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Automatisierungstechnik

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Automatisierungstechnik ist die ingenieurwissenschaftliche Disziplin zur Gestaltung von Prozessen und Anlagen, damit Abläufe selbsttätig, reproduzierbar und sicher erfolgen. Sie nutzt Sensorik, Aktorik, Steuerungs- und Regelungstechnik sowie Software. Zentrale Systeme sind SPS/PLC, DCS und SCADA, verbunden über Feldbusse wie PROFINET oder EtherCAT. Aufgaben sind Datenerfassung, Verarbeitung und Ansteuerung. Anwendungen reichen von Fertigung und Verfahrenstechnik bis Gebäude-, Energie- und Fahrzeugtechnik.

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Verwandte Kategorien

Automationslösungen Automatisierungssoftware Condition Monitoring / Zustandsüberwachung Ethercat Fabrikautomation Kompaktsteuerung Prozessautomatisierung Regeltechnik Regelungstechnik Signaltechnik SPS Steuerung

Herstellerliste Automatisierungstechnik

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EGS Automation GmbH

Raiffeisenstrasse 2, 78166 Donaueschingen
Deutschland

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Bystronic Deutschland GmbH

Römerstraße 14, 71296 Heimsheim
Deutschland

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AGS Automation Greifsysteme Schwope GmbH

Braunsberger Feld 15, 51429 Bergisch Gladbach
Germany

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PROMESS Montage- und Prüfsysteme GmbH

Nunsdorfer Ring 29, 12277 Berlin
Deutschland

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ifm electronic gmbh

Friedrichstr. 1, 45128 Essen
Deutschland

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Engmatec GmbH

Fritz Reichle Ring 5, 78315 Radolfzell
Deutschland

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Friedrich Lütze GmbH

Bruckwiesenstraße 17-19, 71384 Weinstadt
Deutschland

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isel Germany GmbH

Bürgermeister-Ebert-Straße 40, 36124 Eichenzell
Deutschland

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KMT Produktions- + Montage-Technik GmbH

Spittelbronner Weg 21, 78056 Villingen-Schwenningen, Schwenningen
Deutschland, Germany

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ANDREAS MAIER GmbH & Co. KG

Waiblinger Str. 116, 70734 Fellbach
Deutschland

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Libelle AG

Gewerbestr. 42, 70565 Stuttgart
Deutschland

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SLF Oberflächentechnik GmbH

Gutenbergstraße 10, 48282 Emsdetten
Deutschland

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AMI Förder- und Lagertechnik GmbH

Leystr. 27, 57629 Luckenbach
Deutschland

Veröffentlichungen zu Automatisierungstechnik

Silikonschaltmatten & Silikontastaturen: Robuste Lösungen für industrielle Anwendungen

BS Deutschland: Wir fertigen Silikonschaltmatten und Silikontastaturen nach Maß – für Maschinenbau, Medizintechnik, Automotive und andere anspruchsvolle Industriezweige. Beständig, anpassbar, langlebig.

High-Speed-Entnahme ⏱ und Qualitätskontrolle von Dünnwandspritzgußteilen

EGS Automation: Wenn in einem Spritzgießprozess 32 Teile gleichzeitig in einer Taktzeit von unter sieben Sekunden gespritzt, entnommen, geprüft und nestgetrennt abgelegt werden müssen, dann steht im Lastenheft des Automatisierers dieses Prozesses: High-Speed-Entnahme. Neben den hohen Anforderungen an die Automation ist natürlich auch der Herstellungsprozess selbst, einschließlich der Werkzeugentwicklung, Prozessstabilität und Anforderungen an die Qualität des Endproduktes extrem anspruchsvoll.

Hochautomatisierte Steckerproduktion mit Robotertechnik

EGS Automation: Intelligent verkettet und konsequent automatisiert Was tun bei permanent steigender Nachfrage nach Kunststoff-Hybridbauteilen unter Platzund Personalrestriktionen? Ein international agierender Automobilzulieferer setzt auf eine intelligent verkettete Anlage mit zwei Spritzgießmaschinen und sechs Robotern – und fährt gut damit.

