In automatisierten Produktionsumgebungen übernehmen Roboter repetitive Aufgaben mit hoher Präzision und Konstanz. Sie eliminieren Schwankungen in der Prozessführung und erhöhen die Anlagenverfügbarkeit. Gleichzeitig entlasten sie Fachkräfte von monotonen Tätigkeiten und ermöglichen deren Einsatz in anspruchsvolleren Bereichen wie Programmierung, Inbetriebnahme oder Instandhaltung.
Roboterzellen steigern Prozessqualität
Angesichts des Fachkräftemangels gewinnt dieser Aspekt an Bedeutung: Automatisierung ermöglicht eine Skalierung der Produktion unabhängig von der Verfügbarkeit qualifizierter Mitarbeiter. Dabei geht es nicht um vollautonome Systeme – Roboter und Cobots benötigen weiterhin Wartung und Überwachung. Die veränderte Arbeitsteilung zwischen Mensch und Maschine reduziert jedoch den Einarbeitungsaufwand und stabilisiert die Ausbringung.
Roboterzellen – geschlossene Arbeitsstationen, die Roboter mit Werkzeugen und Peripherie kombinieren – bieten sich besonders für Montage-, Schweiß-, Inspek-tions- und Handhabungsaufgaben an. Ihr Vorteil liegt in der Wiederholgenauigkeit bei identischen Prozessen. Tritt ein Fehler auf, lässt sich dieser über die Prozessdaten zu einer bestimmten Charge, einem Roboter oder Produktionszeitpunkt zurückverfolgen. Diese Rückverfolgbarkeit erhöht nicht nur die Prozesssicherheit, sondern ermöglicht auch präventive Eingriffe zur Fehlerverhinderung.
Anbieter wie Eaton entwickeln für solche Anwendungen intelligente Energiemanagement- und Schutzkonzepte. Dezentrale Steuerungen und intelligente Schutzschalter ermöglichen vorausschauende Wartung und Echtzeitdiagnosen, wodurch sich ungeplante Stillstandzeiten reduzieren und die Anlagensicherheit steigt.
Sensorik erfasst Prozesse in Echtzeit
Die Entwicklung moderner Sensortechnik, leistungsfähiger Datenerfassungssysteme und durchgängiger Kommunikationsprotokolle prägt die industrielle Automatisierung nachhaltig. Optische, Infrarot-, induktive, Lidar- und Ultraschallsensoren ermöglichen eine kontinuierliche Erfassung der Produktionsumgebung in Echtzeit. Hersteller kombinieren verschiedene Sensorprinzipien, um Prozessparameter wie Position, Geschwindigkeit und Qualitätsmerkmale durchgängig zu überwachen.
Anbieter wie Sick entwickeln Sensoren und Bildverarbeitungssysteme mit hoher Flexibilität und Rückverfolgbarkeit, insbesondere für Hochgeschwindigkeitsanwendungen und kollaborative Arbeitsumgebungen. Sicherheitssensoren wie Lichtvorhänge, Notausschalter und sichere Motorsteuerungen unterstützen die Interaktion zwischen Bedienpersonal und Anlagen. Beispielsweise lassen sich Warnzonen definieren, die Mitarbeiter beim Annähern an Gefahrenbereiche frühzeitig warnen – noch bevor eine Sicherheitsabschaltung ausgelöst wird. Dies verhindert unbeabsichtigte Maschinenstillstände und erhöht die Verfügbarkeit.
Edge-Computing und drahtlose Vernetzung
Ein wesentlicher Trend ist die Verlagerung von KI-Funktionen näher an die Datenquelle. Edge-Computing ermöglicht die Verarbeitung und Analyse direkt an Sensoren und Maschinen. Besonders bei Bildverarbeitungssystemen verkürzt sich dadurch die Reaktionszeit erheblich: Die Latenz durch Datenübertragung zu einer zentralen Steuerung und zurück entfällt. Entscheidungen können unmittelbar am Entstehungsort der Daten getroffen werden.
