Automatisierung 4.0

Bevor wir uns den Anforderungen an die Automatisierungstechnik widmen, analysieren wir in diesem Kapitel die Anforderungen, die sich aus der Definition Industrie 4.0 ergeben. Dazu kommen allgemeine Trends, denen sich der Maschinen- und Anlagenbau grundsätzlich stellen muss und aus denen sich zugleich wichtige Zielvorgaben für die Gestaltung von Automatisierungssystemen ableiten lassen.

Die Analyse der Anforderungen hat uns zu der Erkenntnis gebracht, dass modulare Konzepte in vielfältiger Weise der Schlüssel zum Erfolg sein können. Doch bevor wir uns dem Thema eingehend widmen, leisten wir uns einen Blick über den sprichwörtlichen Tellerrand.

Im vorangegangenen Kapitel wurde ausführlich besprochen, welche Rolle die Spezifikation für ein Maschinenkonzept einnimmt und welche Wissensarbeit sich hinter deren Entwicklung verbirgt. Dies gilt hinsichtlich der Formulierung der Bedürfnisse auf Seiten des Kunden sowie der unternehmerischen Eigeninteressen des Anbieters und der anzustrebenden Nachhaltigkeit des technischen Konzepts. Gegenstand dieses Kapitels ist nunmehr die Umsetzung dieser Spezifikation als anwendungsbereites technisches Konzept. Hierbei wird die Erarbeitung dieser Lösung keineswegs als ergebnisoffene Forschungsaufgabe betrachtet. Um von der Spezifikation zur einer Lösungsbeschreibung zu gelangen, bilden vorherige Machbarkeitsstudien, mook-ups und andere Techniken die notwendige Grundlage. Im nachfolgenden Abschnitt 3.1 wird dieser Gedanke vertieft und auf die Bedeutung des Modularisierungskonzepts für die Effizienz der Projektierung hingewiesen.

In den bisherigen Kapiteln wurde die modulare, funktions- und objektorientierte Gestaltung von individuellen Maschinen und Anlagen als ein Lösungsansatz für Effizienzsteigerungen im gesamten Lebenszyklus sowohl theoretisch als auch an praktischen Beispielen vorgestellt. Dabei wurde herausgearbeitet, dass integrierbare und autonome Module in Gestalt mechatronischer Komponenten unterschiedliche Voraussetzungen für einen optimalen Betrieb benötigen und andererseits die automatisierungstechnischen Randbedingungen zu beachten sind. Dabei wenden wir uns den einzelnen Aspekten zu, die aus praktischer und aus Sicht der Automatisierungstechnik in einer modularen Struktur zu beachten sind.