Robotive Spritzgussautomation in 🖐 fünffacher Ausführung

EGS Automation: Um Kunden mit mehreren Produktionswerken auf zwei Kontinenten just-in-time und in größerer Menge mit Kunststoffhybridbauteilen zu beliefern, benötigt man einerseits zuverlässige Anlagen und fertigt im Idealfall jeweils vor Ort, um Lieferketten so kurz wie möglich zu halten und abzusichern. Die KBS-Spritztechnik hat genau diese Aufgabenstellung zu bewältigen und dafür fünf Spritzgießmaschinen mit Roboter-Automatisierungssystemen der EGS Automation aus Donaueschingen ausgestattet. Drei der Anlagen befinden sich im Heimatwerk in Schonach, zwei weitere Anlagen im Zweigwerk im kanadischen Barrie/Ontario, das 2017 in Betrieb genommen wurde.

Verkettete 🔗 Magnesiumbearbeitung mit Roboter & Palettiersystem zuverlässig automatisiert

EGS Automation: Verkettung von zwei Bearbeitungszentren und Laserkennzeichnung der Werkstücke zwölf Stunden auonom ohne Bedienereingriff

Automatisierungsmotive: Rationalisierung Humanisierung Qualitätssicherung Lieferfähigkeit

EGS Automation: In diesem Artikel beschäftigen wir uns eingehend mit den Gründen und Motiven für die Automatisierung. Dabei wollen wir politische, soziale oder ethische Aspekte außen vor lassen, diese werden derzeit in zahlreichen Artikeln und Betrachtungen rund um die voranschreitende Digitalisierung und Industrie 4.0 aus unterschiedlichsten Richtungen betrachtet.

Automatisierungstechnik Wiki

Automatisierungstechnik bezeichnet das Zusammenspiel von Sensorik, Regelung und Software für weitgehend selbstständige Prozesse und Anlagen. Erfasste Daten werden verdichtet und per Algorithmus in Ansteuerungen umgesetzt, damit definierte Automatisierungsfunktionen reproduzierbar ablaufen und die Ergebnisqualität stabil bleibt.

Grundlagen und Entwicklung

Historische Linien und wissenschaftliche Basis

Frühe mechanische Vorrichtungen wie Webstuhl, wassergetriebene Mühlen und später die Dampfmaschine leiteten die Automatisierung über zunehmend komplexe Steuerungen ein. Im 20. Jahrhundert führten Digitaltechnik, Mathematik und Naturwissenschaft zu vernetzten Systemen.

Die Kommunikationstheorie lieferte Verfahren zur robusten Datenübertragung, während die Leistung der Mikrocontroller durch Fortschritte in der Halbleiterfertigung stieg. Daraus entstand eine Systemarchitektur, die hardwarenahe Schaltung, Softwarelogik und Feldkommunikation sauber trennt.

Kernkomponenten und Funktionsweise

Steuern, Regeln und Leiten

Programmierbare Logiksteuerungen (SPS) bearbeiten diskrete Abläufe zyklisch priorisiert. Prozessleitsysteme (DCS) und SCADA-Systeme (Supervisory Control and Data Acquisition) bündeln Überwachung, Protokollierung und verteilte Regelkreise. PC-basierte Steuerungen übernehmen rechenintensive Aufgaben wie modellprädiktive Regelung und kamerageführte Identifikation.

Beispiel: Eine Abfülllinie nutzt SPS für Ventile, ein SCADA für Visualisierung und ein PC-System für Bildauswertung, das fehlerhafte Flaschen über eine digitale Schnittstelle ausschleust.

