Hvis du er ingeniør eller ingeniørstudent, vet du hvor viktig det er å optimalisere prosesser for å gjøre dem mer effektive og produktive.
Batchbehandling er en metode som har vært brukt i flere tiår på mange forskjellige felt.
Batchbehandling har blitt et viktig verktøy for alt fra å lage kjemikalier til å redigere bilder fordi den kan håndtere diskrete mengder materiale eller et begrenset antall gjenstander.
Men hva er batchbehandling, og hvordan kan det hjelpe deg i arbeidet eller studiene? I dette blogginnlegget vil jeg gå i detalj om batchbehandling og dens mange bruksområder.
Gjør deg klar til å forbedre arbeidsflyten din som aldri før!
Forstå batchbehandling i ingeniørfag
Formell definisjon:
En prosess som ikke er i kontinuerlig eller masseproduksjon; operasjoner utføres med diskrete mengder materiale eller et begrenset antall gjenstander.
Batchbehandling er en måte å lage ting på hvor store mengder materiale bearbeides i grupper på hvert trinn.
Hver batch går gjennom forskjellige stadier på samme tid.
Dette betyr at en ny batch ikke kan starte et stadium mens forrige batch fortsatt er i den delen av syklusen.
Denne metoden gir deg mer kontroll over prosessen og lar deg tilpasse den.
Dette gjør den god til å lage produkter som lages i små kvanta, kommer i ulike versjoner, eller må tilpasses, og har stor variasjon i behandlingstid og rekkefølge.
Nøkkelegenskaper ved batchbehandling
- Batchbehandling innebærer behandling av bulkmateriale i grupper gjennom hvert trinn i prosessen, og påfølgende batcher må vente til gjeldende batch er ferdig.
- En bestemt mengde produkt(er) produseres på slutten av hver sekvens for å utgjøre en enkelt batch.
- Batchbehandling gir mulighet for mer prosesskontroll og tilpasning, og den har lavere innledende oppsettskostnader enn kontinuerlig prosessering.
- Batchbehandling involverer periodiske operasjoner, og prosessen utføres vanligvis i en lukket tank eller kar med periodisk omrøring.
- Hver batch går gjennom separate stadier sammen, noe som betyr at en annen batch ikke kan starte et stadium hvis den forrige fortsatt er innenfor den delen av syklusen.
- Hver batch kan være forskjellig ettersom produsenter kan bestemme seg for å endre spesifikasjoner fra en gruppe produkter til den neste.
Batch produksjon
Batchproduksjon er en måte å lage ting på hvor en gruppe av de samme tingene lages samtidig i stedet for én om gangen.
Sammenlignet med å lage en vare om gangen, gjør denne metoden det enklere å endre måten et produkt lages på mellom batcher og tar mindre tid å sette opp hvert trinn i produksjonen.
Men lagerkostnadene kan gå opp hvis ting lages i partier i stedet for når de trengs.
Batchfermentering
Med batchfermentering kan mye av et produkt lages over lengre tid enn ved kontinuerlig gjæring.
Den består av et antall sykluser, og hver syklus utgjør en viss mengde av produktet.
Masseproduksjon
Når et samlebånd brukes til å lage mye av det samme, kalles dette masseproduksjon.
Det betyr å bryte opp prosessen med å gjøre noe til små, repeterende oppgaver som utføres av forskjellige arbeidere.
Avhengig av hvor mange varer som går gjennom prosessen samtidig, kan masseproduksjon være enten batch eller kontinuerlig.
Kontinuerlig behandling
Kontinuerlig prosessering betyr å flytte ett stykke arbeid om gangen fra ett trinn i prosessen til det neste uten pauser i tid, substans, sekvens eller størrelse.
Det er en konstant flyt av varer eller materialer.
Kontinuerlig produksjon brukes ofte til høyvolumsproduksjon som krever utmerket kvalitetskontroll og konsistens.
