プロセス対ディスクリート製造

特徴づけるのは人間です。世界には無数の産業や製造施設があり、毎年新しいものが開発されているので、それらを特徴づけることは有用です。このようにして、一般的な問題は幅広い業界で対処でき、おそらく別のカテゴリの業界と対比して代替ソリューションを開発できます。

一般に、製造はプロセスとディスクリートの2つのタイプに分類できます。カテゴリ間で多少の濁りが発生します。現在の生産方法によっては、施設がこれらのいずれかに該当する場合があります。

プロセス製造とは何ですか？

プロセス製造とは、一度作成すると分離が難しい連続製品を作成することです。作成された製品は、多くの場合、一般に販売するためにコンテナに計量されたり、使用するために別の産業施設に直接供給されたりします。多くの場合、製品は主要な不可逆的な物理的または化学的反応を経ており、元のコンポーネントを簡単に分離することはできません。

図1 。化学物質が最初に分離され、次に赤いペンキに混合されているのがわかります。 Pronto IndustrialPaintsの好意により使用されたビデオ

ラテックス塗料の製造を検討してください。出発物質には、ラテックスを形成する成分が含まれます：着色剤、消泡剤、増粘剤、および他のそのような成分。それらは一緒にブレンドされ、いくつかの反応が起こり、液体はペンキ缶に流れ込むか、別の下流プロセスに直接供給されます。

一度製造された塗料は分離が困難です。化学反応が起こっており、混合された液体の大部分から増粘剤を分離できる可能性はほとんどありません。これが、プロセス製造と見なされる理由です。

ディスクリート製造とは何ですか？

ディスクリート製造では、個々の部品またはデバイスが作成されます。個別製造は、「アセンブリ」と呼ばれることもあります。これは、製造プロセスでは通常、デバイスがプラントを経由するときにデバイスに材料を追加または削除するためです。最終製品は、分解されて、アセンブリを構成するパーツに分割される可能性があります。

車両はディスクリート製造の一例です。ヘンリー・フォードの初期から現代の自動化されたプラントまで、プロセスにはまだ組み立てが含まれています。フレームは、エンジン、トランスミッション、ホイール、サスペンションコンポーネントが取り付けられている組立ラインに沿って引っ張られます。次に、シートと計器クラスター、ボディパネル、およびその他の大きなコンポーネントが取り付けられ、続いて窓とさまざまなフィッティングが取り付けられます。

図2。 この自動車組立ラインは、ディスクリート製造の一例です。

車が組立ラインから転がるとき、それは廃品置き場にまっすぐに運転することができました、そして、乗組員はこれらのコンポーネントのそれぞれを取り除くことで、同じ方法でそれを分解することができました。化学反応は発生せず、大きな物理的変化もありませんでした。同じコンポーネントがすべて存在し、認識できます。

プロセス製造とディスクリート製造の共通点

どちらの製造スタイルでも、同じタイプの製造パラメータが必要です。缶詰のスープでも電気モーターでも、メーカーはコストを削減し、利益を増やしようとしています。したがって、どちらも何らかの形のスループットを測定します。つまり、要素からどれだけの量が残っているか、運用コスト、または各アイテムまたは標準の体積単位、およびその他のいくつかのパラメーターを作成するのにかかるコストを測定します。

どちらの場合も、エンジニアは機器の稼働時間を改善し、ルーティングとツールの使用率を最適化して運用コストを削減する必要があります。彼らは、プラント全体のスループットを維持または向上させながら、ユーティリティ、原材料、および労働効率を改善する方法を見つける必要があります。これらすべてには、社内部門間の広範なコラボレーションが必要です。

1つの部門でスループットが向上したからといって、それが最良のソリューションであるとは限りません。たとえば、溶融物にフェロシリコンを追加すると、鉄鋼生産の流動性が向上し、より多くの鉄鋼が生産されます。ただし、炉のライニングと反応する傾向があるため、メンテナンスが頻繁に停止します。プロセスを実行するか個別の製造を実行するかに関係なく、生産に対するすべての変更は、総利益が確実に増加するように、変更受け入れプロセスを経る必要があります。

図3。 連続鋳造機を離れる鋼は、プロセスエンジニアリングの一例です。 pxfuelの好意により使用された画像

最後に、しかし最も重要なことは、両方のタイプの施設が同じレベルの安全計画とトレーニングを必要とすることです。両方のタイプの製造施設で多くの危険が見られ、負傷者と死亡者は両方で発生します。労働安全衛生局（OSHA）にはいくつかの業界固有のプロトコルがありますが、2つの製造カテゴリの間には多くの重複があります。

プロセスおよびディスクリート製造への独自の課題

どちらの製造分野も似ていますが、いくつかの重要な違いがあり、カテゴリごとに固有の課題があります。

プロセス製造では、最適化の課題の一部は、原材料の投入を予測し、適切なタイミングで供給品を到着させることです（たとえば、ジャストインタイムまたはリーン生産方式）。個別製造では問題になりますが、必要な部品の数量を予測する方が少し簡単です。

たとえば、電子機器（ディスクリート）メーカーが製品ごとに4つの小さなアンプチップを必要とする場合、4つのチップの倍数を購入する可能性があります。代わりに、Iビームなどの構造形状を生成する鉄鋼鋳造所を想像してみてください。彼らは鋼を連続的に流し込み、圧延しますが、その多くはスクラップ鋼から来ています。

品質管理の目的でプロセスを再現可能にするために、プロセス全体のテストサンプルに基づいて、小さな「マスター合金」を追加して化学的性質をわずかに変更します。細断されたIビーム、電化製品、自動車の車体、およびその他の発生源から発生する可能性のあるスクラップの発生源に応じて、化学的性質は日々大幅に異なる可能性があります。

これは、手元になければならないマスター合金の供給がさまざまな割合で使用され、モデル化と予測が非常に難しいことを意味します。さらに、多くのプロセス製造業務では、食品や化学薬品などの貯蔵寿命の短い品目を扱っています。つまり、これらの原材料を過剰に在庫していると、多くの場合、無駄になります。

個別製造には独自の困難があります。多くの場合、連続プロセス製造には、決定と輸送時間がほとんどない明らかなルーティングがあります。化学薬品は反応器から蒸留塔に直接配管されるか、鋼のブルームが切断されて圧延機に直接移動します。個別製造では、機械加工部品に複数のパスが含まれる場合があり、最適化には、各アイテムの最も論理的なパスを選択することが含まれます。これは、供給または保守スケジュールに基づいてプロセス機器の実行順序を変更したり、検査後に再加工または修理作業のために製品を返送したりすることを意味する場合があります。

オルタネーターの取り付けブラケットを検討してください。ドリルで穴を開け、溶接を1つ、ボルトで固定する必要がありますが、順序は関係ありません。プラントエンジニアまたは技術者は、先を見越して、最初に掘削作業を実行して在庫を増やすことを決定できます。その後、定期的なメンテナンスのためにドリルダウンして、在庫を溶接ステーションに送ることができます。

プロセスおよび個別の製造業務は、同様の問題の影響を受けますが、いくつかの固有の課題もあります。真に「プロセス」または「ディスクリート」な製造作業はないため、エンジニアは、施設を最大限に活用するために、両方の分野の問題を解決する方法を学ぶ必要があります。今後数週間で、プロセスエンジニアリングに必要な機器と、リモートモニタリングがプロセス産業をどのように進歩させているかについて詳しく説明します。