← Terug naar de categorie Process Control & Systems

DE WEG NAAR OPERATIONAL EFFICIENCIES

Simon Ellam van Siemens Industry Automation

Managers van procesinstallaties streven naar operationele efficiëntie. Het maximaliseren van doorvoer, beschikbaarheid en productkwaliteit, terwijl de operationele, onderhouds- en energiekosten tot een minimum worden beperkt, liggen ten grondslag aan het maximale rendement uit uw installatie. Simon Ellam van Siemens Industry Automation schetst een selectie van de belangrijkste gebieden die een grote impact kunnen hebben op het maximaliseren van het potentieel van de bedrijfsefficiëntie van een procesinstallatie.

Operationele efficiëntie is het vermogen van een organisatie om haar tactische plannen uit te voeren met behoud van een gezonde balans tussen kosten en productiviteit. Bedrijven die procesinstallaties beheren, houden zich bezig met economische efficiëntie van de bedrijfsvoering als een verhouding tussen inkomsten en kosten. Alle factoren die bijdragen aan deze vergelijking moeten worden geoptimaliseerd: doorvoer, beschikbaarheid van planten en productkwaliteit. Alle factoren die van invloed zijn op deze vergelijking moeten worden geminimaliseerd: bedrijfskosten en onderhoudskosten, energieverbruik en grondstoffenverbruik, off-spec producten, emissies, veiligheidsrisico's en milieuvervuiling.

Er zijn veel gebieden die efficiëntiedoelstellingen en echte procesoptimalisatie in een procesinstallatie kunnen ondersteunen. De volgende zijn indicatief - hoewel niet uitputtend - van een aantal belangrijke aspecten om te overwegen op weg naar verbeterde operationele efficiëntie.

Transparant proces Operation

Het gedistribueerde besturingssysteem (DCS) is het 'venster naar het proces' - de mens-machine-interface. Elke actie in de procesinstallatie kan via het DCS worden bediend en geregeld. Duidelijk gestructureerde gebruikersinterfaces bieden een uitstekend overzicht van het gehele productieproces en zorgen voor veilige en comfortabele proceswerking. Gezien de totale supply chain van een productie-installatie van grondstoflevering via productie tot productlevering, is de productie zelf de centrale stap en is de DCS de centrale gegevensbron voor informatie over productie. De integratie van de DCS in de IT-processen van supply chain management is de basis van kostentransparantie in de productie, zodat het financiële effect van specifieke bewerkingsreeksen kan worden verantwoord of voorspeld.

Geavanceerde Process Control (APC)
APC-methoden kunnen een essentieel hulpmiddel zijn om de operationele efficiëntie van procesinstallaties te verbeteren met betrekking tot productiviteit en economie, productkwaliteit, bruikbaarheid en beschikbaarheid, wendbaarheid, veiligheid en milieukwesties. APC-oplossingen kunnen veel kosteneffectiever worden gerealiseerd dankzij een ingebouwde DCS-implementatie met standaard functieblokken en vooraf gedefinieerde wizards en sjablonen voor het implementeren van basis-APC-principes.

Energy Management

Energiemanagement zoals gedefinieerd in DIN 4602 is de voorspellende, georganiseerde en systematische coördinatie van de inkoop, conversie, distributie en gebruik van energie om aan de eisen te voldoen, rekening houdend met ecologische en economische doelstellingen. Procesgereedschappen kunnen helpen bij het standaardiseren, visualiseren en archiveren van energie en uitgangsgemiddelden met tijdstempels. De gegevens over het energieverbruik van de installatie worden verzameld via een veldbus en de transparantie van het energieverbruik is een basisvoorwaarde voor optimaliseringsstrategieën voor energiebeheer van installaties. Op deze manier is energiemanagement verankerd naast het operatorstation en onderhoudsstations als de derde pijler van het procesbesturingssysteem.

Batchscheduling
De transformatie van productieorders naar een gedetailleerd schema van partijen op bepaalde installatie-eenheden op bepaalde starttijden bevat optimalisatiepotentieel in de zin van een efficiënte bedrijfsvoering. Verschillende optimalisatiedoelen moeten tegelijkertijd worden nagestreefd met inachtneming van beperkte productiemiddelen. Deze kunnen zijn: naleving van leveringsdatums en specificaties van de productkwaliteit; het maximaliseren van de capaciteitdoorzet; het minimaliseren van schoonmaakinspanningen wanneer verschillende producten in dezelfde tankreactor worden gebruikt en piekbelastingen in energieverbruik worden vermeden. Ook hier kunnen procesoptimalisatiehulpmiddelen zoals SIMATIC BATCH helpen bij batchplanning en automatische uitvoering van geplande batches.

