Anlagenplanung 4.0
Bei der Anlagenplanung und dem Aufbau sowie Betrieb der Anlagen müssen sowohl verfahrens- als auch automationstechnische Aspekte berücksichtigt werden. Die Schwierigkeit besteht hierbei darin, die Verfahrenstechnik und Automation in der Planung zu vereinen. Dies erfordert einen hohen Wissenstransfer unter den beteiligten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern mit unterschiedlichen fachlichen Hintergründen. Um Missverständnissen in der Planung und im Weiteren kostenintensiven Korrekturen vorzubeugen, kann sich auf eine einheitliche Symbolsprache verständigt werden. Eine Möglichkeit hierfür ist die softwaregestützte Abbildung der Anlage in einem Rohrleitungs- und Instrumentenfließschema (engl. Piping and Instrumentation Diagram, P&ID). Eine geeignete Software soll nicht nur die Anlage selbst, sondern auch ihre Prozesszustände visualisieren. Dies kann einerseits durch die Einfärbung aktiver Leitungen und Anlagen, andererseits im Rahmen von Schrittketten erfolgen. Dadurch werden die Reihenfolge von Aktivitäten sowie verfahrens- und automationstechnische Abläufe sichtbar. Dies führt in der Regel zu einem geringeren Nachbesserungsbedarf während der Inbetriebnahmephase, wodurch diese kürzer ausfallen kann. Infolgedessen werden weniger Einsatzstoffe sowie Betriebs- und Hilfsstoffe eingesetzt, die während der Inbetriebnahme als Ausschuss oftmals verworfen werden müssen. [Hunold, B. et al. (2020)]
Verfahrenstechnische Anlagen können durch neue Entwicklungen in der Sensorik und Datenverarbeitung mit neuen Funktionen ausgestattet werden. Durch die Überwachung der verwendeten Einsatz-, Betriebs- und Hilfsstoffströme ist eine bedarfsgerechte und automatisierte Zuführung möglich. Die Stoffströme sind so besser kontrollierbar, Verluste oder plötzlich ansteigende Mehrverbräuche besser sichtbar. In der Betriebsphase ist der Anlagenfahrer zudem in der Lage, das Problem zu lokalisieren und Gegenmaßnahmen einleiten. Das Monitoring der Stoffströme führt somit zu einem effizienten Einsatz von Stoffen und der Verbrauch natürlicher Ressourcen kann langfristig während der Betriebsphase gesenkt werden. [Hüser, T. (2017)]
Literatur:
Hunold, B.; Krink, N. und Geipel-Kern, A. (2020): Automatisierung im P&ID vordenken [online]. PROCESS, 23.03.2020 [abgerufen am: 01.02.2021].
Hüser, T. (2017): Großanlagenbau nutzt die Potenziale von Industrie 4.0 [online]. PROCESS, 01.10.2017 [abgerufen am: 01.02.2021].
Einschätzung für die Anwendenden
-
Materialeinsparunghoch
-
Energieeinsparunghoch
-
THG-Einsparunghoch
-
Investitionskostenmittel
-
Umsetzungsaufwandgering
Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.
Entwicklungsstadium
- Labor
- Technikum / Demonstrator
- Industrielle Praxis
Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.