Többtermékes folyamatos technológi

Átírás

1 Többtermékes folyamatos technológi giák k optimalizálása (PP-gyártás) Témaszám: VIKKK-24-III- dr. Abonyi János, dr. Árva Péter, dr. Feil Balázs, dr. Németh Sándor, Balaskó Balázs, Kenesei Tamás, Pach Ferenc Péter (Pannon Egyetem, Vegyészmérnöki és Folyamatmérnöki Intézet, Folyamatmérnöki Intézeti Tanszék) dr. Nagy Gábor, Kiss Attila (TVK Nyrt.)

2 Feladat - lehetségek Minségbiztosítás Fejlesztés Hibaelemzés Dokumentáció (automatikus jelentések) Összefüggések feltárása Modellezés Felhasználói programok Adatbányászat Összehasonlíthatóság (gyártások, váltások, paraméterek) Technológia mködésének követése (tág idhorizont, akár évekig visszamenen) Váltási stratégiák Legjobb üzemelt. változók Termelési program Különböz jelleg adatok egységes keretben való kezelése (labor és üzemeltetési, több üzem)

3 Bevezetés Hatalmas mennyiségben tárolunk t adatokat minden területen. Többnyire az adatoknak csak egy kis hányadát t elemezzük mi lehet ennek az oka? Nem megfelel struktúra? ra? Túl l sok adat? Hiányz nyzó eszközök? k? Nem elemzett Elemzett Vegyiparban: magas fokú automatizálts ltság - nagy mennyiségben tárolhatunk le technológiai adatokat. Alapkérd rdés: hogyan tároljuk t ( tároljuk(? ) és s mire használjuk fel ( felhaszn( felhasználjukljuk? ))?

4 Adatok tárolt rolása Alkalmazások PHD API Real-time rendszer DCS Real-time adat interfész (RDI) PHD SZERVER Konfigurációs Real-time adatbázis adatok másolata Aktuális értékek adatbázisa Nyers sor Adat sor Referencia adatbázis PHD archív fájlok

5 Adatok felhasználása sa Üzem (termelés) PV PV Grafikus felhasználói felület DCS OP SP Operátor SP ÜZEMELTETÉSI SZINT PV értékek SP értékek SP értékek Számított PV értékek Vezérl számítógép ELEMZÉSI SZINT Statisztikai eszközök Adatbányászat FOLYAMAT ADATTÁRHÁZ Irányított rendszer modellje

6 Lehetségek. Elektronikus gyárt rtási adatok gyjt jtésével és adattárh rházba való szervezésével: vel: Széles intervallumban rendelkezésre álló gyárt rtási adatok: grafikus elemez eszközökkel kkel átlátható formában hasonlíthatjuk össze a gyárt rtásokat Sok gyárt rtás sok termék k (katalizátor) tor) váltv ltás: termék, ill. katalizátorv torváltások jellemzinek és s hatásainak vizsgálata Homo és kopolimer gyárt rtásokhoz is kapcsolódó technológiai változv ltozók gyjt jtése: Irány nyítórendszer-szimulátor megfelel módon tesztelhet,, fejleszthet.

7 Lehetségek 2. Papír r alapú adatok gyjt jtésével és s adattárh rházba való szervezésével: vel: A gyárt rtási adatok mellett azonos intervallumra a szakmánynapl nynaplóban vezetett porsiló,, katalizátor, tor, ill. termékv kváltások idpontjait is rögzr gzíteni érdemes (kell). Feltáró jelleg elemzések, statisztikák k készk szítése. se. A labormérések naplóból l a por és s a granulátum folyásindex értékeit össze lehet vetni a mérkörök m által rögzr gzített értékekkel, tovább bbá a PHD modulon keresztül l manuálisan letárolt értékekkel is: Becsl modellekhez megfelel tanítási minták, hibák k feltárása a rögzítésben, stb.

