Was ist Robotik und industrielle Automatisierung?

Industrielle Automatisierung und Robotik nutzen Computer, Steuerungssysteme und Informationstechnologie zum Betrieb von Maschinen und industriellen Prozessen, um manuelle Arbeit zu ersetzen und gleichzeitig Produktivität, Geschwindigkeit und Qualität der Produkte zu verbessern. Automatisierte industrielle Anwendungen reichen von Montagelinien für Fertigungsprozesse bis hin zur Chirurgie und Weltraumforschung. Allerdings sind die Begriffe Automatisierung und Robotik nicht dasselbe. Darum werden wir heute erläutern, worum es sich bei Automatisierung und Robotik jeweils handelt.

Unter Automatisierung versteht man den Einsatz von Maschinen, Computersoftware oder anderen Technologien um Aufgaben zu erledigen, die sonst von Menschen ausgeführt werden würden. Es gibt eine Reihe von Arten der Automatisierung, die sowohl virtuelle als auch physische Aufgaben umfassen können.

Softwareautomatisierung

Hierbei handelt es sich um die Automatisierung von Aufgaben, die normalerweise von Menschen mithilfe von Computerprogrammen ausgeführt werden. Dabei gibt es drei spezifische Bereiche:

• Business Process Automation (BPA): Die Nutzung von Software zur Formalisierung und Rationalisierung von Geschäfts- und Buchhaltungsprozessen
• Robotic Process Automation (RPA): Einsatz von „Softwarerobotern“ zur Nachahmung von menschlichem Verhalten durch Computerprogramme
• Intelligent Process Automation (IPA): Einsatzu von künstlicher Intelligenz, um zu lernen, wie Menschen mit einem Computerprogramm arbeiten und interagieren

BPA und RPA unterscheiden sich nur geringfügig voneinander, wobei BPA eher dem Ersetzen einer mit Menschen besetzten Produktionslinie mit einer autonomen Fabrik gleichkommt und RPA eher dem kooperativen Hinzufügen eines kollaborativen Roboters entspricht, der neben den menschlichen Arbeitskräften koexistiert.

Hierbei handelt es sich um die Automatisierung industrieller Prozesse durch die Steuerung physischer Vorgänge mithilfe von Maschinen und Steuerungssystemen.  Bei dieser Art der physischen Automatisierung werden sowohl Roboter als auch nicht-robotische Maschinen wie CNC (Computer Numerical Control) Maschinen eingesetzt.

In diesem Bereich der Technik werden Roboter entworfen, konstruiert, programmiert und für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Roboter sind programmierbare Maschinen, die mit ihrer Umgebung interagieren. Sie verwenden dazu Sensoren und Aktoren, um autonom oder halbautonom Aufgaben auszuführen. Diese Roboter können umprogrammiert werden, was sie anpassungsfähiger macht als Maschinen mit nur einer Funktion. Herkömmliche Industrieroboter erledigen Aufgaben in der Regel schneller als Menschen, während kollaborative Roboter so konstruiert sind, dass sie ähnlich wie Menschen arbeiten.  Es gibt Bereiche, in denen sich Automatisierung und Robotik überschneiden. Ein Beispiel hierfür sind die Fließbänder der Automobilindustrie, an denen Roboter zur Automatisierung von körperlich anstrengenden Aufgaben eingesetzt werden. Es ist jedoch klar, dass nicht alle Robotikanwendungen mit der Automatisierung zu tun haben. Gleichwohl gibt es eben auch Prozesse der Automatisierung, die nicht mit physischen Robotern arbeiten.

Der Einsatz von CNC Maschinen für die Hochpräzisionsfertigung in der Luft- und Raumfahrt während des Zweiten Weltkriegs ist ein Beispiel für eine frühe Form der industriellen Automatisierung. Bis zur zunehmenden Automatisierung in den 1950er Jahren erforderten die ersten CNC Maschinen noch ein hohes Maß an menschlichem Einsatz.

Die moderne industrielle Automatisierung verwendet Datenerfassungssysteme, verteilte Steuerungssysteme, Überwachungssteuerungen und programmierbare Logistiksteuerungen. Sie sind ideal für die Verarbeitung von Chemikalien, Zellstoff, Papier, Öl, Gas und anderen Rohstoffen, da sie zuverlässig und berechenbar sind. Die industrielle Automatisierung kann, ihr zugeführte, periphere Daten einbeziehen, um die Prozesse weiter zu optimieren. Dies Geschieht auf der Grundlage von Echtzeitdaten durch die Integration von Industrie 4.0 Funktionen in diese Systeme.

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