Modulare Anlagen

Produktbeschreibung

Zusammenfassung
Die chemische Industrie und die Prozessindustrie stehen einem starken Wettbewerb und Herausforderungen bei Produkteinführungen in neuen und oft volatilen Märkten gegenüber. Dies erfordert schnelle Reaktionen auf die Marktbedürfnisse bei gleichzeitig reduziertem Investitionsrisiko. Daher sind flexible und kostengünstige Entwicklungs- und Produktionstechnologien erforderlich. Diese Rahmenbedingungen werden durch die Anwendung von Modularisierungs und Standardisierungskonzepten auf die chemische Verfahrenstechnik erfüllt. Auf dem Themengebiet der Modularisierung wurden die verfahrenstechnischen und die automatisierungstechnischen Aspekte parallel entwickelt, die zunehmende Umsetzung in der Praxis erfordert aber eine zeitgleiche Betrachtung bzw. Verschmelzung beider „Gewerke“. Hier soll diese Handlungsempfehlung einen Beitrag für die konkrete Umsetzung dieser Anforderung leisten.

• Die Handlungsempfehlung gibt eine methodische Hilfestellung, wie verfahrenstechnische Grundoperationen in ihre einzelnen Funktionen aufgeteilt oder aus einzelnen Funktionen zusammengesetzt werden können, sodass alle Beteiligten ein gemeinsames Verständnis für Funktionalitäten und Eigenschaften modularer Anlagen entwickeln können.
• Hierzu wird eine Vorgehensweise vorgestellt, die aus zwei Schritten besteht, dem Auswahlprozess
  und dem Abgleichprozess.
• Dabei wird zwischen Hersteller und Betreiber unterschieden, da beide Akteure unterschiedliche Bedarfe und Sichtweisen haben.
• Betreiber möchten modulare Elemente auswählen und diese mit möglichst wenig Aufwand verschalten und betreiben. Zusätzlich sollen die modularen Elemente aufgrund des für die Anwendungen geeigneten breiten Einsatzspektrums möglichst gut wiederverwendet werden können.
• Hersteller entwerfen und bauen modulare Elemente, die ein möglichst breites Spektrum an
  Anwendungen abdecken. Dabei ist es von Vorteil, wenn sie vermehrt sowohl auf bereits entwickelte Elemente des modularen Konzepts als auch Dienste zurückgreifen können. Dies gilt sowohl für die Anlagentechnik als auch für die Automatisierung.
• Das Bindeglied zwischen Verfahrenstechnik auf der einen und der Automatisierungstechnik auf
  der anderen Seite ist das in der Richtlinienreihe VDI/VDE/NAMUR 2658 beschriebene Module Type Package (MTP), das die automatisierungstechnischen Schnittstellen und automatisierungstechnischen Funktionen von modularen Prozesseinheiten (PEAs) beschreibt.
• Für den Abgleich von prozesstechnischen Funktionen und automatisierungstechnischen Diensten und deren Prozeduren müssen die verschiedenen Sichtweisen und deren Zusammenhänge geklärt werden. Dies erfolgt in dieser Handlungsempfehlung zum Zusammenspiel von automatisierungstechnischen Diensten und prozesstechnischen Funktionen.

Inhalt
Zusammenfassung 1
Vorwort 2
Autoren und Autorinnen 4
1 Motivation 5
2 Spannungsfeld Hersteller und Betreiber 6
2.1 Betreiber 6
2.2 Hersteller 6
2.3 Zusammenspiel Betreiber und Hersteller 6
3 Begriffe und Definitionen 7
4 Zusammenhänge der Definitionen mit den Elementen des modularen Konzepts 10
4.1 Verfahrenstechnische Grundoperationen 10
4.2 Prozesstechnische Funktionen 10
4.3 Prozesstechnische Attribute 10
4.4 Automatisierungstechnische Dienste 11
4.5 Zusammenhänge zwischen Diensten und Prozeduren 11
5 Darstellungsform von prozesstechnischen Funktionen für die Erstellung von
Diensten 13
6 Dienste im modularen Anlagendesign 17
6.1 Komplexitätsgrad von Diensten 17
6.2 Entwicklung von Diensten 18
6.3 Beziehungen zwischen Diensten (Service Relations) 20
6.4 Darstellungsform von Diensten 20
7 PEA-Auswahl 22
7.1 Auswahlprozess 22
7.2 Abgleich 23
7.3 Dienste- und Prozedur-konfiguration 24
8 Beispiel 25
8.1 Erfassung der Prozessanforderungen 25
8.2 Erfassung der PEA-Fähigkeiten 25
8.3 Funktionaler Auswahlprozess 28
8.4 Apparativer Auswahlprozess 28
8.5 Abgleich und Diensteauswahl 28
8.6 Zusammenfassung Anwendungsbeispiel 31
Schrifttum 33

Keywords: Prozessindustrie, Produktionstechnologie, chemische Verfahrenstechnik, modulare Elemente, modulares Anlagendesign, Module Type Package, MTP, automation technology, process engineering, PEA ability