Die Geschichte der Automatisierung

Die Anfänge der Automatisierung sind wohl fast so alt wie die Menschheit selbst: Wo immer der Mensch erkannte, dass er Energien der Natur wie Wasserkraft oder Arbeitstiere nutzen konnte, erfand er entsprechende Geräte und Technologien (Pflug, Rad, Wasserrad, Mühle), um sich die Arbeit zu erleichtern und produktiver zu machen. Der Webstuhl existierte bereits im Neolithikum, Windmühlen finden sich schon bei den Sumerern (3500 vor Chr.). Die Bewahrung des Wissens der Antike und die Transferierung von Wissen aus dem arabischen Raum (Mathematik) ermöglichte in der Renaissance eine neue Blüte der Wissenschaften wie der Physik. Mit Fortschritten in der Mechanik und neuen Antriebstechniken wie der Dampfmaschine (18. Jahrhundert) zog das Zeitalter der Industrialisierung herauf. Nun konnte die Kraft der Maschine, später des Motors genutzt werden, um Arbeit zu vollbringen. Tierische und menschliche Kraft wurde ersetzbar. Massenproduktion in Fabriken wurde möglich.

Die Automatisierungstechnik

Ziel der Automatisierungstechnik ist es, dass eine Maschine oder Anlage völlig selbstständig und unabhängig vom Menschen arbeitet. Je besser dieses Ziel erreicht wird, um so höher ist der Automatisierungsgrad. Häufig bleiben für den Menschen noch überwachung, Nachschub, Fertigteilabtransport, Wartung und ähnliche Arbeiten übrig. Mit dem derzeitigen Stand der Elektronik (Mikroprozessor, Software usw.) kann dieses Ziel besser als je zuvor erreicht werden. Hohe Personalkosten sind die wirtschaftliche Triebfeder.

Methoden der Automatisierungstechnik

Entwurf, Implementierung und Inbetriebnahme von Automatisierungsfunktionen ist stark methodenorientiert. Diese Methoden der Automatisierungstechnik sind zum Teil auf bestimmte Prozesse zugeschnitten. Die meisten der entwickelten allgemeinen Methoden der modernen Prozessautomatisierung verwenden theoretisch oder experimentell ermittelte Modelle der Prozesse in analytischer Form. Auf der Grundlage dieser Modelle können dann wissensbasierte Methoden zum Entwurf und zur Inbetriebnahme der verschiedenen Automatisierungsfunktionen entwickelt werden. Hierzu gehören Methoden wie

Mit wissensbasierten Ansätzen entstehen dann 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. Hierzu zählen zum Beispiel die rechnergestützte Modellbildung, Simulation und digitale Regelung von Robotern, Werkzeugmaschinen, Verbrennungsmotoren, Kraftfahrzeugen, hydraulischen und pneumatischen Antrieben und Aktoren, für die auch Methoden zur Fehlerdiagnose entwickelt und praktisch erprobt werden. Von besonderer Bedeutung sind dabei auch die Entwicklung und praktische Erprobung von Methoden der Computational Intelligence, also ein Zusammenwirken von Fuzzy-Logik, neuronalen Netzen und evolutionären Optimierungsalgorithmen. Eine Ma▀zahl automatisierter Systeme ist der Wiederverwendungsgrad der Komponenten stillgelegter Anlagen.

(Quelle: Wikipedia.de)