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ACHEMA 2012-Trendbericht Prozessanalysetechnik

Der Weg zur wissensbasierten Produktion

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Ein weiterer Weg zur wissensbasierten Produktion führt über die Betrachtung bereits heute vorhandener Apparate-, Prozess- und Freigabedaten aus Betrieben und Labors. Das Potenzial dieser Daten wird heute vielfach noch nicht konsequent für ein umfassendes Verständnis der Produktion genutzt. Das Ziel ist hier eine prozesskettenübergreifende und strukturierte Erfassung der Daten unter Einsatz von Informationsmanagementsystemen in Labor, Produktion und im Unternehmen, um diese für statistische Prozessverbesserungsansätze heranziehen zu können. Die kombinierte Analyse von Anlagendaten wie Messwerten, Stellgrößen oder Gerätemeldungen als "Soft Sensors" wird für erste Applikationen heute schon zur Prozesssteuerung herangezogen, ohne dass in zusätzliche Sensorhardware investiert werden muss.

In der Realität ist die Datenlage im Umfeld einer Produktion oft durch eine Vielzahl unterschiedlicher Datenquellen gekennzeichnet. Bei diesen Datenquellen handelt es sich häufig um historisch gewachsene Strukturen, die unter verschiedenen Aspekten implementiert wurden und die in der Regel nicht oder nur wenig miteinander vernetzt sind, sich aber hervorragend in einer Datenbank abbilden lassen. Die elektronische Speicherung anfallender Daten ist dabei eine grundlegende Voraussetzung. In den meisten Fällen sind bereits Produktions- bzw. Labor-Informations-Management Systeme (PIMS und LIMS) verfügbar, die - richtig genutzt - ein wertvoller Schlüssel zum Prozessverständnis sind.

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PAT-Sensorik: Der beste Analysator nützt nichts, wenn er blind ist

Mit moderner Sensorik geht der Trend zur inline-Analytik mit kontinuierlicher Messung einher. Sie wird eingesetzt, wo immer möglich, da eine komplizierte Probenahme bei der die Messprobe erst an den Analysator herangebracht werden muss, aufwendig und störanfällig ist. Der Begriff "Sensor" wird dabei nicht im Sinne eines Elementarsensors verwendet, sondern man spricht unter Berücksichtigung bestimmter Einbauformen oder zusammengesetzter komplexer Sensoren von Sonden, bei der Elektrochemie auch von Elektroden.

Behutsame Verbesserung bestehender Verfahren steht seit Jahren eher im Vordergrund als die Entwicklung völlig neuer Detektionsmethoden. Jedoch verdrängen optische Verfahren wie Chemolumineszenz besonders bei Sauerstoffbestimmungen mehr und mehr die klassische Amperometrie. Allerdings sind diese Sensoren noch nicht in einer explosionsgeschützten Ausführung für die Verfahrenstechnik erhältlich. Speziell im pharmazeutischen Bereich werden Chemolumineszenz-Spots als sogenannte Disposables (Wegwerfsensoren) auch für potentiometrische Verfahren (pH-Wert) eingesetzt. Sie haben zwar gegenüber den klassischen Glaselektroden einen stark eingeschränkten Mess- und Arbeitsbereich, sind jedoch für sogenannte Bag-Anwendungen (Single-Use-Technologien) ausreichend.

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