Das Hauptziel automatisierter Systeme besteht darin, menschliche Eingriffe zu reduzieren. Menschliche Bediener sind anfällig für Fehler und Ermüdung, was zu einer Vielzahl von Problemen führen kann. Die Einführung eines automatisierten Systems bringt erhebliche Vorteile in Bezug auf Gewinn, Produktivität, Sicherheit und Qualität. Nachfolgend sind die Vor- und Nachteile der Verwendung automatisierter Systeme aufgeführt.
Vorteil:
Konsistentere Produktion:Bei richtiger Konstruktion können Robotersysteme die erforderliche Produktionszeit durch die effiziente Ausführung komplexer Bewegungen verkürzen. Höhere Produktivität bedeutet höhere Leistung und höhere Gewinne. Um schnellere Bewegungen zu erreichen, muss der Fahrer ausreichend Kraft aufbringen und der Bewegungsfluss der Verbindungen und Gelenke muss reibungslos und ohne unerwünschte Übergänge erfolgen. Darüber hinaus können Computer schneller und effizienter verarbeiten als Menschen. Es stimmt, dass Menschen komplexere Informationen verarbeiten können als Computer, aber wenn menschliche Fehler, Pausen und Krankheitstage berücksichtigt werden, sind Computer leistungsfähiger.
Verbesserte Wiederholbarkeit:Produktionslinien sind effizient, weil die sich wiederholenden Bewegungsabläufe den Arbeitern, die die Arbeit ausführen, gewissermaßen „einprogrammiert“ sind. Dies erfordert ein Minimum an Entscheidungsfindung, da die Vorgänge größtenteils durch einen bestimmten Satz vorab festgelegter Anweisungen gesteuert werden. Diese sich wiederholenden Bewegungen können in einfache Translationen und Rotationen zerlegt werden, die in den Roboter einprogrammiert werden können. Die Wiederholbarkeit wird verbessert, weil der Aktuator so konstruiert ist, dass er einen nahezu konstanten Bewegungsbereich aufweist.
Präzision und Genauigkeit:Wie bereits erwähnt, sind Aktuatoren so ausgelegt, dass sie einen konstanten Bewegungsbereich ausführen. Die Eigenschaften der Aktuatorbewegung ändern sich nicht, es sei denn, es liegt ein Rückkopplungssignal oder eine Änderung der Steuervariable vor. Automatisierungssysteme können so kalibriert werden, dass sie mit minimaler oder keiner Abweichung dieselbe Ausgabe liefern.
Verbesserte Produktqualität:Mit Automatisierungssystemen können Produkte konsistent erstellt werden. Menschliche Fehler und Fehleinschätzungen werden vermieden. Automatisierte Systeme arbeiten logisch und bewerten, ob eine Bedingung das gewünschte Ergebnis erfüllt. Eine kontinuierliche Validierung kann durch ein Feedbacksystem erfolgen, das effektiver ist als Menschen.
Bessere Arbeitsbedingungen:Prozesse mit extremen Temperaturen, Überdruck, hohen Kräften, schnellen Bewegungen und giftigen Substanzen können Sicherheitsrisiken für das Personal darstellen. Durch Automatisierung können Roboter unsichere Aufgaben übernehmen und so Verletzungen und sogar Todesfälle vermeiden.
Reduzierte Betriebskosten:Neben zusätzlichen Gewinnen durch bessere Qualität und gleichbleibend höhere Produktivität ergeben sich weitere wirtschaftliche Vorteile durch weniger Rohstoffabfall und niedrigere Arbeitskosten. Weniger Materialabfall wird durch den Einsatz automatischer Zuführsysteme gewährleistet, die eine gleichmäßige Rohstoffnutzung gewährleisten. Die Optimierung der Zuführmenge kann einfach und mühelos durch Programmierung erfolgen. Was die Arbeitsersparnis betrifft, kann ein Roboter die Arbeit mehrerer Mitarbeiter übernehmen. Auf lange Sicht werden diese Vorteile die hohen Investitionskosten für die Installation eines automatisierten Systems ausgleichen.
Nachteile:
Hohe Investitionskosten:Hohe Investitionskosten sind der Hauptfaktor, der Prozessverantwortliche davon abhält, Automatisierungssysteme einzurichten. Neben Sensoren, Steuerungen und Aktoren besteht ein Automatisierungssystem aus verschiedenen Hilfssystemen wie Stromversorgungen, Druckluftsystemen, Hydraulik- und Schmiersystemen. Robotersysteme können Hunderte oder sogar Millionen von Dollar kosten, je nach Komplexität der erforderlichen Automatisierung.
Zusätzliche Wartung ist erforderlich:Automatisierungssysteme sind zwar nicht so ermüdungsempfindlich wie menschliche Bediener, aber Dauerbetrieb führt zu unvermeidlichem Verschleiß der Komponenten. Um optimale Leistung und Langlebigkeit aufrechtzuerhalten, ist eine regelmäßige Wartung erforderlich, um Probleme zu erkennen oder zu vermeiden, die zu ungeplanten Ausfallzeiten führen könnten.
Weniger vielseitig:Die meisten Automatisierungssysteme lassen sich nicht einfach neu konfigurieren. Modularität und Programmierbarkeit sind weitere Merkmale, die die Kosten der Geräte erhöhen. Da Roboter außerdem nur nach bestimmten Anweisungen arbeiten, können Bedingungen außerhalb ihres programmierten Bereichs zu unvorhersehbaren Ergebnissen oder plötzlichen Systemausfällen führen. Ein menschlicher Bediener kann diese Bedingungen analysieren und entsprechend handeln.