Was ist ein kontinuierlicher Prozess?

In der Fertigung ist ein kontinuierlicher Prozess ein Verfahren, das von Fertigungs- oder Produktionsunternehmen verwendet wird, um die größte Menge eines Produkts in kürzester Zeit herzustellen. Dies ist im Gegensatz zur Stapelverarbeitung konsistent, konstant und ununterbrochen. Hersteller verwenden diese Art von Verfahren am häufigsten bei der Herstellung von Chemikalien, Arzneimitteln und Glas sowie bei der Raffination von Rohöl. Eine kontinuierliche Prozessanlage ist so konzipiert, dass ein nahtloser Produktfluss von einer Maschinen- oder Roboterstation zur anderen durch den Produktionsprozess erfolgt. Softwareprogramme und komplexe Geräte, die Rückmeldungen von verschiedenen Stationen sammeln, regulieren die Flussrate durch das System und steuern die Produktionsrate genau.

Die rechtzeitige Wartung eines kontinuierlichen Prozesssystems ist unerlässlich. Das System ist in einer seriellen Konfiguration aufgebaut, mit einem dynamischen Fortgang des Produkts durch das Werk. Jeder Ausfall einer Maschine verzögert die Lieferkette sowohl vor als auch nach der defekten Maschine. Obwohl das kontinuierliche Prozesssystem automatisiert ist, sorgen menschliche Eingaben und das Management dafür, dass der Prozess wie geplant voranschreitet. Diese Systeme erfordern erhebliche Investitionen in Systemdesign, Wandler, Controller und komplexe Maschinen, um das gewünschte Produktionsziel rund um die Uhr zu erreichen.

Die meisten kontinuierlichen Prozesssysteme verwenden einen Proportional-Integral-Derivative (PID)-Regler. Ein PID-Regler sammelt Rückmeldungen von verschiedenen Kontrollpunkten im System und führt drei Berechnungen durch. Die proportionale Berechnung erkennt einen „Fehler“, indem sie einen gemessenen Ausgangswert mit einem vorbestimmten Sollwert vergleicht. Integrale Berechnungen mitteln die letzten Fehler, um Trends zu bewerten, während Derivatberechnungen die Änderungsrate des Fehlers untersuchen. Der Controller verwendet die gewichtete Summe der drei Berechnungen, um das System anzupassen, indem er einen Kontrollpunkt wie die Geschwindigkeit eines Förderbands, die Position eines Ventils oder die Temperatur eines Heizelements ändert.

Die Produktionsmethode, die eine bestimmte Pflanze verwendet, hängt vom Produkt ab. Kontinuierliche Produktion erfordert Produkte, bei denen die gleiche Qualität zuverlässig erreicht werden kann, solange der Herstellungsprozess und die Zutaten unverändert sind. Wenn die Produktqualität stark schwankt, ermöglicht die Serienfertigung die Qualitätsprüfung einer begrenzten Produktmenge. Während die Chargenproduktion weniger anfängliche Kapitalinvestitionen erfordert und an die Marktnachfrage angepasst werden kann, erfordert sie Ausfallzeiten zwischen den Chargen für die Neukonfiguration und das Testen. Kontinuierliche Prozessproduktion senkt die Herstellungskosten durch Eliminierung von Ausfallzeiten.