Was ist erweiterte Prozesssteuerung?

Advanced Process Control (APC) ist die Anwendung einer breiten Palette von Disziplinen und Technologien, um entweder die Prozesssteuerung zu verfeinern oder ein spezifisches Problem im Zusammenhang mit einem Prozess anzugehen. APC ist interdisziplinär angelegt und bezieht in seiner Anwendung Erkenntnisse aus Statistik, Entscheidungstheorie, Ingenieurwesen, Signalverarbeitung und künstlicher Intelligenz. Am häufigsten wird es zur Lösung von Prozesssteuerungsproblemen mit mehreren Variablen oder Problemen verwendet, die vom Steuerungsprozess losgelöst sind. Um die beabsichtigten Ziele zu erreichen, wird eine APC-Technologie normalerweise mit dem verteilten Steuerungssystem (DCS) verbunden, das den Prozess steuert. Aufgrund ihrer inhärenten Tendenz, Probleme mit mehreren Variablen zu lösen, wird die fortschrittliche Prozesssteuerung in einer Vielzahl von Branchen verwendet.

Typischerweise wird in der Prozesssteuerung ein verteiltes Steuerungssystem verwendet, um einen Prozess zu steuern, sei es in einer Fabrik oder in einem Labor. Verteiltes Leitsystem bedeutet, dass die Komponenten des Systems mit unterschiedlichem Funktionsumfang über den gesamten Prozess verteilt sind. Ein fortschrittliches Prozesssteuerungstool wird normalerweise über etablierte Kommunikationsprotokolle oder eine Softwareschnittstelle in das verteilte Steuerungssystem eingebunden. Während dieses Kommunikationsaustauschs verfolgt der APC alle Informationen, die an die regulatorischen Kontrollen des DCS gesendet werden, um ein Problem zu isolieren oder die verschiedenen Variablen zu berechnen, die sich in einem Problem manifestieren. Zu den verwendeten Standard-APCs gehören unter anderem statistische Prozesssteuereinheiten, Rückkopplungseinheiten und prädiktive Steuereinheiten, abhängig von der Zielsetzung des Testers.

In einer Vielzahl von Branchen und Prozessfunktionen wird regelmäßig fortschrittliche Prozesssteuerung eingesetzt, um die Produktion zu erleichtern. Branchen, die chemische Produkte herstellen oder verschiedene Rohstoffe veredeln, nutzen APC, um Probleme anzugehen, die in der Regel mehrere Variablen aufweisen. Andere Branchen, wie beispielsweise Halbleiterhersteller, werden APC verwenden, um komplexe Prozesssteuerungsprobleme zu lösen, die mit mehreren Ausgangspunkten im Herstellungsprozess verbunden sind. Auch Branchen wie der Bergbau haben APC eingesetzt, um die Prozesssteuerung neben etablierter Prozessleittechnik, die bereits in der Industrie eingesetzt wird, weiter zu verfeinern.

Insgesamt besteht das Ziel der Vorabprozesskontrolle darin, die Leistungsfähigkeit der Kontrolle über Prozesse zu verbessern, die zur Produktion beitragen. Die Ausübung einer konsequenten Kontrolle über einen solchen Prozess trägt nicht nur dazu bei, den Produktionsprozess zu erleichtern, sondern trägt auch dazu bei, die Produktionsergebnisse vorhersehbarer zu machen. Auch die Optimierung des Produktionsprozesses trägt dazu bei, Verschwendung zu vermeiden, die anfällt, wenn Prozesse wiederholt werden müssen. Die Eliminierung einer solchen Verschwendung reduziert die Gesamtkosten des Herstellungsverfahrens weiter.