Innovationspreis: Monatssieger Februar
21. Februar 2020 11:13  Uhr

Optimierungspotenziale heben

Mit dem Loopanalyzer bietet die CTS GmbH ein Werkzeug zur Optimierung von Anlagen in der Prozessindustrie. Er liefert eine schnelle und strukturierte Übersicht über die Qualität der Regelkreise.

Petrochemische Anlagen bieten typische Anwendungsfälle für den Loopanalyzer. |Foto: CCBY3.0; ©Secl–Own Work

Von Mechtild Nitzsche

BURGKIRCHEN. Wenn in der Automobilindustrie auf dem Fließband aus den verschiedenen Einzelteilen nach und nach das Endprodukt, nämlich das Automobil, entsteht, geschieht das offen und nachvollziehbar. Auch Fehlentwicklungen sind frühzeitig sicht- und behebbar. Anders ist das in der Prozessindustrie: Hier laufen technische Prozesse generell im Verborgenen ab. Eine Vielzahl von Reglern ist notwendig, um zu gewährleisten, dass sich gängige Prozessgrößen in Chemieanlagen wie beispielsweise Drücke, Temperaturen, Durchflüsse und Konzentrationen innerhalb definierter Grenzen bewegen.

Herkömmliche Regelperformance ist niedrig

Typischerweise werden diese Regler bei der Inbetriebnahme eingestellt – und laufen dann ohne weiteres Eingreifen so weiter, sofern kein außergewöhnliches Ereignis ein Nachjustieren unumgänglich macht. Mit dieser Praxis werden Chancen vertan, findet Erich Eichberger. Er ist bei dem Spezialisten für Prozess- und Fertigungstechnik CTS GmbH als Abteilungsleiter verantwortlich für industrielle Softwarelösungen. „Ein typischer Regelkreis hat die Halbwertszeit von maximal sechs Monaten“, erklärt er. „Danach ist die Performance von etwa der Hälfte der Regelkreise dauerhaft degradiert.“ Studien zeigten, dass viele Anlagen folgende Verteilung für die Regelperformance aufwiesen: 30 Prozent werden manuell betrieben, 15 Prozent laufen außerhalb des Regelbereichs, 30 Prozent weisen größere Schwankungen auf und nur 25 Prozent verbessern den Prozess tatsächlich.

Für manuelles Eingreifen zu komplex

Die Regelkreise manuell zu optimieren, ist nur auf den ersten Blick eine mögliche Lösung des Problems – angesichts der Tatsache, dass etwa in einer Raffinerie 1000 bis 2000 Regelkreise rund um die Uhr laufen. „Die Regelung in der Prozesstechnik wird sehr schnell sehr komplex“, erklärt Eichberger. „Und von den 2000 Kreisen die vielleicht 50 manuell zu identifizieren, die am problematischsten sind, ist rein mengenmäßig nicht zu leisten – nicht zuletzt, da das Anlagenpersonal üblicherweise mit dem normalen Tagesgeschäft ausgelastet ist.“

Analyse quasi in Echtzeit

Dieses Problem hat CTS nun mit einem neuen Produkt adressiert: Der Loopanalyzer liefert eine schnelle und strukturierte Übersicht über die Qualität der Regelkreise in einer Anlage. „Der Loopanalyzer ermöglicht eine Analyse quasi in Echtzeit“, sagt Eichberger. „Der Nutzen besteht für den Anlagenbetreiber nicht nur in einer höheren Produktqualität, er kann auch bestimmte Alterungsprozesse oder sich ausbreitende Störungen in den Anlagen sehr früh sehen – Stichwort vorbeugende Instandhaltung.“ Auch der Durchsatz, die Anlagensicherheit und –verfügbarkeit und schließlich auch die Ressourceneffizienz ließen sich deutlich steigern, wenn Anlagen im Optimum fahren würden.

Intuitives Bedienkonzept

Mit dem Loopanalyzer, der 2019 entwickelt wurde und nun bereits bei einigen Firmen im Pilotbetrieb läuft, wendet sich CTS an alle möglichen Player der Prozessindustrie: Raffinerien, chemische, Papier- und Nahrungsmittelindustrie, aber auch Kunststoffproduzenten stehen hier im Fokus. „Eben alles, wo Regelungstechnik stattfindet“, so Eichberger. Ähnliche Ansätze gebe es zwar bereits vereinzelt, doch die CTS-Lösung zeichne im Vergleich zu bestehenden Lösungen eine Reihe von Innovationen aus: Hierzu zähle beispielsweise ein intuitives Bedienkonzept, das eine schnelle und effiziente Identifikation nicht optimaler Regelkreise ermögliche. Dank einer zeitlichen Auflösung bis zu einer Sekunde und kürzer könnten auch schnelle Prozesse analysiert werden und das kurze Analyse-Intervall von einer Stunde erlaube – in Verbindung mit einer nahtlosen Integration in die bestehende Automatisierungstechnik des Kunden – kürzere Test- und Optimierungszyklen und eine schnellere Fehlererkennung.

Einen besonderen Mehrwert sieht Eichberger darin, dass CTS die Software nicht nur als Produkt, sondern auch die dazugehörige technische Dienstleistung anbietet: „Unser Kunde bekommt nicht nur ein Stück Software hingestellt. Mit unserem Ingenieurwissen können wir für ihn auch maßgeschneidert die gewünschten Analysen vornehmen und daraus resultierende Maßnahmenherausarbeiten.“

Die Regelkreisperformance wird übersichtlich dargestellt.|Foto: CTS GmbH