Simulatie en training
Simulatie is een technologie om processen te repliceren met behulp van een vereenvoudigd model om de realiteit te kopiëren. Simulatie helpt de efficiëntie in verschillende fasen van de levenscyclus van de plant te verhogen. In de beginfase van DCS-engineering wordt simulatie door ingenieurs gebruikt om DCS-software te testen met als doel de engineering-efficiëntie te verhogen en de inbedrijfstelling van de installatie te versnellen. In latere stadia van de bedrijfsvoering en om de efficiëntie van de werking te vergroten, kan het gebruik van Operator Guidance Systems (OGS) en Operator Training Systems (OTG) worden toegepast voor trainingsdoeleinden van operators met behulp van simulatiemodellen. Het kan ook in gebruik worden gebruikt als, bijvoorbeeld, de evaluatie van een nieuwe operatie, zoals het versnellen van veranderingen in productkwaliteit of opstart- en shutdown-procedures, van nabij moet worden onderzocht.

Als nieuwe procesinstallaties worden gerealiseerd en simulatiemethoden vanaf het begin worden gebruikt in alle levenscycli van de installatie, zijn de voordelen duidelijk in gebieden zoals probleemloos starten van de installatie en snelle en efficiënte inbedrijfstelling. De vroege voorbereiding van het operator-team met behulp van een realistische simulatie en de vroege test van DCS-software dragen ook bij aan dergelijke voordelen.

Een OTS bevat doorgaans dezelfde OS-afbeeldingen als de echte fabriek, in combinatie met echte of pc-geëmuleerde controllers, om een ​​realistische trainingsomgeving voor operators te bieden. In plaats van het echte proces is een dynamische processimulator gekoppeld aan de controllers. Dit maakt efficiënte en realistische operatortraining en herhaalbare trainingsscenario's mogelijk zonder onnodig veiligheidsrisico.

Veiligheid en beveiliging
Het doel van safety engineering is om ongevallen en gevolgschade te voorkomen na het optreden van fouten om maximale veiligheid voor mens, proces en het milieu te bereiken. Werking en constructie van procesinstallaties met risicopotentieel moeten voldoen aan de internationale norm IEC 615 11 voor functionele veiligheid van instrumenten met veiligheidsinrichtingen. Een 'safety instrumented system' is een combinatie van sensoren, logische apparaten (bijv. De PLC) en actuatoren die abnormale situaties detecteren en het proces terugbrengen naar een veilige toestand. Om de veiligheidsdoelstellingen in de fabriek te ondersteunen, kunnen oplossingen zoals een geïntegreerde veiligheidsaanpak echte gemoedsrust bieden.

Het bieden van standaard- en faalveilige functies gecombineerd in een enkele controller en veldbusarchitectuur kan indrukwekkende economische voordelen bieden en tegelijkertijd de algehele veiligheidsniveaus van een productieproces verhogen. DCS-architecturen kunnen nu de aansluiting van veiligheidsveldapparatuur van E-stops en veiligheidsinstrumenten op variabele variabele snelheidsregelaars op een enkele bedradingsinfrastructuur van de installatie mogelijk maken, waardoor kostbare installatie van afzonderlijke hard-wired veiligheidscircuits overbodig wordt. Combineer dit met geïntegreerde veiligheidsengineeringhulpmiddelen en bedieningsdisplays die veiligheidskritische operatorinformatie integreren in standaard fabrieksgebaseerde mimieken. Dit kan een overwinning opleveren voor zowel de operationele efficiëntie als voor steeds hogere veiligheidseisen.

Lifecycle Services
De kosten die ontstaan ​​in de operationele fase van een procesinstallatie vormen een aanzienlijk deel van de totale levenscycluskosten in vergelijking met het typische 15-20-jaar. Houdbaarheid van een fabriekscontrolesysteem. De basis voor winstgevende levenscycluskosten is de hoge beschikbaarheid van installaties, bereikt door een robuuste DCS met solide applicatiesoftware op basis van standaarden en door preventief fabrieksonderhoud. Servicekosten voor technische ondersteuning, onderhoud en upgrades spelen ook een belangrijke rol. Bijgevolg moet het fabrieksbeheer zich ervan bewust zijn dat de belangrijkste vereisten voor een uitgebreid dienstenpakket omvatten: bescherming van investeringen door middel van serviceproducten; beschikbaarheid van het systeem door te zorgen voor onderhoudsgemak; bruikbaarheid met behulp van geschikte migratieconcepten en duidelijk verouderd beheer gekoppeld aan het intrekken van technische componenten of softwareversies op de markt.

Obsolescentie is typisch een cyclisch probleem gebleken dat heeft geresulteerd in de grote hoeveelheid legacy-controlesystemen die we op de Britse fabrieksinfrastructuur zien. De conclusie die planteigenaar / -exploitanten terecht trekken, is dat een groot deel van het besluitvormingsproces om te migreren naar een modern procescontrolesysteem, het vermogen is om te worden gemoderniseerd en geïnnoveerd zonder dezelfde verouderde problemen te reproduceren. Een modern DCS-platform zoals Simatic PCS 7 wordt geleverd met ingebouwde levenscyclusgaranties en dus hoeven procesfabrikanten niet langer het gevoel te hebben dat dit een kruis is dat ze moeten blootleggen.

Siemens Automation & Drives
Princess Road, Manchester
Kan gecontacteerd worden op:
Tel: 0845 7705070
E-mail: [Email protected]
Web: www.siemens.co.uk / automatisering

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.