Об этом сообщила пресс-служба ПНИПУ со ссылкой на статью, опубликованную в сборнике материалов Международной научно-практической конференции «Наука. Технологии. Инновации».
Разработанная в ПНИПУ программа решает эту задачу. Система непрерывно анализирует архивные данные работы производства и самостоятельно обновляет свои алгоритмы, подстраиваясь под текущее состояние оборудования и сырья без остановки процесса и без привлечения специалистов.
Ключевой элемент разработки - блок текущей идентификации, включенный в схему управления. Он постоянно сравнивает прогноз модели с фактическими параметрами работы. Как только накопленная ошибка превышает допустимый порог, программа автоматически загружает свежие данные, пересчитывает параметры и обновляет настройки. Весь цикл выполняется без остановки производства, участия технолога и проведения дорогостоящих тестов.
Разработка прошла три этапа испытаний. Сначала компьютерное моделирование на цифровой копии завода: алгоритм запустили 1200 раз и доказали его работоспособность. Затем проверка на реальных данных завода по производству масляных альдегидов показала рост точности прогнозов примерно вдвое. Финальное тестирование провели на действующем производстве одного из крупнейших нефтехимических комплексов страны - ЗапСибНефтехима.
Программу внедрили на установку депропанизации, где пропан отделяют от бутана. Ранее автоматика работала с настройками, заложенными при запуске несколько лет назад. За это время оборудование износилось, изменился состав сырья, а параметры оставались прежними. Новая программа проанализировала архивные данные - 4 тыс. измерений за последние дни - и заново рассчитала 25 ключевых коэффициентов, отражающих влияние температуры, расхода сырья и других параметров на качество конечного продукта.
Как сообщил старший преподаватель кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ, кандидат технических наук М. Работников, после внедрения система стала прогнозировать качество продукта точнее в 2 раза. Расход пара на нагрев снизился с 524 кг/ч до 290 кг/ч, то есть сократился в 1,8 раза. Главный показатель качества вырос на 30%. Это означает, что продукт стал стабильным: ранее он то соответствовал стандарту, то оказывался хуже, а теперь устойчиво держится в узком коридоре нормы.
Сам алгоритм лег в основу коммерческого программного продукта для управления производством. По оценкам разработчиков, его использование сокращает время настройки и внедрения таких систем на 10-20%. М. Работников пояснил, что экономический эффект складывается из четырех составляющих. Во-первых, сокращается брак, поскольку продукт всегда соответствует норме и его не нужно перерабатывать или выбрасывать. Во-вторых, снижается потребление энергии, так как оптимальный режим требует меньше пара и топлива. В-третьих, когда процесс становится предсказуемым и стабильным, появляется возможность вести его в более выгодной зоне без риска получить брак, а значит, увеличивается выход готового продукта. В-четвертых, технологу больше не нужно постоянно сидеть у экрана и вручную подкручивать настройки - автоматика работает сама.
Представленная разработка применима на любом непрерывном производстве - от переработки сырья до пищевой промышленности, от энергетики до металлургии - везде, где оборудование изнашивается и меняются условия.
Технология уже работает на крупнейшем нефтехимическом комплексе страны и легла в основу коммерческого программного обеспечения. Внедрение дает промышленности экономию ресурсов и стабильное качество. Экология выигрывает за счет снижения выбросов и отходов, потребители получают предсказуемые цены и надежное качество. Кроме того, для технологического суверенитета важно, что это собственный российский алгоритм, уже работающий на отечественных заводах.
Автор: А. Шевченко
