Vom mechanischen Webstuhl zur maschinennahen Vernetzung

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Die meisten dieser allgemeinen Methoden verwenden theoretisch oder experimentell ermittelte Modelle der Prozesse in analytischer Form, auf deren Grundlage dann wissensbasierte Methoden zum Entwurf und zur Inbetriebnahme der verschiedenen Automatisierungsfunktionen entwickelt werden. Hierzu gehören beispielsweise Identifikation und Parameterschätzung, die adaptive Regelung, Überwachung und Fehlerdiagnose, die Fuzzy-Logik sowie evolutionäre Algorithmen oder neuronale Netze.

So entstehen zum Beispiel Automatisierungssysteme, die modellgestützte Regelungen und Steuerungen (selbsteinstellend oder kontinuierlich adaptiv) und eine Überwachung mit Fehlerdiagnose enthalten. In Abhängigkeit von der jeweiligen Information können sie Entscheidungen treffen.

Die prozessorientierten Methoden dienen der Entwicklung von Prozessen und mechatronischen Systemen. Dies sind beispielsweise die rechnergestützte Modellbildung, Simulation und digitale Regelung von Robotern, Werkzeugmaschinen, Verbrennungsmotoren, Kraftfahrzeugen, hydraulischen und pneumatischen Antrieben.

Anwendungsgebiete, Herausforderungen und Grenzen für Automatisierungslösungen

Die Automatisierungstechnik ist heute fester Bestandteil in allen Bereichen der Gesellschaft. So wird Kommunikationstechnik und die entsprechende Vernetzung heute quasi von jedermann genutzt. Für die Vernetzung werden Feldbussysteme, wie Profibus, Interbus, AS-Interface (früher: ASI), Echtzeit-Ethernet und drahtlose Übertragungssysteme, eingesetzt. Die maschinennahe Vernetzung ist in den meisten Fällen Teil einer geschlossenen Wirkungskette und muss daher entsprechende Echtzeitanforderungen erfüllen.

Ganz selbstverständlich wird von der sogenannten Mensch-Maschine-Schnittstelle gesprochen. Dabei wird die Rolle des Bedieners analysiert und sichergestellt, dass dieser ausreichend, rechtzeitig und fehlerfrei über die Betriebsverhältnisse der Anlagentechnik informiert wird, damit er die richtigen Entscheidungen treffen kann.

Automatisierungstechnik macht Maschinen sicherer

In diesem Zusammenhang spielt auch die Frage der Sicherheit eine wichtige Rolle. Die Einhaltung von Vorschriften ist Voraussetzung für die Entwicklung von effizient und zuverlässig arbeitenden Maschinen und Anlagen. Die Automatisierungstechnik ist daran maßgeblich beteiligt.

Manchmal jedoch sind allen Optimierungen, die durch die Automatisierungstechnik möglich werden, auch Grenzen gesetzt. Dann beispielsweise, wenn manuelle Tätigkeiten wirtschaftlicher sind als die komplexe Automatisierungslösung. Oder wenn die menschliche Kreativität im Vordergrund steht.

* Annedore Munde ist freie Fachjournalistin in Erfurt.

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