automobilindustrie weit enteilt ist. Einig sind sich alle Kontrahenten darin, die Zahl der am Markt angebotenen Feldbus-Systeme und Kommunikationsschnittstellen weitmöglichst zu reduzieren. ks
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