Was ist ein kontinuierlicher Prozess?
In der Fertigung ist ein kontinuierlicher Prozess eine Methode, mit der Fertigungs- oder Produktionsunternehmen in kürzester Zeit die größte Menge eines Produkts produzieren. Ein kontinuierlicher Prozess ist im Gegensatz zur Stapelverarbeitung konsistent, konstant und unterbrechungsfrei. Hersteller verwenden das kontinuierliche Verfahren am häufigsten bei der Herstellung von Chemikalien, Arzneimitteln und Glas sowie bei der Raffination von Rohöl. Eine kontinuierliche Prozessanlage ist so ausgelegt, dass ein nahtloser Produktfluss von einer Maschine oder Roboterstation zu einer anderen während des Produktionsprozesses stattfindet. Softwareprogramme und komplexe Geräte, die Feedback von verschiedenen Stationen erfassen, regulieren die Durchflussrate durch das System und steuern die Produktionsrate genau.
Die rechtzeitige Wartung eines kontinuierlichen Prozesssystems ist unerlässlich. Das System wird in einer seriellen Konfiguration mit einem dynamischen Produktverlauf im Werk eingerichtet. Jeder Ausfall einer Maschine verzögert die Lieferkette sowohl vor als auch nach der defekten Maschine. Obwohl das kontinuierliche Prozesssystem automatisiert ist, wird der Prozess durch menschliche Eingaben und Management wie geplant fortgesetzt. Diese Systeme erfordern erhebliche Investitionen in das Systemdesign, Wandler, Steuerungen und komplexe Maschinen, um das gewünschte Produktionsziel rund um die Uhr zu erreichen.
Die meisten kontinuierlichen Prozesssysteme verwenden einen Proportional-Integral-Differential-Regler (PID-Regler). Ein PID-Regler sammelt Rückmeldungen von verschiedenen Prüfpunkten im System und führt drei Berechnungen durch. Die Proportionalberechnung erkennt einen „Fehler“, indem sie einen gemessenen Ausgabewert mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht. Integrale Berechnungen mitteln die jüngsten Fehler, um Trends zu bewerten, während abgeleitete Berechnungen die Änderungsrate des Fehlers untersuchen. Die Steuerung verwendet die gewichtete Summe der drei Berechnungen, um das System durch Ändern eines Steuerpunkts wie der Geschwindigkeit eines Förderbands, der Position eines Ventils oder der Temperatur eines Heizelements anzupassen.
Die Produktionsmethode einer bestimmten Anlage hängt vom Produkt ab. Die kontinuierliche Produktion erfordert Produkte, für die das gleiche Qualitätsniveau zuverlässig erreicht werden kann, solange der Herstellungsprozess und die Inhaltsstoffe unverändert bleiben. Wenn die Produktqualität erheblich schwankt, ermöglicht die Serienfertigung die Qualitätsprüfung einer begrenzten Produktmenge. Während die Serienproduktion weniger anfängliche Kapitalinvestitionen erfordert und an die Marktnachfrage angepasst werden kann, sind für die Neukonfiguration und das Testen Ausfallzeiten zwischen den Serien erforderlich. Die kontinuierliche Produktion senkt die Herstellungskosten, indem Ausfallzeiten vermieden werden.