模塊化VS大型工廠在阿拉伯地區或者在美國的墨西哥海灣酷熱的沿岸地區，從印度的古杰拉特邦到澳大利亞的西海岸，挖掘機冒著酷暑炎熱在那里忙碌著。沙漠和沼澤中出現了超大型的流程工業生產設備。更快、更高、更遠，廉價的石油、頁巖氣或者替代性原材料刺激著流程工業領域中的管理者和工程師們向著越來越大的工程項目努力。據德國化學工程與生物技術協會(Dechema)公布的數據：在過去十年內化工設備的生產能力提高了2~6倍。不過，雖然個別項目的規模越來越大但企業的新訂單卻停滯不前，甚至還有所下降。幸運的企業能夠把幾十億的工程項目引進來，就像Jacobs公司獲得沙特Sadara超大項目的設備制造合同，或者像KBR公司那樣與合作伙伴一起獲得西澳大利亞26億美元的天然氣提煉廠項目合同。幾乎沒有一家企業能夠自己獨立完成這樣的超大型項目，從項目的范圍大小和合同金額來講只有國際財團才能勝任。若想單打獨斗，僅預籌資金一項就成為難以逾越的障礙。“要么做大，要么回家”似乎成了流程設備制造商新的座右銘。 也許一切還有另外一種樣子：小型的、靈活的和價格低廉的流程設備將會擁有美好的未來。今天，流程設備制造商和供應商們就已經開始提供各種規格的、由預裝配組件組成的成套單元。它是如何工作的?工程巨頭Fluor公司為加拿大阿爾伯達省油砂開采設計制造的成套單元就是一個很好的范例，358個成套單元每天的油砂開采能力達到了180?000桶。工程師們從一開始就認為要采用模塊化，在規劃設計和設備設計開始之前就將德克薩斯州項目中的第三代裂解技術設備分解為一個個 “流程模塊”，按照制成品的形式運到工地。這不僅節約了時間和資金，而且也避免了因大風、天氣的不利影響延誤設備按計劃完成室外安裝的任務。 現在，隨著模塊化流程設備技術領域的突破，石油工業和天然氣工業領域中的企業也應進入模塊化設備的時代。畢竟在典型的生產規模小、生產批量小的高價位產品生產中使用模塊化流程工藝設備是非常值得的。種種跡象表明，模塊化流程工藝設備是有利的，歐洲的流程工業企業幾乎都從散裝大宗商品的業務領域中撤了回來。對抗低價格化工產品的出路只有高品質的特色產品。 在這一領域中也出現了縮短一半的理念，從規劃設計到生產出產品的時間縮短一半。而這里所指的縮短一半是流程設備的規劃設計到正式投產的過程，通常情況下需要幾年到十幾年的過程，對于快速上市的特種產品而言，這個周期太長了。堅持不懈地在試驗規模的流程設備設計制造中采用迷你設計技術能夠幫助您明顯地縮短研發時間。雖然集裝箱城堡式的化工生產基地還是屬于未來的遠景，但像F3-工廠(參見說明)或者Evoniks公司的Evontainer這類項目已經指明了方向。 對模塊化設備來講戰績是1:0嗎?不全是，當涉及到大宗產品、在加上規模龐大的大型工廠時就不是這種比分了。“規模經濟”具有規模化的經濟效益，這一效益能夠幫助大型流程設備在規定的產量時收回設備建造時的投資。但這一類大型的工程項目實施時需要合適的工程設計方案，雖然工程項目規劃設計階段的費用開支占了項目總成本的15%～20%，但對于價值數十億的大型流程設備制造過程而言，專家們認為還是具有相當大的潛力可以挖掘。如果說過去在工程項目各個階段所使用的設計工具屬于量身定制的專用工具，那么今后則要在整個項目過程中幫助實現暢通無阻的數據交換和數據集成，避免系統出現問題。
霍倫霍伏IAO研究所和IT行業協會的一份調查報告指出：預計核心工業的增長率會超過30%，而且僅僅是通過產品開發、生產和物流的成功聯網。因此，很長時間以來流程設備部件生產廠和工業技術服務商們都在努力開發新的、貫徹落實工業4.0的維護保養技術方案。有關流程設備儀器儀表和部件、組件的運行數據或者信息等都將按照類型、新舊程度、狀態分別整理好，隨時隨地供流程設備使用。這也就能夠在流程設備真正需要的時刻對流程設備進行維護保養。這些努力得到的回報是：高效的運行、更好的生產計劃、更長的設備運行時間和避免了流程設備的意外停車利用實時數據制定前瞻性的維護保養計劃。當安裝使用了統一的自動化解決方案和軟件解決方案或者過程控制技術方案時，維護保養軟件系統Maintenance 4.0也能在模塊化設備中使用。
沒有網絡化模塊化系統也是不可想象的，設備模塊和過程控制模塊之間、它們與控制系統和操作者之間必需要相互溝通，它們不能停留在一個個孤島式解決方案的狀態中。當務之急是，德國工程師協會VDI認為模塊化假設要與接口的標準化相互對接。 網絡化問題，規劃設計和生產制造的網絡化給超大型流程設備帶來了生命，同時它也是集裝箱式化工企業的脊梁。除了流程工藝技術之外，自動化也是現代化生產理念的推動者。在流程設備制造領域中，無論是有著規模化效益的大型流程工業項目或者是特殊的，有著很高靈活性要求的，只能利用模塊化方案來生產的專用化學品，它們的神經中樞都是智能化和網絡化的系統。
流程設備巨人來了 集裝箱中生產出來的化學品 結構緊湊、適應性強、快速且經濟，在少數情況下可以利用F3工廠來構成模塊化流程設備方案。這一高度靈活的設備配置方案是基于流程工藝設備部件基礎之上的，也就是各個流程工藝步驟都有自己單獨的解決方案。這些流程設備部件、組件都集成在一個集裝箱式的單元中，通過即插即用的連接方式就可以與流程設備整體的控制連接在一起。這樣就把使用靈活性的但也是低效的批次生產設備與具有成本優勢的連續性生產設備聯系到一起。 |
