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Automatisierungstechnik

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Die Automatisierungstechnik ist ein fachübergreifendes Teilgebiet der Technik und eine Ingenieurwissenschaft, die alle Maßnahmen behandelt, Maschinen oder Anlagen zu automatisieren, also selbständig und ohne Mitwirkung von Menschen betreiben zu können. Der Automatisierungsgrad ist um so höher, je unabhängiger komplexe Maschinen und Anlagen von menschlichen Eingriffen sind. Durch Fortschritte in der Signalerfassung und primär elktronischen Signalverarbeitung konnte der Automatisierungsgrad wesentlich gesteigert werden. Neben der Entlastung des Menschen von gefährlichen, anstrengenden oder Routine-Tätigkeiten sind Qualitätsverbesserungen, eine höhere Leistungsfähigkeit der Maschine oder Anlage, Senkung von Personalkosten die Motivation, Automatisierungstechniken einzusetzen. Menschliche Tätigkeiten werden vorwiegend auf Beseitigung von Störungen, Materialnachschub, Fertigteilabtransport, Wartung und ähnliche Arbeiten reduziert. Ursprünglich lag die Anwendung der Automatisierungstechnik in der Großserienproduktion. Durch den Einsatz flexiblerer Anlagen ist es heutzutage jedoch möglich, auch die Produktion von Kleinserien bis hinunter zu Einzelstücken zumindest teilweise zu automatisieren. Die Grenze für den Einsatz der Automatisierung ergibt sich heutzutage meist aus der Wirtschaftlichkeit. Eine weitere Grenze der Automatisierungstechnik liegt dort, wo kreative Entscheidungen oder flexibles Problemlösen gefragt sind - diese Aufgaben kann ein Automatisierungssystem nur selten zufriedenstellend lösen. Eine andere Grenze der Automatisierung ist die nachlassende Aufmerksamkeit des Überwachers durch ein übermäßiges Vertrauen in das automatische System. Entwurf, Implementierung und Inbetriebnahme von Automatisierungsfunktionen sind 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 Identifikation und Parameterschätzung, adaptive Regelung, Überwachung und Fehlerdiagnose, Fuzzy-Logik, evolutionäre Algorithmen, neuronale Netze. Automatisierung und Rationalisierung gehen Hand in Hand. In der Produktion fällt weniger manuelle Arbeit an, die Produktivität wird bei sinkenden Lohnkosten gesteigert. Automatisierung ist volkswirtschaftlich eine wesentliche Ursache dafür, dass sinkendes Arbeitsaufkommen infolge steigender Produktivität durch Wirtschaftswachstum kompensiert wird, sofern die Gesamtmenge an Arbeit in einer Volkswirtschaft konstant bleibt. Die Automatisierung schafft aber auch Arbeitsplätze. Es werden neue Maschinen und Anlagen mit höherem Automatisierungsgrad hergestellt. Diese haben in der Regel einen größeren Markt. Bestehende Anlagen und Maschinen haben kurze Produktionslaufzeiten, weil sich ständig Verbesserungen ergeben.


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