کاربرد کنترل فرایند در صنایع کلیدی

کنترل فرایند در چه صنایعی کاربرد دارد؟

سیستم‌های اتوماتیک کنترل فرایند در سطحی بسیار قوی‌تر و بهینه‌تر از سیستم‌هایی کار می‌‌کنند که صرفاً توسط انسان مدیریت می‌شوند.

چکیده

درک کنترل فرایند و کاربردهای متعدد آن در صنایع و حوزه‌های مختلف می‌تواند به شما کمک کند بر اساس اندازه، نوع و خصوصیات صنعتی که در آن مشغول به کار هستید، بهترین بهره ممکن را از یک سیستم مناسب کنترل فرایند ببرید.

سیستم کنترل فرایند از حسگرها، برنامه‌ها و رایانه‌های خودکار برای تنظیم «چرخه بازخوردها» در سیستم استفاده می‌کند و به این ترتیب کارها را ساده‌تر می‌کند. ممکن است در کنترل فرایند فقط یک چرخه بازخورد وجود داشته باشد یا در هر بخش از کارخانه یک چرخه بازخورد جداگانه وجود داشته باشد که سیستم کنترل فرایند می‌تواند همه آنها را با هم مدیریت کند تا حداکثر امنیت و بهره‌وری را به بار بیاورد.(آموزش برق ساختمان)

کنترل فرایند

در اصل کنترل فرایند، حوزه‌های مهندسی کنترل و مهندسی شیمی را با هم ترکیب کرده و با استفاده از سیستم‌های کنترلی پیچیده و اغلب طراحی‌شده به‌طور خاص و به سفارش هر مشتری، حوزه صنعتی آنها را مدیریت می‌کند. این سیستم‌ها جریان کار، خروجی، ترکیبات و سایر جنبه‌های فرایند تولید مستر را کنترل می‌کند و این کار را از طریق بازخوردهای آمده از حسگرها، سیستم‌های نظارت بر اطلاعات و روش‌هایی مانند این انجام می‌دهد.

در واقع کنترل فرایند شرکت‌ها را قادر می‌کند محصولاتی ایمن‌تر، اقتصادی‌تر و منسجم‌تر برای مصرف عموم تولید کنند. سیستم‌های کنترل فرایند در سطحی بسیار قوی‌تر و بهینه‌تر از سیستم‌هایی کار می‌‌کنند که صرفاً توسط انسان مدیریت می‌شوند. در این مقاله به صنایعی می‌پردازیم که کنترل فرایند در آنها مهم است. اگر می خواهید با کنترل فرایند بیشتر آشنا شوید، مقاله «کنترل فرایند چیست؟» را بخوانید

چرا کنترل فرایند برای شرکت شما مهم است؟

درک کنترل فرایند و کاربردهای متعدد آن در صنایع و حوزه‌های مختلف می‌تواند به شما کمک کند بر اساس اندازه، نوع و خصوصیات صنعتی که در آن مشغول به کار هستید، بهترین بهره ممکن را از یک سیستم مناسب کنترل فرایند ببرید.

در هر صنعتی کنترل فرایند به ایجاد فرایندهای تولید با بهره‌وری بیشتر، کیفیت بهتر محصولات و خروجی بیشتر کمک می‌کند و مزایای بسیار دیگری نیز دارد. اگر حوزه‌هایی را در سازمان خود شناسایی کنید که در آنها بتوانید از سیستم‌های کنترل فرایند استفاده کنید، بهره‌وری شرکت شما بالا خواهد رفت و در عرصه رقابت بهتر عمل خواهید کرد.

کنترل فرایند در صنایع کلیدی

کنترل فرایند در هر صنعت و حوزه صنعتی که در آن روند مستمر تولید وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این صنایع محصول یا ماده‌ای به‌طور مرتب و بی‌وقفه در حال تولید است و هرگز یا بسیار به‌ندرت روند تولید متوقف می‌شود. با توجه به این امر، در اینجا نگاهی می‌اندازیم به برخی صنایع کلیدی که سیستم کنترل فرایند در آنها مهم است و شیوه کنترل فرایند را در آنها بررسی می‌کنیم.

