Prozessindustrie

In der Prozessindustrie geht es um die Herstellung von Stoffen in chemischen, biologischen oder anderen Verfahren, ihr Ergebnis wird typischerweise in Volumen oder Gewicht gemessen. Das sind häufig sind Werkstoffe, die anschließend industriell weiterverarbeitet werden, beispielsweise Polymere (Kunststoffe) und Petrochemikalien. Es werden aber auch zahlreiche Produkte direkt für den Einsatz beim Endverbraucher produziert, wie Lacke, Farben, Klebstoffe, Düngemittel oder Erzeugnisse aus der Stahl-, Glas-, Zement- sowie der Zellstoff- und Papierindustrie. Auch viele Herstellungsprozesse der Lebensmittelindustrie gehören zur Prozessindustrie. In der hochautomatisierten Prozessindustrie werden häufig hohe Anforderungen an Prozesssicherheit und/oder Produktqualität gestellt. Mögliche Störfälle bei der Verarbeitung explosiver und giftiger Stoffe unter hohem Druck oder Schwankungen bei der Zusammensetzung oder Qualität von pharmazeutischen Produkten können weitreichende Folgen für Mensch und Gesellschaft nach sich ziehen. Als bedeutendste Teilbranche der Prozessindustrie in Deutschland stellt die chemisch-pharmazeutische Industrie gemessen am Gesamtumsatz hinter dem Kraftfahrzeug- sowie dem Maschinenbau in Deutschland die drittwichtigste Industriebranche dar.

Zahlen und Fakten

  • 2019 arbeiteten in der deutschen chemisch-pharmazeutischen Industrie 464 000 Beschäftigte, in der Stahlindustrie 87 000 Beschäftigte, in der Glasindustrie 56 000 Beschäftigte, in der Zellstoff- und Papierindustrie 40 000 Beschäftigte und in der Zementindustrie 8 000 Beschäftigte.
  • 2019 hatte die chemisch-pharmazeutische Industrie in Deutschland einen Umsatz von 198 Mrd. Euro, die Stahlindustrie von 40 Mrd. Euro, die Zementindustrie von 3 Mrd. Euro, die Zellstoff- und Papierindustrie von 14 Mrd. Euro und die Glasindustrie von 10 Mrd. Euro.
  • Zur Branche der chemisch-pharmazeutischen Industrie gehören in Deutschland ca. 3 400 Unternehmen, meist Mittelständler, sowie mehrere global agierende, sehr umsatzstarke Konzerne.

Quellen:

Digitalisierung in der Prozessindustrie

Der nachhaltige Umgang mit Ressourcen, die Synchronisation von Prozesslebenszyklen sowie die unternehmensübergreifende Vernetzung zwischen Kunden, Lieferanten und Dienstleistern mit den zugehörigen technischen Herausforderungen stellen wichtige Treiber dar, um auf der Basis von Digitalisierung Abläufe gezielt zu verbessern. Die Prozessindustrie hat aufgrund ihres traditionell hohen Automatisierungsgrades grundsätzlich hervorragende Voraussetzungen, um die verschiedensten Zielkriterien zwischen Business- und Produktebene bei der Planung und Optimierung des Fabrik- und Anlagenbetriebs zu berücksichtigen. Auf technischer Ebene lassen sich mit sogenannten digitalen Zwillingen, die virtuelle Abbildungen von physischen Objekten darstellen, unterschiedlichste Abläufe in Fabriken simulieren und nachverfolgen. Beim Prozessmonitoring oder der Prozessoptimierung werden mittlerweile auch datengetriebene Ansätze aus dem Machine Learning bzw. der Künstlichen Intelligenz erprobt.

Digitale Kerntechnologien für die Prozessindustrie

  • Intelligente Mess- und Sensortechnik zur Überwachung des Anlagenzustandes, zur Früherkennung nicht bestimmungsgemäßer Betriebszustände, sowie für eine bedarfsgerechte Wartung
  • Digitale Zwillinge für das Informationsmanagement und als durchgängige Anlageninformationsmodelle
  • Methoden der Prozesssimulation und -optimierung zur Verbesserung von Anlagendesign, Anlagenbetrieb und Ressourcennutzung

Quellen:

KI-Innovationswettbewerb

KEEN

Schaufenster Sichere Digitale Identitäten

IDunion

Smarte Datenwirtschaft

DaPro

ExDRa

RAKI

Quanten-Computing - Anwendungen für die Wirtschaft

AQUAS