Trends und Chancen in der Automatisierungstechnik

Ein Beitrag von Prof. Dr. Matthias Seitz, Hochschule Mannheim, Fakultät für Elektrotechnik

Automatisierungstechnik entlastet den Menschen von schweren, gefährlichen oder unangenehmen Arbeiten in Produktionsanlagen. Die Anlagen werden aber meist nicht ohne den Menschen, sondern unter Mithilfe der Bediener gesteuert.

Interdisziplinarität

Automatisierungstechnik ist eine interdisziplinäre Wissenschaft. Heutzutage spielen zwar Softwaretechniken zur Programmierung der Automatisierungsrechner eine immer größere Rolle. Trotzdem stellt die Elektrotechnik die wichtigste Grundlage dar, denn um eine Maschine zu automatisieren, sind i.d.R. elektrische Antriebe vom Automatisierungssystem anzusteuern. Außerdem müssen Sensordaten in das Automatisierungssystem eingelesen werden, um die Bewegung und den Zustand der Maschine zu überwachen (s. Bild 1).

Neben den Grundlagen der Informatik und Elektrotechnik sind auch Kenntnisse über die zu automatisierenden Prozesse notwendig. Diese liegen vorwiegend in den Bereichen Fertigungstechnik (z.B. Automobilindustrie, Werkzeugmaschinenbau, Verpackungstechnik etc.) und Verfahrenstechnik (Chemie-, Pharma- und Nahrungsmittelindustrie) seltener in der Energietechnik und Gebäudetechnik.


Bild 1: Aufbau eines Steuerkreises zur Automatisierung von Maschinen oder Anlagen

Durch die breite Ausbildung im Studiengang Automatisierungstechnik können Absolventen auch in anderen Bereichen (z.B. Energietechnik oder Informationstechnik) eingesetzt werden.

Die Vielfalt der Automatisierungstechnik zeigt sich auch in den Tätigkeitsfeldern, die ein auf diesem Gebiet tätiger Ingenieur bearbeitet:
› Planung der Hardwarekomponenten des Automatisierungssystems
› Entwicklung, Programmierung und Test der Automatisierungssoftware
› Test und Inbetriebnahme der Hard- und Software im Zusammenspiel mit der Anlage
› Wartung und Instandhaltung der automatisierten Anlage
› Management von Automatisierungsprojekten.

Da die meisten Unternehmen, auch die klein- und mittelständigen, weltweit Projekte bearbeiten, sind Internationalität und das Beherrschen der englischen Sprache wichtige Fähigkeiten im Projektgeschäft.

Trends in der Automatisierungstechnik

Heutige Trends sind getrieben sich durch das Einläuten der sog. vierten industriellen Revolution. Nach Mechanisierung, Elektrifizierung und Digitalisierung der Produktion sollen die Fertigungskomponenten zukünftig unter dem Schlagwort »Industrie 4.0« durch das Internet miteinander verbunden und flexibel zusammengesetzt werden können (s. Bild 2).

Die Herausforderung für die zukünftigen Ingenieure besteht darin, die heute vielfach genutzten Technologien von Clouds, Smartphones, Tablets in die Automatisierungstechnik zu überführen und dabei die Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanforderungen sensibler Industriebetriebe zu gewährleisten. So wie heutzutage jeder Mensch ein Smartphone besitzt und mit seinen Daten die Cloud speist, soll jede Komponente im Fertigungsbetrieb über seinen Mikroprozessor (µP) mit der Cloud verbunden sein, so dass z.B. eine Autotür dem Lackierroboter mitteilt, in welcher Farbe sie lackiert werden soll. Dazu müssen Technologien zur Datenübertragung und eine objektorientierte Automatisierungssoftware entwickelt werden, um Objekte flexibel per »plug and play« zusammensetzen zu können [1].
Bild 2: Beispiel für ein Automatisierungskonzept in der »Industrie 4.0«

Bachelor und/oder Master

Absolventen sowohl der Bachelor- als auch der Masterstudiengänge sind in der Industrie sehr gesucht. Der 7-semestrige Bachelorstudiengang Automatisierungstechnik an der Hochschule Mannheim [2] bereitet auf das Berufsziel mit anwendungsorientierten Vorlesungen und Seminaren sowie vielen Laborpraktika und einem Semester Industriepraktikum vor. Mit diesen Erfahren können unsere Absolventen unmittelbar als Ingenieur in der Industrie starten.

Studierende mit gutem Bachelorabschluss haben die Möglichkeiten, einen 3-semestrigen Masterstudiengang anzuschließen, in dem insbesondere theoretische Kenntnisse vertieft werden, um die Voraussetzungen für eine Promotion oder langfristig für technische-strategische Leitungsfunktionen in der Industrie zu erwerben.

Fazit

Gegenwärtig befindet sich die Automatisierungstechnik durch die Industrie 4.0 im Wandel, der viele neue Technologien, Produkte und Tätigkeitsfelder hervorbringen wird. Ob sich ein Masterstudium für die Karriere wirklich lohnt, immer vom Einzelfall ab. Viele Ausnahmen gerade bei klein- und mittelständigen Unternehmen bestätigen aber die Regel, dass einem durch ein Masterstudium noch mehr Türen offenstehen.

Quellen und weiterführende Links

[1] M. Seitz: Speicherprogrammierbare Steuerungen für die Fabrik- und Prozessautomatisierung, Hanser Verlag, 2015.
[2] Hochschule Mannheim, Fakultät für Elektrotechnik, www.et.hs-mannheim.de