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Pavilion8

Optimierung der Fertigungsprozesse zur Maximierung des Anlagenertrags, Verbesserung der Qualität und Minimierung des Risikos
Zwei Fabrikarbeiter stehen in der Nähe der Fertigungsstraße und tauschen Informationen über Tablet und Klemmbrett aus
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Komplexe industrielle Prozesse machen es schwierig, gleichzeitig marktorientiert und nachhaltig profitabel zu arbeiten. Hersteller müssen ihre Produktionsmethodik neu definieren: größere Vielfalt an höherwertigen Produkten und kürzere Produktionsläufe. Sie müssen mehr produzieren, effizient arbeiten und die Produktqualität verbessern – und das bis an die Grenzen der verfügbaren Anlagen. Zu diesem Zweck müssen sie maximale Betriebszeit und effizientere Umstellungen mit weniger Ausschuss gewährleisten. Darüber hinaus sehen sich die Hersteller durch einen höheren öffentlichen Druck aufgefordert, ihre Umweltbelastungen zu verringern und die vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte einzuhalten.

Die Technologie von Rockwell Automation Pavilion8® Model Predictive Control (MPC) ist eine intelligente Ebene über den Automatisierungssystemen, die Anlagen kontinuierlich dabei unterstützt, mehrere Geschäftsziele in Echtzeit zu erreichen: Senkung der Kosten, Reduzierung von Emissionen, gleichbleibend hohe Qualität und Produktionssteigerungen. Mit den flexiblen Fähigkeiten zur Hybridmodellierung umfasst Pavilion8 das gesamte verfügbare Wissen über den Prozess, um möglichst genaue Modelle mit höchster Wiedergabetreue bereitzustellen. Pavilion8 bietet eine einzige Lösung, die sowohl nichtlineare als auch lineare Prozesse gleichzeitig verarbeiten kann und so für bessere Ergebnisse bei den unterschiedlichsten Prozesstechnologien sorgt. Unsere MPC-Technologie beurteilt kontinuierlich aktuelle und vorhergesagte Betriebsdaten, vergleicht sie mit gewünschten Ergebnissen und berechnet neue Sollwerte, um Prozessschwankungen zu verringern, den Betrieb innerhalb der Anlagenbeschränkungen zu ermöglichen und die Prozessleistung zu steigern.

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Optimieren Sie Ihre Bergbauprozessanlage mit Model Predictive Control
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Optimieren Sie Ihre Bergbauprozessanlage

Reduzieren Sie die Prozessvariabilität und erhöhen Sie die Stabilität über das hinaus, was derzeit mit herkömmlichen Steuerungssystemen möglich ist.


Bildschirmabbildungen der Pavillion8-Software, die prozessinterne und Prognosedaten in Liniendiagrammen zeigen

Höhere Modellgenauigkeit

Pavilion8 ermöglicht eine hybride Modellierung basierend auf empirischen Daten, Grundgleichungen, Kenntnissen des Bedieners bzw. einer Kombination aus diesen Parametern. Soft Sensors® können in Pavilion8 integriert werden, um zeitnahe prozessinterne Messungen zu ermöglichen und die Genauigkeit von Kontrollmaßnahmen zu erhöhen. Zudem bieten unsere patentierten Extrapolated Gain Constrained Neural Networks (EGCNN) Modellgenauigkeit über die bisherigen Betriebsbereiche hinaus. All dies beschleunigt die Bereitstellung, erfordert bei Erweiterungen des Prozessbereichs nur ein minimales Maß an Modellanpassungen und maximiert den gelieferten Wert.


Genauere Steuerung der Betriebsabläufe

Die Lösung berücksichtigt die sich ändernde Prozessdynamik über weite Betriebsbereiche. Ihre parametrische Modellrepräsentation sorgt für ein kompaktes, rechnerisch effizientes Steuerungsmodell, ohne die Genauigkeit zu gefährden. Dies verbessert die Anlagenleistung in größeren Betriebsbereichen, ermöglicht eine genauere Steuerung der Betriebsabläufe und erhöht die Flexibilität bei wechselnden Spezifikationen, einschließlich einer schnelleren Einführung neuer Produkte.

