Marktgedreven produktie
12 november 2002 | 10.30 uur
hr. R.L. Tousain | werktuigbouwkundig ingenieur.
promotoren | Prof.ir. O.H. Bosgra (fac OCP0 en prof.dr.ir. A.C.P.M. Backx
(TU Eindhoven)
Dynamic optimization in business-wide process control.
Fabrikanten van chemische produkten opereren op een globale markt waarin de
laatste decennia een zware concurrentiestrijd gaande is. Om aan de eisen van
klanten aan produktkwaliteit en levertijden te kunnen voldoen en
tegelijkertijd, omwille van kostenreductie, de voorraadniveaus omlaag te
kunnen brengen, moeten de fabrikanten omschakelen van een traditioneel
aanbodgestuurde produktie naar marktgedreven produktie. Dit proefschrift
beschrijft een nieuwe strategie voor procesoptimalisatie en regeling die
marktgedreven produktie mogelijk maakt. De focus is op continue chemische
processen die in verschillende werkpunten bedreven worden teneinde daarmee
verschillende produkten of produktkwaliteiten te realiseren. Voor deze
klasse van processen is invoering van een marktgedreven produktie een extra
grote uitdaging vanwege de afweging die telkens gemaakt moet worden tussen
het uitvoeren van dure en tijdrovende procesovergangen en het aanhouden van
voorraadbuffers om in te kunnen springen op veranderingen in de vraag. Om de
overgang naar marktgedreven produktie te kunnen maken moeten twee
belangrijke barriëres worden geslecht. Ten eerste moet de procesbeheersing
zo verbeterd worden dat willekeurige procesovergangen gerealiseerd kunnen
worden op een voorspelbare manier. In dit onderzoek zijn economische
optimalisatietechnieken ontwikkeld die aan de hand van een wiskundig
procesmodel de aansturing van het proces bepalen zodat met minimale kosten
willekeurige procesovergangen kunnen worden gerealiseerd onder invloed van
verstoringen die inwerken op het proces (bijv. onzuiverheden van de voeding
of temperatuurschommelingen). Dit biedt een nieuwe, dynamisch-economische
kijk op procesoptimalisatie en een uitbreiding op de gangbare stationaire
procesoptimalisatietechnieken zoals gebruikt in veel raffinaderijen. Ten
tweede dient het produktiemanagement afgestemd te worden op inkoop- en
verkoopmanagement zo dat de grootste gemeenschappelijke toegevoegde waarde
bereikt wordt. Hiervoor is een scheduler ontwikkeld. De scheduler bevat een
wiskundig model dat in grote lijnen de statische en dynamische
proceseigenschappen, de voorraadniveaus en een verzameling van mogelijk
geachte inkoop en verkoop beslissingen beschrijft. Middels optimalisatie
bepaalt de scheduler een produktiestrategie voor enige tijd in de toekomst
(typisch enkele maanden) en een bijbehorende in- en verkoopstrategie. De
problematiek van marktgedreven produktie is zeer actueel in de produktie van
plastics zoals polyethyleen, waar een flexibele bedrijfsvoering een
beslissende factor zijn in de concurrentiestrijd. De economische
optimalisatietechnieken en de produktiescheduler zoals ontwikkeld in dit
onderzoek zijn op een realistisch simulatiemodel van een hoge dichtheid
polyethyleen reactor toegepast. De resultaten laten zien dat een
bedrijfsvoering met lage voorraadniveaus en een snelle reactie op
veranderingen in de markt tot een significante verbetering van de
economische prestatie kan leiden.
Voor verder lezen:
* Advanced process control and information systems for the process
industries ed. by Les A. Kane, 1999
* Process control and management, Lee, P.L., 1998
* Essentials of process control, Luyben, Michael L, 1997
Technische Universiteit Delft