Sensorik, Aktorik, Kommunikation

Sensoren erfassen Temperatur, Druck, Position oder chemische Größen. Aktoren wie Servoantriebe und Ventile setzen Befehle um. Feldbussysteme wie PROFINET und EtherCAT erreichen Kommunikationszyklen unter 1 Millisekunde und verbinden die Steuerung mit dezentraler Peripherie. Die Leistungselektronik skaliert präzise Ströme und Spannungen für Antriebe.

Für Diagnoseaufgaben kombinieren Systeme Zeitstempel, Trendanalysen und Ereignislisten. Abweichungen werden früh erkannt und die Fehlerdiagnose bleibt reproduzierbar.

Anwendungsfelder

Fertigung, Logistik und Verfahren

In Produktionsanlagen erhöhen Roboter, CNC-Achsen und Inline-Prüfstände die Reproduzierbarkeit. In der Logistik beschleunigen Fördertechnik, Lagerautomatisierung und Sortierung den Materialfluss. Fabrikplanerische Modelle berechnen Wege und Puffer.

Die Verfahrenstechnik setzt auf DCS-Architekturen für kontinuierliche Prozesse. Rezepturverwaltung und Dosierregelungen sichern konstante Produktgüten bei schwankenden Eingangsstoffen.

Infrastruktur, Energie und Mobilität

In der Gebäudetechnik regeln Systeme Heizung, Lüftung, Klima und Beleuchtung zustandsbasiert. Die Energietechnik koordiniert Speichersysteme, Lastmanagement und Kraftwerksfahrpläne, etwa bei Windenergie-Parks.

In der Fahrzeugtechnik verknüpfen Steuergeräte Antrieb, Bremssysteme und Assistenzfunktionen. Das Navigationssystem liefert Fahrdaten. Beispiele reichen vom Verbrennungsmotor bis zur autonomen Rangierhilfe, während Waschmaschine und Haushaltsgeräte ähnliche Konzepte im Kleinen umsetzen.

In der Raumfahrttechnik gelten erhöhte Anforderungen an Redundanzen und Umweltbeständigkeit. Telemetrie und autonome Bordregler agieren mit strengen Sicherheitsmargen.

Auswahl, Betrieb und Architektur

Kriterien, Skalierung und Zulassung

Entscheidungen richten sich nach Durchsatz, Reaktionszeit, Anzahl der Ein- und Ausgänge, IT-Integration und gefordertem Automatisierungsgrad. Normen, funktionale Sicherheit und produktspezifische Zulassung bestimmen die Komponentenauswahl und Dokumentation.

  • Kommunikation: Feldbussystem, Bandbreite, deterministische Synchronisierung
  • Rechenlast: Algorithmen, Zykluszeit, Speicherbedarf
  • Skalierung: modulare Baugruppen, Redundanz, Migration
  • Schnittstelle: OPC UA, Diagnosezugriff, Zeitsynchronität
Steuerungsarchitekturen und Einsatzgebiete
ArchitekturTypische AnwendungSkalierbarkeit
SPS (PLC)Maschinensteuerung, Klein- bis MittelanlagenNiedrig bis Mittel
DCS (Leitsystem)Prozessindustrie, GroßanlagenHoch
PC-basierte SteuerungSpezialmaschinen, flexible SystemeMittel bis Hoch

Inbetriebnahme, Überwachung und Wartung

Die Inbetriebnahme umfasst I/O-Check, Sensorabgleich und Referenzfahrten. Laufende Überwachung nutzt Alarme, KPIs und Ereignisprotokolle. Vorausschauende Strategien stützen sich auf Schwingungsdaten, Temperaturtrends und Vergleichswerte, um Instandhaltung planbar zu machen.

Hersteller wie Siemens, Rockwell Automation, ABB, Schneider Electric, Bosch Rexroth, Mitsubishi Electric, Honeywell, Emerson, Yokogawa, Fanuc, Kuka, Festo, Phoenix Contact und Beckhoff prägen Ökosysteme aus Hardware, Entwicklungswerkzeugen und Support.