Kort fortalt er batchbehandling når store mengder materiale lages i grupper på hvert trinn i prosessen.
Kontinuerlig prosessering er derimot når en enkelt arbeidsenhet flyttes fra ett trinn til det neste uten å stoppe.
Når et samlebånd brukes til å lage mye av det samme, kalles dette masseproduksjon.
Sammenlignet med å lage én vare om gangen, gjør batchproduksjon det enklere å endre produktspesifikasjoner mellom batcher og reduserer tiden som trengs for å sette opp hvert trinn.
Lagerkostnadene kan imidlertid øke.
Låse opp kraften til batchbehandling i ingeniørfag
Fortsatt vanskelig å forstå? La meg endre synspunktet litt:
Er du lei av å få ting gjort raskt og godt? Ønsker du en prosess som tar lengre tid, trenger mer manuell hjelp og er mindre produktiv generelt? Batchbehandling er det du trenger.
Med sitt fokus på å jobbe med diskrete mengder og små batcher, er arbeidsflytoptimalisering en langsom og kjedelig prosess som du også kan nyte.
Hvem trenger automatisering og hastighet når du kan gjøre ting for hånd og ta deg god tid med hvert trinn? Ok, ok, vitser til side, batchbehandling er kanskje ikke riktig for alle, men det er fortsatt en viktig metode som kan hjelpe i noen situasjoner på måter som andre metoder ikke kan.
La oss dykke inn og finne ut hva batchbehandling handler om.
La oss nå gå tilbake til forklaringen.
Bransjer og eksempler på batchbehandling
Bransjer som bruker batchbehandling
- Mat og Drikke.
- Legemidler.
- Maling.
- Gjødsel.
- Sement.
- Produksjon av bioteknologiske produkter.
- Meieriforedling.
- Såpeproduksjon.
Eksempler på batchbehandling i ulike bransjer
- Mat og drikke: batchbehandling brukes til å lage små mengder identiske produkter som sauser eller supper.
- Farmasøytiske produkter: batchbehandling brukes til å produsere legemidler i små partier med strenge kvalitetskontrolltiltak.
- Maling: batchbehandling brukes til å produsere forskjellige farger av maling ved å blande pigmenter i forskjellige proporsjoner.
- Gjødsel: batchbehandling brukes til å blande forskjellige typer gjødsel i henhold til spesifikke formler.
- Produksjon av bioteknologiske produkter: batchbehandling brukes til å produsere bioteknologiske produkter som vaksiner og proteiner.
- Meieribehandling: batchbehandling brukes til å pasteurisere melk, produsere ost og lage yoghurt.
- Såpeproduksjon: batch-behandling brukes til å produsere ulike typer såpe som flytende såpe, barsåpe og vaskesåpe.
Ikke-interaktive behandlingsoppgaver
Batch-behandling brukes også til oppgaver som ikke trenger å gjøres i sanntid, som å behandle transaksjoner i banker og telefonselskaper.
I løpet av arbeidstiden kan en bank bruke batchbehandling for å håndtere ting som internasjonale pengeoverføringer.
På samme måte kan et teleselskap kjøre en månedlig batch-jobb for å behandle samtaledataposter, som inneholder informasjon om millioner av telefonsamtaler, for å finne ut hvor mye de skal betale for hver samtale.
Fordeler og ulemper med batchbehandling
Fordeler:
- Lavere kapitalinvestering fordi utstyret er enklere, noe som gjør det billigere.
- Mer kontroll over variable kostnader.
- Strammere kontroll over kvalitet og bedre sporbarhet siden alle produkter beveger seg langs produksjonsprosessen samtidig, noe som reduserer sjansen for forurensning.
- Kortere produksjonstid siden en bestemt mengde produkt(er) produseres på slutten av hver sekvens for å utgjøre en enkelt batch.
Ulemper:
- Krever mer lagringsplass fordi ingrediensene må blandes sammen i partier og deretter lagres til de skal brukes.
