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模塊化工廠柔性制造市場容量評估

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所屬頻道:新聞中心

關鍵詞:工控,模塊化工,柔性制造

       信息物理系統、數字化、網絡化和新的商業模式對流程工業、測量技術制造商和過程自動化等非常重要。鑒于產品生產周期越來越短和柔性制造要求的提升,特別是化學/藥學行業,企業開始推進模塊化生產。

      化學/藥學行業企業一方面推進模塊化工廠建設,另一方面期望自動化技術(AT)能對過程控制系統(PCS)提供精確的技術支持。研究表明化學/藥學等行業企業生產過程的模塊化可以實現并有一定的經濟效益。歐洲的第七框架協議對F3(靈活flexible、快速fast、未來future)工廠進行財政支持。

      目前Namur標準 (NE)定義自動化必須要滿足模塊化工廠的柔性制造。Namur工作小組AK1.12在NE148標準中描述了對生產商的需求。2013年,ZVEI 的“模塊自動化”工作小組成立,歸屬于ZVEI “測試技術及過程自動化”領域,目的是與Namur工作小組AK1.12密切合作并形成與NE148工作組的聯合反應機制。在實際工作中,工作小組發現需要撰寫一本關于下一步工作的白皮書以便和Namur共同研究。本白皮書重點對控制系統、相關儀器儀表和標準等進行了分析,旨在梳理各式各樣的需求、回應和展望,對現階段制造商實現模塊化生產,在技術和經濟方面還有哪些不足進行了分析。

      模塊化生產市場容量評估

      評估模塊化工廠的市場容量,可用的數據很少,Namur工作小組AK1.12也沒有進行相關的評估。本文提出的模塊化概念基于NE148,采用化學/藥學企業的銷售情況來做市場容量評估,所用數據來自VCI報告。計算時假設通貨膨脹率為2%,可得2022年德國相關企業的銷售額共計2280億歐元。

      如果按平均6.5%的投資率進行計算,并且假設10年中有25%的企業實現模塊化(從專家采訪中評估得來),其中自動化約占3%的投資比例,那么模塊化工廠的自動化比例會越來越高。假設25%的企業會自動進行模塊化改造,其中自動化投資比例為6%,得出市場容量大約為2.22億歐元(根據2013年 ARC的研究,PCS全球市場會達到116億歐元,其中22億歐元來自于化工領域)。

      如果能夠基于模型、標準化地建設工廠,市場容量會增長更快,因為這樣做會節約大量成本并且后期將會獲得更多收益。隨著已有產品或新產品的生產,模塊化技術會取代傳統技術而成為常態。同時新的技術會產生新的產品模式,并且會挖掘新的市場(如個性化藥物)。這些發展并未包含在評估之中。

      (基于ISA106標準的自定義狀態模型示例)

      模塊化的自動化技術

      基于之前的相關研究成果和ISA88、ISA95和ISA106等ISA標準,本文提出了模塊化的自動化技術的概念,它能夠滿足模塊化工廠所需的靈活性,支持連續和批量生產。模塊自動化通過封裝工藝過程降低了施工、啟動和維護的復雜性。

    (審核編輯: 滄海一土)

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