Reengineering verfahrenstechnischer Anlagen - Förderung von Innovation, Senkung von CAPEX

Bislang war 2017 ein gutes Jahr. Die Industrieproduktion steigt stetig und scheint das Niveau von vor der Rezession zu übertreffen, die Arbeitslosenzahlen sehen etwas weniger düster aus, und die Lagerbestände gehen auf breiter Front stetig zurück. Einfach ausgedrückt: Das verarbeitende Gewerbe erlebt ein weltweites Comeback. Geopolitische Kräfte bringen jedoch den Wind des Wandels ins Rollen. Der Ausgang der US-Wahlen im vergangenen Jahr und der Austritt des Vereinigten Königreichs aus der EU werden die Geschäftslandschaft für die Sektoren Konsumgüter, Öl und Gas sowie Chemie neu gestalten. Insbesondere die Ungewissheit über die makroökonomischen Folgen des Brexit wird wahrscheinlich das Verbrauchervertrauen beeinträchtigen und die Ausgaben dämpfen. Die zunehmende Risikoexposition wird die Betreiber der Prozessindustrie unweigerlich davon abhalten, neue investitionsintensive Projekte auf der grünen Wiese durchzuführen, und sie stattdessen dazu veranlassen, bestehende Anlagen zu überarbeiten.

Während Produktinnovation meist mit F&E-Labors in Verbindung gebracht wird, kann sie auch aus Änderungen auf Anlagen- oder Prozessebene hervorgehen. Genauso wie eine Umstellung der Betriebsabläufe auf den Kunden die Massenanpassung und die Verbesserung des Durchsatzes erleichtern kann, könnte ein strategisches Management Ihrer Produktionslinie die Grundlage für Ihre nächste Innovation bilden. Doch 86 Prozent der Unternehmensführer haben diese Chance nicht genutzt. Die Gründe dafür sind vielfältig. Einer davon könnte die Befürchtung sein, dass die Umstellung auf ein neues Betriebsmodell erhebliche regulatorische Herausforderungen in Bezug auf die Sicherheit der Mitarbeiter und die Umweltverträglichkeit mit sich bringt. Schließlich machen Wasser, Luft, Gas, Elektrizität und Dampf (WAGES) 10 bis 40 Prozent der Produktionskosten aus, während Todesfälle und Verletzungen am Arbeitsplatz aufgrund von Elektro- und Brandgefahren erheblich zu den verlorenen Arbeitsstunden und ungeplanten Maschinenstillständen beitragen. Viele der Antworten auf diese Probleme liegen in der Implementierung einer flexiblen Linie, die Umstellungen in Bezug auf Produkttypen und -zahlen durchführt. Dies kann den Einsatz eines automatischen Transportroboters in der Produktionslinie beinhalten, um die Produktivität zu verbessern und die Betriebskosten (OPEX) zu senken. Derartige Werkzeuge könnten eine Batch-of-One-Umgebung mit weniger Arbeitsplätzen, mehr Platz und größerer Kontrolle unterstützen.

Da sich die Hersteller zunehmend auf Agilität, Reaktionsfähigkeit und Personalisierung konzentrieren, müssen die Werksmitarbeiter auf jeder Ebene nahtlos und effizient zusammenarbeiten - vom Design und der Prototypenerstellung bis zur Beschaffung und Montage. Im Idealfall bedeutet dies, dass ein einheitliches, integriertes, vorausschauendes, schlankes und agiles Ökosystem entsteht, das durch das industrielle Internet der Dinge (IIoT) ermöglicht wird. Das IIoT wird der Klebstoff sein, der den Übergang von der konventionellen zur intelligenten Fertigung zusammenhält. Intelligente Sensoren und Zähler werden zu einem allgegenwärtigen Teil der Werksarchitektur und ermöglichen es den Herstellern, den nächsten Schritt zur Verwaltung des Energieverbrauchs zu machen, um Effizienz- und Einsparungsziele zu unterstützen. Das gleiche Netz von IIoT-Sensoren, das die vernetzte Fertigung und die vorausschauende Wartung unterstützt, kann auch zur Verfolgung der Energieleistung, zur Überwachung von Leckagen und zur Anzeige von unzureichenden Betriebssituationen genutzt werden. Es schafft auch die Möglichkeit, Echtzeitwarnungen zu versenden, um Energiemanager über Verschwendung und Energielöcher zu informieren, damit sie rechtzeitig Maßnahmen ergreifen können, bevor ihre Anlagen das OPEX-Budget aufbrauchen. In der Öl- und Gasindustrie ermöglichen diese Vorteile den Unternehmen die Inspektion und Überwachung von Pipelines durch operative Intelligenz. Während derzeit nur 1 % der Sensordaten auf Offshore-Bohrinseln in Entscheidungen einfließen, könnte der umfassende Einsatz von IoT und Analytik die OPEX um 5 % und die CAPEX um 20 % senken. Auch in der Konsumgüter- und Chemieindustrie wird die Transparenz der Betriebsabläufe die Anlagenbetreiber in die Lage versetzen, das Beste aus jedem ausgegebenen Dollar herauszuholen.

Die Prozessindustrien sind reif für ein hochmodernes, diszipliniertes Engineering, das von der Anlagenverwaltung bis zur Anlagensimulation und Modularisierung alles abdeckt. In einem "One Plant"-Ökosystem hängt die betriebliche Machbarkeit auch von der Fähigkeit ab, die Lebensdauer von Maschinen zu optimieren und ungeplante Ausfallzeiten durch vorausschauende Wartung zu reduzieren. Hier kommt das integrierte Asset Management (IAM) ins Spiel, das eine zustandsbasierte Überwachung in Echtzeit und vorausschauende Analysen ermöglicht, um Wartungs-, Reparatur- und Überholungsaktivitäten zu steuern. Während ein Predictive Maintenance (PdM)-Rahmenwerk nur potenzielle Maschinenausfälle oder andere ähnliche katastrophale Ereignisse identifizieren kann, ebnet es den Weg für die Implementierung von Prescriptive Maintenance (RxM). Dabei werden zusätzliche Faktoren wie Teilequalität, Garantie und technische Daten berücksichtigt, bevor Wartungsmaßnahmen eingeleitet werden. Da es den menschlichen Entscheidungsträger aus der Gleichung herausnimmt, verbessert es die Reaktionszeit und verringert den Spielraum für Fehler. In gewisser Weise beseitigt RxM die Abhängigkeit von manuellen Prüfungen und Bewertungen und automatisiert den Wartungsablauf. Obwohl viele Akteure der Prozessindustrie die Bedeutung dieser Schritte anerkennen, neigen sie dazu, solche Programme zeitlich zu staffeln, um die Auswirkungen auf ihre Investitionsausgaben und F&E-Aktivitäten zu minimieren. Viele konzentrieren sich auf ihr Kerngeschäft und arbeiten mit technischen Dienstleistern zusammen, um periphere Aktivitäten auszulagern. Auf diese Weise können die Anlagenbesitzer die Grenzen der Innovation weiter ausloten, während sich die Spezialisten für Anlagen- und Verfahrenstechnik um das Tagesgeschäft kümmern. Wird die Fertigung von einem solchen Modell profitieren? Teilen Sie uns Ihre Gedanken im Kommentarbereich mit, damit wir die Diskussion fortsetzen können.