صنعت داروسازی

هنگام تولید دارو نیاز به دقت بسیار بالایی وجود دارد. حتی اشتباه یا خطایی بسیار کوچک در تولید دارو و محصولات مشابه می‌تواند باعث شود آن محصول تماماً غیرقابل استفاده شود. از این رو شرکت‌های داروسازی باید مداخله و خطای انسانی را تا جای ممکن در روند کار خود به حداقل برسانند.

این بدان معناست که بیشتر شرکت‌های داروسازی از سیستم‌های پیشرفته کنترل فرایند بهره می‌برند که به آنها امکان می‌دهد بر فرایند تولید خود کنترلی دقیق داشته باشند، ضایعات را به حداقل برسانند و امنیت همه داروها و موادی را که تولید می‌کنند تضمین کنند.

تولید ماشین‌آلات کارخانه‌ای

شرکت‌هایی که ماشین‌آلات کارخانه‌ای از هر نوع آن را تولید می‌کنند نیز از سیستم کنترل فرایند بهره زیادی می‌برند. آنها از کنترل فرایند برای تضمین عملکرد مصالح و مواد بهره می‌برند و عملکرد کلی ماشین‌ها و تجهیزات را به این شیوه تضمین می‌کنند.

صنعت کاغذسازی

کنترل فرایند در صنعت کاغذسازی بسیار مهم است. دلیل این امر آن است که ماده اولیه این صنعت یعنی چوب تنوع بسیار زیادی از نظر کیفیت دارد و تنظیمات مستمر و مرتب نیاز است تا بتوان فرایند تولید کاغذ را از این جنبه در کیفیتی استاندارد حفظ کرد. تضمین و تنظیم کیفیت ورودی‌های (چوب‌های) مختلف باعث تضمین کیفیت محصول خروجی (کاغذ) می‌شود.

شرکت‌های تولید نیمه‌هادی‌ها

شرکت‌های تولید نیمه‌هادی‌ها یا ریزتراشه‌ها مانند شرکت اینتل، ای.ام.دی (AMD)، ان‌ویدیا (Nvidia) و سایر شرکت‌های از این دست، از کنترل فرایند بسیار بهره می‌برند. محیطی که در آن ریزتراشه‌ها تولید می‌شوند باید بسیار دقیق کنترل شود وگرنه کل خط تولید محصول آسیب می‌بیند و کالاهای تولیدشده قابل استفاده نخواهند بود.

پتروشیمی

ثبات، عنصر کلیدی در صنعت پتروشیمی است، به‌ویژه وقتی محصولاتی مانند لاستیک‌ها و پراستیک‌های باکیفیت تولید می‌شود. این شرکت‌ها از کنترل فرایند برای نظارت بر فرایند تصفیه مواد و تولید محصول استفاده می‌کنند تا کیفیت و تولید مستمر و بدون وقفه محصولات پتروشیمی را تضمین کنند.

تولید انرژی

شرکت‌های تولید انرژی کالای فیزیکی تولید نمی‌کنند، بلکه برق و انرژی را تولید می‌کنند و برای استفاده به جاهای دیگر می‌فرستند و آنها باید این کار را بی‌وقفه و مستمر انجام دهند. از این رو چندین سیستم کنترل فرایند در این شرکت‌ها به کار گرفته می‌شود.

 این سیستم‌ها فرایند تولید انرژی را مدیریت کرده و تضمین می‌کنند که انرژی تولیدشده در سطح مناسب باشد. سوخت، دمای کارخانه، خنک‌کننده‌ها و سایر عوامل باید به‌طور مستمر کنترل شوند تا بتوان انرژی باکیفیت تولید کرد.