- Generelt mer tidkrevende enn kontinuerlig behandling fordi hver batch må blandes, behandles og deretter lagres før neste batch.
- Feil i batchbehandling kan føre til større avfall og høyere produksjonskostnader fordi hele batchen kan måtte kasseres dersom den ikke oppfyller kvalitetskravene.
Dimensjonering og variasjoner av batchprosesser
Dimensjonering av en forsåpningsreaktor for såpeproduksjon
En forsåpningsreaktor er en sentral del av å lage såpe.
Den blander triglyserider og en sterk base for å lage fettsyremetallsalter.
Batchstørrelsen og reaksjonshastigheten bestemmer hvor stor reaktoren må være.
For en varm prosessbatch er det viktig å tenke på mengden olje eller fett, konsentrasjonen av lutløsningen og størrelsen på batchen du ønsker å lage.
Det er også viktig å tenke på den beste temperaturen og strømningshastigheten for å få mest mulig ut av konverteringsprosessen samtidig som produktiviteten holdes høy.
I en komparativ kinetisk studie av forsåpning fant forskerne at økende temperatur og strømningshastighet økte konverteringshastigheten, men reduserte produktiviteten.
For maksimal effektivitet er det viktig å finne en balanse mellom batchstørrelsen du ønsker og den beste temperaturen og strømningshastigheten.
Liten batch vs. Stor batch-behandling
Liten batch-behandling og stor batch-behandling er to måter å lage ting på, og hver har sine egne fordeler.
Liten batch-produksjon lager produkter i mindre antall og i spesifikke grupper enn tradisjonell masseproduksjon.
Stor batchproduksjon lager derimot mye produkter, vanligvis mellom flere hundre og flere tusen.
Fordeler med små batch-behandling
- Større fleksibilitet i produksjonsprosessen.
- Rask og enkel produksjon som gjør det lettere å reagere på endringer i etterspørsel eller designproblemer.
- Trenger mindre lagerplass.
- Reduserer avfall ved kun å produsere det som trengs.
Fordeler med stor batch-behandling
- Ideell for selskaper som krever et høyt produksjonsvolum, for eksempel de som produserer forbrukerelektronikk eller andre massemarkedsprodukter.
- Mer kostnadseffektivt på grunn av masseinnkjøp av materialer og utstyr.
Flere ting må tenkes på når du bestemmer deg for om du skal bruke små eller store batchbehandlinger.
Disse inkluderer typen produkt som lages, hvor mye etterspørsel det er etter det, og ressursene som kan brukes til å lage det.
Liten batch-behandling kan være bedre for å lage tilpassede eller nisjeprodukter som ikke er etterspurt, mens stor batch-behandling kan være bedre for å lage produkter med standarddesign som er etterspurt.
Batch prosesskontrollsystem
Tips: Slå på bildetekstknappen hvis du trenger det. Velg "automatisk oversettelse" i innstillingsknappen hvis du ikke er kjent med talespråket. Du må kanskje klikke på språket til videoen først før favorittspråket ditt blir tilgjengelig for oversettelse.
Konklusjon
Når vi avslutter diskusjonen om batchbehandling, er det klart at denne metoden kan brukes på mange forskjellige felt.
Men husk at batchbehandling ikke alltid er den beste måten å gjøre ting på.
Det fungerer bra med små mengder materiale eller gjenstander, men det er kanskje ikke bra for masseproduksjon.
Som med enhver metode for å forbedre en prosess, må du tenke nøye over behovene til din bransje eller applikasjon.
Likevel er batchbehandling fortsatt et nyttig verktøy for ingeniører fordi det har fordeler som ikke kan matches med andre metoder.
Så neste gang du har en flaskehals i arbeidsflyten eller prøver å forbedre en prosess, ikke glem å tenke på batchbehandling.
Det kan være nøkkelen til nye nivåer av effektivitet og produktivitet.
Lenker og referanser
Håndbok for farmasøytisk produksjon:
Dele på…
