Definition und Bedeutung:
Der Automatisierungsgrad ist eine Kennzahl, die den Anteil der Aufgaben oder Prozesse in einem System oder einer Anlage beschreibt, die von Maschinen und Steuerungssystemen ohne menschliches Eingreifen ausgeführt werden. Er reicht von einem niedrigen Automatisierungsgrad (überwiegend manuelle Tätigkeiten mit maschineller Unterstützung) bis zu einem hohen Automatisierungsgrad (vollautomatische Prozesse, bei denen der Mensch primär überwachende und planende Funktionen übernimmt).
Die Wahl des optimalen Automatisierungsgrades ist eine strategische Entscheidung, die von verschiedenen Faktoren abhängt, darunter die Art der Aufgabe, die Produktionsmenge, die erforderliche Qualität, die Sicherheitsanforderungen, die Investitionskosten und die Flexibilität, die benötigt wird.
Klassifizierung des Automatisierungsgrades (Beispiele):
Der Automatisierungsgrad kann auf einer Skala oder in Stufen klassifiziert werden:
- Manuell: Alle Aufgaben werden von Menschen ausgeführt, eventuell mit einfachen Werkzeugen.
- Teilautomatisiert: Bestimmte, oft repetitive oder anstrengende Aufgaben werden von Maschinen übernommen (z.B. ein Roboter schweißt, ein Mensch belädt und entlädt). Der Mensch greift aktiv in den Prozess ein.
- Vollautomatisiert: Der gesamte Prozess oder ein großer Teil davon läuft ohne direkte menschliche Intervention ab. Der Mensch überwacht, programmiert, wartet und greift nur bei Störungen ein.
- Autonom: Das System kann nicht nur den Prozess selbstständig ausführen, sondern auch auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren, sich an neue Situationen anpassen und selbstständig Entscheidungen treffen (z.B. autonome mobile Roboter, selbstoptimierende Anlagen). Dies ist das höchste Level und ein Ziel von Industrie 4.0.
Einflussfaktoren auf den Automatisierungsgrad:
- Kosten: Hoher Automatisierungsgrad erfordert hohe Anfangsinvestitionen (CAPEX), kann aber langfristig die Betriebskosten (OPEX) senken.
- Komplexität der Aufgabe: Einfache, repetitive Aufgaben sind leichter zu automatisieren als komplexe, nicht-standardisierte Tätigkeiten.
- Produktionsvolumen: Bei hohen Stückzahlen lohnt sich ein hoher Automatisierungsgrad eher.
- Qualität und Präzision: Wenn hohe und gleichbleibende Qualität gefordert ist, kann Automatisierung vorteilhaft sein.
- Sicherheit: Automatisierung ist oft notwendig, um menschliche Arbeitskräfte aus gefährlichen Umgebungen fernzuhalten.
- Flexibilität: Ein sehr hoher Automatisierungsgrad kann die Flexibilität bei Produktwechseln reduzieren, wenn er nicht von vornherein darauf ausgelegt ist.
Die Entwicklung hin zu Industrie 4.0 und Digitalisierung führt tendenziell zu einem steigenden Automatisierungsgrad, da Technologien wie KI, IIoT und Robotik die Möglichkeiten erweitern und die Wirtschaftlichkeit erhöhen.
→ Siehe auch: Automatisierung, Industrie 4.0, Roboter, AMR (Autonomous Mobile Robot), CAPEX, OPEX