Leistungsmerkmale und Kennzahlen

Genauigkeit, Verfügbarkeit und Kommunikation

CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen erreichen Positionierwiederholgenauigkeiten bis 0,001 mm (ISO 230-2). In industriellen Umgebungen zielen Anlagen auf OEE-Werte über 85 Prozent. Spitzeninstallationen überschreiten 90 Prozent. Feldbusse wie EtherCAT und PROFINET übertragen Steuerdaten mit Zykluszeiten unter 1 Millisekunde und erlauben schnelle Regelkreise.

TCO, Rechnungswesen und Praxisnutzen

Gesamtkosten über den Lebenszyklus (TCO) werden eng mit dem Rechnungswesen bewertet: Energie, Ersatzteile, Stillstände, Schulungen und Softwarepflege. Ein Fall aus der Verpackungslinie zeigt, dass deterministische Kommunikation und zustandsbasierte Wartung die Produktionszeit um zweistellige Prozentwerte verlängerten.

Ausbildung, Studienwege und Arbeitsmarkt

Studium und Lehrinhalte

Studiengänge in Maschinenwesen, Elektrotechnik, Verfahrenstechnik oder Mikrosystemtechnik führen zum Berufsbild Automatisierungsingenieur. Typische Module sind Konstruktionslehre, Digitaltechnik, Kommunikationstheorie, Regelung, Fachlabor und Schaltung.

Studienaufnahme, Immatrikulation und Studienbeginn setzen Vorbildung und teils Sprachkenntnisse voraus. Zulassungsmodalitäten stehen auf der Homepage der Fakultäten. Der Studienaufbau gliedert sich über Fachsemester. Der Studienablauf wird im Regelstudienplan erläutert.

Studieninhalt und Vertiefung werden über Seminar, Bachelorseminar und Projektmodule konkretisiert. Die Abschlussarbeit schließt den Studienverlauf ab. Die Fachschaft unterstützt die Studienorientierung bis zum Hochschulabschluss.

  • Studienziel: methodische Automatisierungskompetenz, sichere Systemarchitektur
  • Studienverlauf: Grundlagen, Laborpraxis, Industrieprojekt
  • Studieninhalt: Modellbildung, Identifikation, Echtzeitsoftware
  • Vertiefung: Robotik, Raumfahrttechnik, Gebäude- und Energietechnik

Im Berufsumfeld der Elektroindustrie und in der Fahrzeugbranche zählen Arbeitgeber die sichere Überwachung komplexer Prozesse, die Planung der Inbetriebnahme und die Auslegung von Automatisierungslösungen. Gehaltsverhandlung und Lohnniveau variieren nach Branche, Region und Projekthaftung.

Literaturhinweise finden sich in der Nationalbibliothek. Aktuelle Normen und Leitfäden werden fortlaufend ergänzt. Eine präzise Dokumentation dient der behördlichen Zulassung und entlastet das Servicepersonal.

Begriffe wie Automatisierungssystem, Architektur und Automatisierungsgrad sind im industriellen Alltag präsent, ebenso Fahrzeug, Webstuhl und Waschmaschine als Beispiele für den Reifegrad der Technik. Durchdachte Inbetriebnahme und strukturierte Lagerautomatisierung verbinden Fabrikplanung mit sicherem Betrieb über Jahre.

Weitere Anbieter, Produkte und Services rund um Automatisierungstechnik

FAQ zu Automatisierungstechnik

Wie können kleine Unternehmen erfolgreich in die Automatisierung einsteigen?

Kleine und mittlere Unternehmen sollten mit einer Prozessanalyse starten, um Engpässe und wiederkehrende Aufgaben zu identifizieren. Ein Pilotprojekt in einem begrenzten Bereich ermöglicht erste Erfahrungen und den Nachweis des Nutzens. Kollaborative Roboter oder standardisierte Bürosoftware bieten oft einen kosteneffizienten Einstieg. Förderprogramme und regionale Beratungen können die Anfangsinvestition zusätzlich erleichtern.