8 Az elkész szült informáci ciós rendszer felépítése Grafikus felhasználói felület Trendkészítés Gyártások elemzése APC szimulátor Folyásindex ellenrzés Technológiai változók lekérdezett értékei Adattárház Technológiai változók mértékegysége, jelölése Technológiai változók elvárt paraméterei Porsiló váltások Technológiai változók elírt értékhatárai Extrúder siló váltások Labor által rögzített por folyásindex értékek Labor által rögzített gran. folyásindex értékek

9 Az informáci ciós s rendszer használata, GUI

10 Trendek ppm 4 2 AC2APV ppm 4 2 AC2BPV ppm 4 2 AC22APV ppm 4 2 AC22BPV kg/m DC24PV kg/m3 58 DC25PV ' ::' Id[óra] ' ::'

11 Dobozdiagramok kg/m :35: :7: :5: :5: :: ::.

12 Folyásindex ellenrz rzés 5.9 PHD Napló Por MI ' ::' Id[óra] ' ::'

13 Feltáró jelleg elemzések Adattárház Szabálybázisok gyakori elemhalmaz keresés, szabály generálás R : If x is A andx is A then y is B : n n, R : If x is A andx is A then y is B j,j n n,j j j Osztályozás Modell struktúra meghatározás Megjelenítés termékek meghatározása, osztályozása a folyamat változók alapján bemenet-kimenet modellek identifikálása, állapotok és értékek becslése, elrejelzése technológiai változók összefüggései, termékgyártások jellemzinek vizsgálata

14 Asszociáci ciós s szabályfelt lyfeltárás Asszociációs szabálykeres algoritmusok kifejlesztésével és alkalmazásával hasznos információkat tárhatunk fel a polipropilén termelés folyamatáról. A technológiai változók között feltárt összefüggéseket, (nyelvi) HA-AKKOR szabályok formájában, egy szabálybázisban letárolva felhasználhatjuk a gyártások elemzésére, minsítésére is. Egy szabály elzmény és következmény részre osztható: HA a zagysrség alacsony az. hurokreaktornál ÉS H2 koncentráció magas AKKOR xy terméket gyártják.

15 Termékoszt kosztályozás Feladat: Döntési fás Asszociatív alkossunk egy modellt mellyel meg tudjuk becsülni milyen termékre vonatkoznak az adott technológiai változók pillanatnyi értékei Adatok Felügyelt csoportosítás Elzetes tisztítás Adatok Partícionálás csoportosítással Gyakori elemhalmazok Fa indukálása FID algoritmus Fuzzy asszociációs szabályok Fuzzy szabálybázis Szabálybázis tisztítás Szabálybázis tisztítás FIDMAT CFARC

16 Osztályoz lyozási szabályok Változó Változó 2 Változó 3 Termék S Z A B Á L Y O K

17 Modell identifikáci ció Feladat: alkossunk egy modellt mellyel meg tudjuk becsülni valamely technológiai változó jövbeni értékét. Adatok (üzem/szimulátor) Modell struktúra meghatározás MOSSFARM Nem jó Elfogadva Becsl modell Tesztelés/alkalmazás Nem jó Elfogadva

18 Modell struktúra ra kiválaszt lasztás: s: tanítási minták Por folyásindex Hidrogén konc.. reakt. Hidrogén konc. 2. reakt Zagysrség. reakt. Zagysrség 2. reakt. Propilén betáp. reakt Propilén betáp 2. reakt.. reakt. hmérséklet 2. reakt. hmérséklet TEAL/Propilén Nyomás.5.5

19 Alkalmazás: folyásindex becslése se neurális hálóval.9 NN modell y: mért MI ym: becsült MI Id [perc]

20 Eszközök Folyamat adattárh rház Grafikus elemz program Szimulátor Módszerek Statisztikai elemzések Osztályoz lyozás Modell struktúra ra meghatároz rozás Feltáró jelleg elemzések Alkalmazások (PP4) Esettanulmányok: nyok: Összefoglalás gyárt rtások összehasonlításasa termékoszt kosztályozás folyásindex becslés termék-,, ill. katalizátor tor váltv ltások vizsgálata

21 Köszönöm m a figyelmet!