Prozessmodellierung in der Hochtemperaturverfahrenstechnik

Wendelstorf, Jens GND

Prozesse zur Herstellung von Grundstoffen basieren oft auf der Anwendung hoher Temperaturen und können so der Hochtemperaturverfahrenstechnik zugeordnet werden. Die Hochtemperaturverfahrenstechnik und die Werkstoffwissenschaft bilden gemeinsam die Basis für die Wissenschaft von der Herstellung der Metalle, der Metallurgischen Prozesstechnik, einer Basis der industriellen Wertschöpfungskette. Die Kombination aus Informatik und mathematischer Modellierung ermöglicht die Modellierung von Produktionsprozessen im interdisziplinären Fachgebiet Wissenschaftliches Rechnen. In der Hochtemperaturverfahrenstechnik ist die Konzeption, Implementierung und Anwendung komplexer Modelle ein wichtiger Forschungszweig. Als Abbilder der realen Stoffumsetzungsprozesse sind Prozessmodelle in Forschung und Produktion unverzichtbar. Diese Arbeit liefert den genannten Fachgebieten eine wissenschaftliche Untersuchung folgender Fragen:  Was ist ein Prozessmodell - Definition?  Wie entsteht ein Prozessmodell - Genese?  Wozu dient ein Prozessmodell - Telos?  Wie wird ein Prozessmodell bewertet - Qualifikation? Die Arbeit liefert eine exemplarische Synthese zwischen den Grundlagen und den für die Umsetzung in die Praxis notwendigen Erfahrungen. Damit werden die Grundlagen für ein neues wesentliches Element von Anlagen in der Prozessindustrie gelegt: Prozess-Meta-Modelle, die es erlauben, in einem dynamischen Umfeld ständig optimale Ergebnisse zu liefern. Diese Arbeit stellt die Grundlagen für diese Vision und eine Qualitätssicherung in der Prozessmodellierung dar.

Production processes for basic materials often require the application of high temperatures and thus belong to the field of high temperature process engineering (HTPE). Together with the material science this field forms the fundament for the science of metal production, the metallurgical process technology, as the basis of the industrial value creation chain. The combination of computer science and mathematical modelling allows the modelling of industrial production processes in the interdisciplinary field of scientific computing. In high temperature process engineering, the conception, implementation and application of complex models is an important area of research. By representing real material conversion processes, process models are essential in research and production. To all these fields, this work delivers a scientific investigation of the following questions:  What is a process model - definition?  How to produce a process model - genesis?  What is the purpose of a process model - telos?  How can a process model be assessed - qualification? This work delivers an exemplary synthesis of the fundamentals and of the experiences required for the practical implementation. It forms the basis of an essential element of facilities in the process industry: Process-meta-models allowing to deliver optimum results in a dynamical environment. This work provides the fundamentals for this vision and a basis for quality assurance in process modelling.

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Wendelstorf, Jens: Prozessmodellierung in der Hochtemperaturverfahrenstechnik. 2016.

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