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Exklusive PROCESS-Umfrage 50-Prozent-Idee, F3 Factory und Small Scale Anlagen als Wundermittel der Zukunft?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Sabine Mühlenkamp / Wolfgang Ernhofer

Die Latte lag hoch: Um mehr als 50 Prozent sollte die Zeit von der Produktentwicklung bis zum Start und zur Markteinführung reduziert werden. Unter den Stichworten 50-Prozent-Idee, F3 Factory oder Small Scale-Anlagen wurde in den vergangenen Jahren die Entwicklung voran getrieben. Wie viele Ideen wurden in die Praxis umgesetzt, wo hapert die Umsetzung? PROCESS hat in einer exklusiven Anwenderumfrage nachgehakt.

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Der Chemiebetrieb im Miniaturformat – hier im Bild ein Evotrainer – soll die Wege hin zu einer flexiblen, effizienten und ressourcenschonenden Produktion öffnen. Obwohl das F³-Projekt bei über zwei Dritteln der Teilnehmer einer exklusiven PROCESS-Umfrage nicht bekannt war, hält deutlich über die Hälfte die Idee für vielversprechend.
Der Chemiebetrieb im Miniaturformat – hier im Bild ein Evotrainer – soll die Wege hin zu einer flexiblen, effizienten und ressourcenschonenden Produktion öffnen. Obwohl das F³-Projekt bei über zwei Dritteln der Teilnehmer einer exklusiven PROCESS-Umfrage nicht bekannt war, hält deutlich über die Hälfte die Idee für vielversprechend.
(Bild: Evonik )

Nie von der 50-Prozent-Idee oder dem Forschungsprojekt F3 Factory gehört? Das ist schade, denn viele sehen darin einen Paradigmenwechsel bei der Planung und Entwicklung von Chemieanlagen. Allerdings stehen Sie damit nicht allein, wie eine exklusive PROCESS-Umfrage bei rund 100 Anwendern zeigte. Gut 70 Prozent, davon über die Hälfte in großen Konzernen der Chemie- und Pharmaindustrie beschäftigt, haben von dem Forschungsansatz F3 Factory noch nie gehört. Nachdem die Idee den Anwendern erklärt wurde, halten jedoch über 57 Prozent diesen Ansatz für vielversprechend.

Durchlaufzeit um 50 Prozent reduzieren

Was genau ist die Idee hinter F3 Factory oder ähnlichen Konzepten? Der Weg eines Verfahrens vom Labor in die Produktion ist mitunter mühsam. Nicht selten vergehen mehr als zehn Jahre, bis eine Anlage rund läuft und das gewünschte Produkt erzeugt. Für einige Bereiche in der Prozessindustrie, auf jeden Fall aber für die Spezial- und Feinchemie, ist diese Zeitspanne viel zu lang.

Heute werden schnelle Marktzugänge sowie eine hohe Flexibilität in der Entwicklung und Produktion bei gleichzeitig geringem Investitionsrisiko gefordert. Vor drei Jahren entstand auf einem Symposium eine radikale Idee – die Durchlaufzeiten solcher Projekte sollten um 50 Prozent reduziert werden.

Modularisierung schafft Möglichkeiten

Dafür sind kleine Anlagen nötig, die deutlich schneller und flexibler auf die Marktbedürfnisse eingehen können. Allerdings werden hierfür neue Technologien und Konzepte benötigt, da es mit einer einfachen Verkleinerung bisheriger Anlagen nicht getan ist. Es werden sowohl neue Planungsprozesse als auch innovative Reaktoren und neue Konzepte für die Automatisierungs- und Sicherheitstechnik benötigt. Ein paar Beispiele:

  • Zwar gibt es verstärkt Bemühungen, bereits im Labormaßstab Verfahren kontinuierlich zu betreiben. Dies ist jedoch eher die Ausnahme, in der Regel wird eher ein Rotationsverdampfer statt einer Kolonne verwendet.
  • Ein wesentlicher Teil des Planungsprozesses betrifft die Erstellung von R+I-Fließbildern. Die Wiederverwendung ist meist nur selten möglich. Arbeiten am Lehrstuhl für Anlagen- und Prozesstechnik der TU Dortmund zeigen indes, dass bereits in der Planung das Modularisierungsprinzip konsequent genutzt werden kann. Mithilfe eines Entscheidungsbaums soll sich dann zum Beispiel ein PID-Modul ‚Pumpe‘ oder ‚Wärmetauscher‘ einfach integrieren lassen.
  • Die Automatisierungstechnik muss vollkommen neu überdacht werden

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