ELSE Automation AG. Mess- und Regeltechnik Teil 2 Ralf Berger

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Bernd Böhmer
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1 ELSE Automation AG xpert DAY Mess- und Regeltechnik Teil 2 Ralf Berger

2 Ralf Berger, 1961 (Deutschland) Jahre Erfahrung: 26 Ausbildung Automation Engineer, B.Sc. Leitsysteme Siemens PCS-7 Sattline ABB Master / Advant OCS Stärken Lead Engineering Validierung und Qualifizierung Mess- und Regeltechnik Teil 2 Betriebsengineering und MES Integration für die Pharmaindustrie Referent 2

3 Einleitung Steigern Sie die Produktivität Ihrer Anlage, senken Sie Ihre Produktionskosten und bekommen Sie so einen Mehrwert! An Hand einiger Beispiele von Heiz-/ Kühlregelungen wird aufgezeigt, dass Sie pro Jahr x Batches mehr produzieren können. 3

4 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 4

5 Wo liegt das Problem? Bei Reaktionsprozessen oft lange Aufheizzeiten Überschwingen z.b. direkt bei H/K- Reglern Auswirkungen auf das Produkt (Verschlechterung der Eigenschaften) Zerstörung des Produktes Nachfolgend gestörte Prozesse (direkt/indirekt) Sind Überschwinger der H/K-Regler überhaupt regeltechnisch lösbar? Wie sieht der vorhergehende Prozess aus? 5

6 Was für Verhältnisse habe ich in dem vorhergehenden Prozess? Konstante Verhältnisse oder bin ich immer in einer reagierenden Situation? Wie sieht mein nachfolgender Prozess aus bzw. habe ich Rückwirkungen auf meinen Prozess? Wo liegt das Problem? Wichtig: Bevor man sich auf einzelne Regleroptimierungen stürzt, Fragekatalog zusammenstellen oder Analyse des Problems durchführen. Kenne ich meinen Nachbarn? 6

7 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 7

8 Beispiel: Kolonnenregelung Eingangsseite M-Transfer Reinigung V 01 V 02 FIC 01 Eingriffsort der Regelung richtig? TT 04 FV 01 TT 01 Welche Qualität hat der Feed? WT01 LSH 01 TT 03 Xx.yy TT 02 LT 01 Rekuperation eine gute Lösung? S-Transfer FIT 01 Feed Rekupera tor 8

9 Beispiel: Kolonnenregelung Eingangsseite Folgerungen: Ein nicht konstanter Feed bedingt eine instabile Regelung Rekuperation + nicht konstanter Feed erhöhen diesen Effekt Bei aktiver Regelung reicht eine normale Regelung nicht mehr aus 9

10 Beispiel: Kolonnenregelung Ausgangsseite Rückflussregelung: Kaum in den Griff zu bekommen bei wechselnden Eingangsbedingungen FV 01 M-Transfer V xx LIC Tank 1 TT x1 xx xxxxx Tank2 TT x2 TT x3 TY xx LT xx TT xx V yy TT x4 LV xx TT x5 xxx TIC xx FIC xx xx FIT xx TT xx FIT xx Führung/Folge-Regelung mit Durchschnittsbildung der Kolonnentemperaturen M yy Rekuperator sorgt für ungleichmässigen Temperaturrückfluss 10

11 Beispiel: Kolonnenregelung Ausgangsseite Folgerungen: Nicht konstante Eingangsbedingungen erzeugen Folgeerscheinungen auf der Ausgangsseite Rekuperationen haben nicht immer einen positiven Effekt Produkt-Eigenschaften können einen nicht immer abschätzbaren Einfluss auf die Güte der Regelung haben 11

12 Beispiel: Kolonne Seitenentnahme Problem: Durch zu heisse Seitenentnahme klebte das Produkt an den Austauschschlangen; die Wärmeabgabe wurde immer schlechter, nachfolgende Rekuperator-Regelung kaum noch durchführbar! 12

13 Beispiel: Galenik Problem: unkontrollierte Regelung- und Hand Aufdrücken Schaumbildung im Abfüll- Produkt 13

14 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 14

15 Was heisst das für uns? Betrachte nie einen Prozess alleine Knüpfe Netzwerke zu Deinen Prozesspartnern Konzentriere Dich nicht nur auf die Regelung an sich, sondern nimm die Umgebung wahr Betrachte den Gesamteinfluss! Regleroptimierung ohne verfahrens- bzw. prozesstechnisches Know-how ist nicht machbar 15

16 Komme ich denn zu meiner optimalen Regelung? Jede suboptimale Regelung kostet Zeit Zeit bedeutet eine längere Prozessdauer Weniger Ausbeute innerhalb einer vorgegebenen Zeit 16

17 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 17

18 bei Hinterfragen von bestehenden Prozessen Analyse der Prozessrahmenbedingungen Regelungstechnische Untersuchung Prozess Äussere, medienbedingte Prozesseinflüsse Wenn ältere Prozesse: überdenken der Struktur Mehr Benefit durch bessere Regelungen 18

19 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 19

20 Was kann ELSE Ihnen bieten? Problem- und/oder Datenanalyse Ihres Prozesses und dessen Regelung Aus der Analyse entsteht ein Lösungsvorschlag zur Optimierung mit Hilfe einer Simulation oder einer direkten Verbesserung der Regelgüte Erbringen des Nachweises zur Steigerung der Effektivität Kosten: Darüber lässt dich reden. 20

21 Kopf oder Zahl Ihre Leistungen an ELSE: RI-Schema Prozessdaten Mess- und Regeltechnik Teil 2 Was kann ELSE Ihnen bieten? versuchsweise Umsetzung unseres Vorschlages Unsere Leistung: wie oben beschrieben Unser Deal: Rechenexempel: Haben Sie keinen Mehrwert keine Kosten Haben Sie Mehrwert Aufwendungen werden bezahlt Annahme 5 Batches / Woche (bei ca.40 KW) = 200 Batches 1 Batch pro Woche mehr >> 240 Batches 2 Batches pro Woche mehr >> 280 Batches 21

22 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 22

23 Zusammenfassung Die drei wichtigsten Punkte sind: Betrachte nie einen Prozess alleine Knüpfe Netzwerke zu Deinen Prozesspartnern Regelung ohne Prozessumgebung/Analyse gibt es nicht 23

24 Tipps Tipps: Nutzen Sie die bestehenden Tools Analysieren Sie Ihren Prozess auch auf unscheinbare Einflüsse Was hat sich prozesstechnisch geändert (Add-ons)? Nehmen Sie ältere Aufzeichnungen war es vor einiger Zeit anders? Haben Mitarbeiter gewechselt? Haben sich Einsatzstoffe verändert?..if problems then ELSE 24

25 Themen Wo liegt das Problem? Problemanalyse-Fallbeispiele Lösungsorientiertes Denken? Wo liegt Ihr Mehrwert Was kann ELSE Ihnen bieten? Zusammenfassung Fragen 25

26 Fragen 26

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