Berechnungen zur Strukturierung - Projektierungspraxis Verarbeitungsanlagen - page 299

ZurReduktioneinerAnlage Die Reduktion einer komplexen Anlagenstruktur soll durch
schrittweise Vereinfachung im Ergebnis solche Teilsysteme liefern, deren Berechnung als
einfache Struktur jeweils als Element (Abschn. 5.4 ) , Reihen- und/oder Parallelsystem (Ab-
schn. 8.1 bis 8.3 ) möglichist.
Dieses Vorgehen führt gegenüber einer geschlossenen Berechnung der Systemverfüg-
barkeit zur Reduzierung real möglicher Systemzustände und damit zu Informationsverlust.
Welche Abweichung der so ermittelten Verfügbarkeit von der Realität dabei entsteht, ist
allgemein nicht auszusagen. Geht es bei Anlagenplanung und Analyse um Bewertung und
Vergleich von Strukturvarianten bzw. Maßnahmen zur Minimierung von Schwachstellen ,
werden Ergebnisse, die das reale Verhalten zu 80...90% widerspiegeln, bereits nützlich
sein. Genaueres kann die Simulation realer Anlagentechnik liefern (Kap. 9 ) . Ökonomisch
vertretbar wäre dies auch nur dort, wo ein größerer Wiederholungsgrad vergleichbarer An-
lagen vorliegt, z. B. in der Verpackungstechnik mit branchenübergreifenden Erzeugnissen.
Ausgehendvom Kopplungsmaßstab (Abschn. 5.1.2.3 ) wird ein Ordnungssystem gewählt,
das den Strang als bestimmendes Merkmal voraussetzt (Abb. 8.12 ) :
• Ein Strang 1. Ordnung liegt vor, wenn der Prozess durch ein einziges Element, ein Ele-
ment 1. Ordnung, realisiert wird: Pr 1 durch M 1, Pr 4 durch M 4.
• Stränge 2. Ordnung liegen vor, wenn Prozesse durch mehrere parallele Stränge realisiert
werden: Pr 2 und Pr 3 durch M 2.1-M 3.1; M 3.2 bzw. M 2.2-M 3.3, M 3.4. Ein Strang
2. Ordnung kann Stränge höherer Ordnung enthalten, z. B. M 3.1
• EineStruktur n-ter Ordnung liegt vor,wenn die Prozessfolge durch Elemente von Strän-
gen 1. bis n-ter Ordnung realisiert wird.
• Bein≥2solles sich beiSträngenn-terOrdnungumParallelsysteme(n −1)-terOrdnung
handeln, z. B. bilden M 3.3 und M 3.4 ein Parallelsystem 2. Ordnung.
Bei diesem Beispiel liegt demzufolge eine Struktur 3. Ordnung vor, deren Reduktion in
3 Teilschritten möglich ist. Diese Vorgehensweise bedeutet prinzipiell: Reduzieren der Ele-
mente eines Stranges zu einem einzigen Strangelement und anschließendes Reduzieren der
Stränge zu einem solchen nächst niederer Ordnung. Daraus lässt sich folgendes Verfahren
ableiten.
Verfahren zur Reduktion einer Anlage beliebiger Ordnung
1. Unterteilen der Anlage in störungsspeicherlose Abschnitte
2. Unterteilen dieser Abschnitte in einsträngig miteinander koppelbare Teilabschnitte
3. Reduzieren dieser Teilabschnitte zu Ersatzelementen 1. Ordnung
4. Reduzieren der Elemente und Ersatzelemente 1. Ordnung jedes Abschnittes zu einem
einzigen, den Abschnitt repräsentierenden Ersatzelement
5. Reduzieren der Ersatzelemente für die Abschnitte zu einem einzigen, die Anlage reprä-
sentierenden Ersatzelement (E VA).