صنایع غذایی و لبنیات

استفاده از کنترل فرایند برای اتوماتیک کردن تولید محصولات غذایی و لبنیات روشی بسیار بهینه برای تضمین سلامت خوارکی‌ها و کیفیت مناسب آنهاست و باعث می‌شود خروجی کلی یک کارخانه محصولات غذایی یا فرآوری غذا به حداکثر ممکن برسد.

صنایع آب

صنایع مربوط به تصفیه و توزیع آب می‌توانند به بهترین شکل از کنترل فرایند بهره ببرند، زیرا ورودی آنها (یعنی فاضلاب، جریان آب رودخانه، سد و غیره) هرگز متوقف نمی‌شوند و همچنین خروجی آنها (آب نوشیدنی) باید به‌طور مستمر تولید شود و به مصرف برسد. کنترل فرایند به این صنایع کمک می‌کند روندهای مناسب را برای مدیریت آب‌های مختلف ورودی پیاده‌سازی کنند و آب سالم و قابل نوشیدن ارائه دهند.

صنایع نفت و گاز

خطوط لوله نفت و گاز باید به‌طور مستمر گاز یا نفت را منتقل کنند و فشار آن را در حد ثابتی نگه دارند. کنترل فرایند به مدیریت خودکار خطوط لوله و محصول خروجی کمک می‌کند. انتقال قابل اعتماد این مواد به‌گونه‌ای ایمن و با جریانی ثابت بسیار مهم است. همچنین در فرایند تصفیه نفت و گاز نیز کنترل فرایند می‌تواند کیفیت، امنیت و جریان متداوم محصول خروجی را تضمین کند.

نمونه‌‌های عملی کنترل فرایند

سیستم کنترل فرایند از حسگرها، برنامه‌ها و رایانه‌های خودکار برای تنظیم «چرخه بازخوردها» در سیستم استفاده می‌کند و به این ترتیب کارها را ساده‌تر می‌کند. ممکن است در کنترل فرایند فقط یک چرخه بازخورد وجود داشته باشد یا در هر بخش از کارخانه یک چرخه بازخورد جداگانه وجود داشته باشد که سیستم کنترل فرایند می‌تواند همه آنها را با هم مدیریت کند و تا حداکثر امنیت و بهره‌وری را به بار بیاورد. در اینجا به چند نمونه از کنترل فرایند می‌پردازیم و می‌بینیم کنترل فرایند چگونه انجام می‌شود و چرا تا این حد مهم است.

کنترل فرایند در نیروگاه‌های هسته‌ای

میله‌های کنترل در نیروگاه‌های هسته‌ای نمونه‌ای بسیار ساده از کنترل فرایند را نشان می‌دهند که در واقع «چرخه بازخورد» هستند و توان خروجی راکتور هسته‌ای را کنترل می‌کنند. میله کنترل از جنس فلزی مانند «بور» است و می‌تواند به‌سادگی انرژی آزادشده از شکافت هسته‌ای را جذب کند.

وقتی توان خروجی راکتور بالا می‌رود، حسگرهای خودکار میله کنترل را به داخل راکتور می‌برند تا انرژی را جذب کرده و قدرت خروجی را به سطح مناسب برساند. آنگاه اگر توان خروجی به‌سرعت پایین‌تر از حد مطلوب برود، میله کنترل به‌طور خودکار دوباره توان را به سطح مناسب می‌رساند.

چرخه بازخورد به‌طور مداوم و اغلب بدون دخالت انسانی کار می‌کند. با تغییرات و تنظیمات کوچک در میله کنترل،‌ سیستم کنترل فرایند می‌تواند توان خروجی را در سطح مشخص و ثابتی نگه دارد. اما اپراتورهای از سیستم‌های نظارتی مبتنی بر کنترل فرایند نیز استفاده می‌کنند تا روندهای عملیاتی در راکتور را بررسی کرده و تضمین کنند که میله‌های کنترل کار خود را بدون خطا انجام می‌دهند.

