模块化未来新局面


作者:Jens Mathiak,Johannes Dammeier 日期:2018/08/09 来源:PROCESS《流程工业》

想要降低成本费用和减少产品差异,可以通过在新建项目中使用已有的流程设备设计方案来实现。这种方法在不同的领域中使用大不相同,许多机床设备生产的厂家采用的是模块化积木式部件的生产方式,从按订单设计转换为按订单配置。而在流程设备制造领域中,将现有的模板编排到一起完成了一个项目(即所谓的复制工厂的概念),并且在复杂项目中实现功能化的模块是不切实际的,因为最初的模块化仅仅适用于输送单元的一个概念(导轨和包装单元)。

复制工厂是从过去的项目中获得经验的最简单方法,但它也有着自己的缺陷和不足。一方面,因为每个项目的情况不可能完全一样,所以各个零部件和其功能之间的关系也不够透明;另一方面,在过去的设计模板中不能体现流程设备现有的改进和完善。总而言之,随着时间的推移,复制工厂最终会成为一个问题。

成本上升和利用率不高的问题急需解决,以确保重复利用率达到最佳、交货期缩短到最短以及招标过程中的不确定因素最少。因此,Thyssenkrupp工业解决方案公司就在其化肥生产设备领域中采用了缩写为PCPC的预配置设备解决方案。

今天常规的设备复制方案应逐步地被模块化的预配置设备解决方案所代替

Metus软件系统提供的方法可以用模块化系统来表达不同用户的不同需求。其中的一些模块可以用于在不同的流程设备类型中使用(跨技术模块)

无限可能的模块化

Thyssenkrupp公司的功能化模块开创了流程设备设计制造的新局面。该方案始于2016年,它不再用复制工厂和设备的方式,而是利用预先配置好的模块化部件构建流程工艺系统来进行新项目的工作。PCPC的基础是机械制造和汽车工业领域中的Metus软件。按照这种方法,产品按功能和组件进行分解,以便了解各个产品之间的变型、定义好功能模块,需要时将它们组合到一起。简单地说,就是把用户的要求分配到不同的模块中,这种方法有着许多优点。

在标准化的条件下也能够满足用户的特殊要求。模块化并不意味着减少到标准配置的型式,因为每一个模块都按用户要求定制,所以有着很高的使用灵活性。

因为客户能够在积木式模块中获得自己个性化的特殊功能,所以如果有更高个性化要求的标准模块可供使用,那么用户就可以省去了个性化的解决方案,并节约了成本费用。

在流程设备制造中采用模块化的零部件,利用标准化的接口,可以减少设备集成的难度,降低招投标过程中的成本费用,已经过验证的模块也保证了很高的质量和很短的交货期。

今天常规的设备复制方案应逐步地被模块化的预配置设备解决方案所代替

今天常规的设备复制方案应逐步地被模块化的预配置设备解决方案所代替

这种方法可以通过技术咨询、技术指导和ID-Consult公司软件的帮助下来实现。慕尼黑模块化解决方案专业公司ID-Consult公司的专家认为,仅仅就模块进行技术咨询远远不够,只有对产品从生产需求到产品构架和软件中的表达方式有了更全面、整体的了解,才能给用户带来有益的帮助。因此他们推出了分3阶段实施的方案:

例如,首先在硝酸生产设备中引进和安装Metus软件。

同时在每一步工作中都转让“星级用户”拥有的专业技术知识和工具。

在成功地完成了第一种设备类型的模块化之后,由Thyssenkrupp的专家团队继续完成其余的设备模块化。

事实证明,在开始第一步工作之后就引起了其他生产领域的广泛关注。因此公司决定将PCPC方法也应用到第二个氨的工厂中,这就有利于在多个流程设备类型中直接考察模块化。很明显,不同类型流程设备中的许多功能(例如水处理或者控制室)都是可以作为“跨技术领域”的模块使用,而且在不同的流程设备类型中的功能大致是相同的

在3步走的过程中,Thyssenkrupp公司的专家们又发明了预配置设备解决方案。这样,Thyssenkrupp公司的技术方法就自给自足了,并可利用Metus软件来显示流程设备的架构和更高模块之间的相互关系。第一套利用功能性模块建造的流程设备也为其他项目打下了坚实的基础。积木式的功能模块提供了用户量身定制的技术解决方案,并有直接相互匹配的工程技术文件。

模块化解决方案通过3个要素的相互结合实现了智能化,为用户提供了更多的益处。用户使用这种智能化设备时,有更大的成本优势,同时也有着更好的灵活性,重复利用率得到明显提高。Thyssenkrupp公司通过预配置设备解决方案实现了用户企业规定的流程工艺过程,这一技术工程是未来最有意义的模块化工程。