Welche Cyberrisiken betreffen Automatisierungssysteme?

Automatisierungssysteme sind zunehmend Ziel von Cyberangriffen, die von Datendiebstahl bis zu Produktionsstillständen reichen. Hauptursachen sind ungesicherte Schnittstellen, veraltete Software und unzureichendes Patch-Management. Besonders gefährlich sind Ransomware-Angriffe, die ganze Produktionsketten lahmlegen können. Effektive Gegenmaßnahmen sind Netzwerksegmentierung, regelmäßige Sicherheitsaudits und gezielte Mitarbeiterschulungen.

Wie wird Künstliche Intelligenz in der Industrieautomatisierung eingesetzt?

KI unterstützt die Industrieautomatisierung vor allem bei vorausschauender Wartung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung. Maschinelles Lernen wertet Sensordaten aus, erkennt Muster und minimiert ungeplante Ausfälle. KI-basierte Bildverarbeitung identifiziert Produktfehler und erhöht die Fertigungsqualität. Voraussetzung für eine erfolgreiche Integration sind eine skalierbare Dateninfrastruktur und Expertise in Datenanalyse.

Wie wird der ROI von Automatisierungsprojekten ermittelt?

Der ROI von Automatisierungsprojekten ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen den Anfangsinvestitionen und den erzielten Einsparungen sowie Zusatzerträgen über die Zeit. Berücksichtigt werden geringere Arbeitskosten, niedrigere Fehlerquoten, höhere Durchsätze und verbesserte Produktqualität. Die Amortisationszeit, meist ein bis drei Jahre, dient als zentrale Kennzahl. Auch indirekte Kosten und Nutzen wie Schulungen oder Flexibilitätsgewinne müssen einbezogen werden.

Wie verändert Automatisierung den Arbeitsmarkt und welche Kompetenzen sind künftig entscheidend?

Automatisierung ersetzt vor allem repetitive und körperlich belastende Tätigkeiten und schafft neue Aufgaben in Programmierung, Systemwartung und Datenanalyse. Gefragt sind technische Fähigkeiten, analytisches Denken, Problemlösungskompetenz sowie Anpassungsfähigkeit und Bereitschaft zum lebenslangen Lernen. Umschulungs- und Weiterbildungsprogramme sind zentral, um Fachkräfte auf diese Anforderungen vorzubereiten.

Wie fördert moderne Automatisierungstechnik die Nachhaltigkeit?

Automatisierungstechnik steigert die Effizienz von Produktionsprozessen und senkt den Energie- und Ressourcenverbrauch. Präzise Steuerungen reduzieren Ausschuss und Rohstoffbedarf, wodurch Abfälle vermieden werden. Intelligente Gebäudeleitsysteme verringern den Energiebedarf für Heizung, Lüftung und Beleuchtung um bis zu 30 Prozent. Zudem unterstützt automatisierte Sortier- und Recyclingtechnik die Kreislaufwirtschaft.

Weiterführende Informationen zu Automatisierungstechnik

  • Automatisierungstechnik Wikipedia

    Die Wikipedia beschreibt Automatisierungstechnik als interdisziplinäre Disziplin zur Automatisierung technischer Prozesse mittels Messen, Steuern, Regeln und Kommunikation; behandelt Teilgebiete, Feldbus/Ethernet, HMI/SPS, Sicherheit, wirtschaftliche Wirkung, Grenzen, Methoden (KI/Fuzzy), Geschichte und Persönlichkeiten.

Diese Anbieterliste Automatisierungstechnik umfasst auch: Industrieautomation, Elektrische Automation, Industrielle Automation, Automation, Automatisierungssysteme, Automatisierungstechnik Auf Funkbasis, Automatisierung, Lean Automation, Automationstechnologie, Automationstechnik