کنترل فرایند در نمک‌زدایی

از فرایند نمک‌زدایی برای تبدیل آب دریا یا آب شور به آب قابل آشامیدن استفاده می‌شود و این کار به معنای حذف نمک و سایر ناخالصی‌ها از آب است. نمک‌زدایی با اسمز معکوس رایج‌ترین شیوه نمک‌زدایی است که در آن آب را از یک غشای خاص با فشار عبور می‌دهند.

 آب از آن غشا می‌گذرد و نمک و ناخالطی‌ها باقی می‌مانند. یکی دیگر از نمونه‌های اسمز معکوس در فرایند شست‌وشوی لباس است. این غشا که ناخالصی‌ها را فیلتر می‌کند بعد از مدتی باید تمیز شود و سیستم کنترل فرایند بر عملکرد این غشا نظارت می‌کند و به‌طور خودکار زمان تمیز کردن آن را اعلام کرده و فرایند را متوقف می‌کند تا غشا شسته شود و دوباره در سر جای خود قرار بگیرد.

پختن فراورده‌های گوشتی

گفتیم که کنترل فرایند در صنایع غذایی کاربرد زیادی دارد. مثلاً محصولات گوشتی مانند سوسیس باید در دمای مناسب پخته شوند تا کیفیت آنها حفظ شود و آلودگی نداشته باشند. اگر بیش از حد پخته شوند، محصول آسیب می‌بیند.

 سیستم کنترل فرایند میزان محصولات غذایی در اجاق‌های کارخانه‌ای یا فضاهای پخت را اندازه‌گیری کرده و دمای مورد نیاز را محاسبه می‌کند و می‌گوید چه زمانی برای پخت در نظر گرفته شود. سپس محصول را در اجاق می‌پزند و به کمک کنترل فرایند محصول به‌طور خودکار در زمانی مشخص از اجاق خارج می‌شود. این فرایند بدون دخالت انسانی انجام می‌شود و در نتیجه سریع‌تر،‌ دقیق‌تر و باثبات‌تر است.

جمع‌بندی

کنترل فرایند در هر صنعت و حوزه صنعتی که در آن روند مستمر تولید وجود داشته باشد مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این صنایع، محصول یا ماده‌ای به‌طور مرتب و بی‌وقفه در حال تولید است و روند تولید هرگز متوقف نمی‌شود یا این اتفاق بسیار به‌ندرت می‌افتد.

در هر صنعتی کنترل فرایند به ایجاد فرایندهای تولید با بهره‌وری بیشتر، کیفیت بهتر محصولات و خروجی بیشتر کمک می‌کند و مزایای بسیار دیگری نیز دارد. اگر حوزه‌هایی را در سازمان خود شناسایی کنید که در آنها بتوانید از سیستم‌های کنترل فرایند استفاده کنید، بهره‌وری شرکت شما بالا خواهد رفت و در عرصه رقابت بهتر عمل خواهید کرد.

نویسنده: فیل بلک (Phil Black)

مترجم: بهناز دهکردی

منبع: Process Industry Informer

 در دنیای کسب‌وکار امروز، تحصیلات دانشگاهی برای حفظ ارزش شما به‌عنوان نیروی کار بااستعداد و کارآمد کافی نیستند. برای‌ اینکه مزیت رقابتی شخصی خود را حفظ کنید، باید بر آموزش مستمر و مادام‌العمر خود سرمایه‌گذاری کنید. خانواده بزرگ مجتمع فنی تهران هرساله به هزاران نفر کمک می‌کند تا در مسیر شغلی خود پیشرفت کنند.

اگر شاغل هستید و وقت ندارید در دوره‌های آموزشی حضوری شرکت کنید،مجتمع فنی تهران گزینه‌هایی عالی برای آموزش مجازی، آنلاین، آفلاین و ترکیبی ارائه می‌دهد. با شرکت در دوره‌های کوتاه‌مدت مجتمع فنی تهران و دریافت مدارک معتبر و بین‌المللی می‌توانید با اعتماد به نفس مسیر ترقی را طی کنید و در سازمان خود به مهره‌ای ارزشمند تبدیل شوید.

«کنترل فرایند چیست؟»