Bildschirm eines Laptop-Computers mit Diagrammen der Software Rockwell Automation Pavillion8

Bildschirm eines Laptop-Computers mit Dashboards der Software Rockwell Automation Pavillion8

Höhere Steuerungsleistung

Sie können einen kontextbezogenen Verlauf der Steuerungsaktionen verwalten und die Fehlersuche über die Wiedergabemöglichkeit der Steuerung verbessern. Die eingebetteten Leistungsmetriken der Steuerung ermöglichen die Verfolgung und Darstellung der Leistung – Grundvoraussetzung für das schnellere Erzielen einer effektiven Nachhaltigkeit. Dadurch lässt sich eine schnelle Identifikation und Lösung von Modellfehlanpassungen oder Tuningparameterfehlern für eine verbesserte Steuerungsleistung erzielen. Zudem wird durch eine fortlaufende Steuerungsüberwachung das Erreichen einer vorhersagbaren, nachhaltigen Leistung unterstützt.


Anwendungsfälle für die Industrie

Nutzung von Daten zum Lösen besonderer Herausforderungen

Getränkebehälter

Lebensmittel und Getränke

Ein internationaler Hersteller von Molkereiprodukten stand vor der Herausforderung, den Trocknungsprozess so zu steuern, dass die behördlichen Vorschriften konsequent eingehalten werden. Rockwell Automation empfahl einen geschlossenen Kreislauf zur Feuchtigkeitsregulierung, um die Produktfeuchtigkeit besser kontrollieren zu können. Es wurde eine prädiktive, modellbasierte Steuerungslösung auf der Grundlage der modularen Softwareplattform Pavilion8 entworfen, entwickelt und implementiert. Durch die Einspeisung von Sensordaten in die gesamte Produktionsstraße können modellbasierte Steuerungen mithilfe der Daten eine prädiktive Reaktion der Anlage ermöglichen und so die Feuchtigkeitsschwankungen erheblich reduzieren, den Trocknerdurchsatz erhöhen und die zum Trocknen des Kaseinats erforderliche Energie verringern. Auf diese Weise konnte das Molkerei-Unternehmen Qualitätsschwankungen um bis zu 42 % reduzieren, den durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt um bis zu 0,38 % erhöhen und den Produktionsdurchsatz um 6 bis 15,8 % steigern.

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Zementlaster-Symbol

Zement

Ein nordamerikanisches Zementunternehmen stand vor der Herausforderung, durch Verringerung der Abweichungen in der Zementmahlanlage den Energieverbrauch zu senken, die Produktion zu steigern und die Produktqualität zu verbessern. Dabei wurde mithilfe des Prozess-Know-hows der Engineering-Ressourcen von Rockwell Automation und einer konstanten Optimierung mit modellprädiktiver Regelung eine fortschrittliche Prozesssteuerungslösung bereitgestellt, mit der Prozesssollwerte und -umstellungen verwaltet werden können. Dank der Prognosefähigkeiten der Lösung konnte das Anlagenpersonal die Leistung vorhersehen und die Anlagengrenzen proaktiv verwalten. Daraus ergab sich eine Steigerung des Durchsatzes um 4,8 % bzw. 5,7 % bei zwei Mahlanlagen, eine Erhöhung der Produktionsleistung in der Mahlanlage um 5 % und eine Senkung des Stromverbrauchs um 3,5 kWh/Tonne produzierten Zements.

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Symbol eines Chemikalienkolbens

Chemie

Ein internationaler Anbieter von petrochemischen Produkten benötigte eine Lösung, um bestimmte Produktionsziele zu erreichen. Zu diesen zählten unter anderem die Steigerung der Produktion einer komplexen Chemikalie, die Reduzierung von Ausschussmaterial und die Verkürzung der Umrüstzeiten bei wechselnden Spezifikationen. Mit der MPC-Lösung von Rockwell Automation erstellte das Unternehmen prädiktive Onlinemodelle zur Ergänzung der Instrumente und Laboranalysen, um Echtzeitschätzungen der Prozess- und Produktbedingungen bereitzustellen. Dadurch konnte das Petrochemie-Unternehmen die Varianz der Produkteigenschaften um 50 % reduzieren, die Umrüstzeiten um bis zu 50 % verkürzen, die Produktion um 7 % steigern und die Effizienz beim Einsatz von Monomeren und Katalysatoren erhöhen.

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