Advanced Process Control (APC):Definition, Anwendungen und Vorteile

Unter Advanced Process Control (APC) versteht man die Anwendung einer breiten Palette von Disziplinen und Technologien, um entweder die Prozesssteuerung zu verfeinern oder ein bestimmtes Problem im Zusammenhang mit einem Prozess anzugehen. APC ist interdisziplinärer Natur und greift bei der Anwendung auf Erkenntnisse aus Statistik, Entscheidungstheorie, Ingenieurwesen, Signalverarbeitung und künstlicher Intelligenz zurück. Am häufigsten wird es genutzt, um Prozesssteuerungsprobleme zu lösen, die mehrere Variablen oder Probleme haben, die vom Steuerungsprozess losgelöst sind. Um die beabsichtigten Ziele zu erreichen, wird eine APC-Technologie normalerweise mit dem verteilten Steuerungssystem (DCS) verknüpft, das den Prozess steuert. Aufgrund der inhärenten Tendenz, Probleme mit mehreren Variablen zu lösen, wird die fortschrittliche Prozesssteuerung in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt.

Typischerweise wird bei der Prozesssteuerung ein verteiltes Steuerungssystem verwendet, um einen Prozess zu steuern, sei es in einer Fabrik oder in einem Labor. Ein verteiltes Steuerungssystem bedeutet, dass die Komponenten des Systems über den gesamten Prozess verteilt sind und jeweils unterschiedliche Funktionsgrade aufweisen. Ein fortschrittliches Prozesssteuerungstool wird typischerweise über etablierte Kommunikationsprotokolle oder eine Softwareschnittstelle in das verteilte Steuerungssystem eingebunden. Während dieses Kommunikationsaustauschs verfolgt der APC alle an die Regulierungskontrollen des DCS gesendeten Informationen, um bei der Eingrenzung eines Problems oder der Berechnung der verschiedenen Variablen zu helfen, die sich in einem Problem manifestieren. Zu den verwendeten Standard-APCs gehören unter anderem statistische Prozesskontrolleinheiten, Feedback-Einheiten und prädiktive Kontrolleinheiten, abhängig vom Ziel des Testers.

In einer Vielzahl von Branchen und Prozessfunktionen wird regelmäßig eine fortschrittliche Prozesssteuerung eingesetzt, um die Produktion zu erleichtern. Branchen, die chemische Produkte herstellen oder verschiedene Rohstoffe veredeln, nutzen APC, um Probleme anzugehen, bei denen es in der Regel mehrere Variablen gibt. Andere Branchen, beispielsweise Hersteller von Halbleitern, werden APC nutzen, um komplexe Prozesssteuerungsprobleme zu lösen, die mit mehreren Ausgangspunkten im Herstellungsprozess verbunden sind. Darüber hinaus haben Branchen wie der Bergbau APC eingesetzt, um die Prozesssteuerung neben etablierter Prozesssteuerungstechnologie, die bereits in der Branche eingesetzt wird, weiter zu verfeinern.

Insgesamt besteht das Ziel der vorausschauenden Prozesskontrolle darin, die Leistung der Kontrolle über Prozesse zu verbessern, die zur Produktion beitragen. Die konsequente Kontrolle eines solchen Prozesses erleichtert nicht nur den Produktionsprozess, sondern trägt auch dazu bei, die Produktionsergebnisse vorhersehbarer zu machen. Die Optimierung des Produktionsprozesses trägt auch dazu bei, Verschwendung zu vermeiden, die entsteht, wenn Prozesse wiederholt werden müssen. Durch die Eliminierung solcher Verschwendung werden die Gesamtkosten im Herstellungsprozess weiter gesenkt.

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