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Pavilion8

製造プロセスを最適化、プラント生産量を最大化、品質を向上、リスクを低減
タブレットとクリップボードで情報を共有しながら製造ラインの近くに立つ2人の従業員
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      • Pavilion8モデル予測制御(MPC)
      • 工業用機器向けのリモートアクセス
    • Pavilion8モデル予測制御(MPC)
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複雑な産業プロセスは、市場志向と収益性ある稼働の維持という2つの課題と向き合っています。製造メーカは製品の種類をさらに増やし、価値をさらに高め、生産工程をさらに短縮するために、その生産手法を調整しなければなりません。利用可能な設備の限界まで、生産を増やし、効率よく稼働し、製品品質を向上させる必要があります。このためには、稼働時間を最大化し、廃棄物を減らしながら、より効率的な移行を確実に実行しなければなりません。さらに、製造メーカは環境への影響を軽減し、排出規制を守って操業するという、厳しい公的要求に直面しています。

ロックウェル・オートメーションのPavilion8®モデル予測制御(MPC)テクノロジは、オートメーションシステムの上位に位置するインテリジェンスレイヤで、プラントのコスト削減、排出量の削減、一貫した品質、生産量の増加といった複数の事業目標をリアルタイムで継続的に実現します。Pavilion8の柔軟なハイブリッドモデルの機能は、プロセスに関し入手可能なすべての知識を統合して、精度と忠実度が最も優れたモデルを提供します。これは他に類のないソリューションであり、非線形および線形プロセスの両方を同時に扱うことができ、プロセステクノロジの広範囲にわたってよりよい結果が反映されます。MPCテクノロジは、稼働データの現在値と予測値を継続的に評価し、これを目標値と比較して新しい制御ターゲットを設定することでプロセスのばらつきを減らし、機器の制約内で稼働し、パフォーマンスを改善します。

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採鉱プロセスプラントをモデル予測制御で最適化
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ビデオ
採鉱プロセスプラントを最適化

従来の制御手順で現在実現可能なことに加えてプロセスの変化を低減し、安全性を高めます。


処理中のデータと予測データを表示するPavillion8ソフトウェアの画面キャプチャ

モデルの正確性の向上

Pavilion8は、実証的データ、第一原理方程式、オペレータの知識、それらの組み合わせに基づくハイブリッドモデリングを提供します。Soft Sensors®はPavilion8と統合可能で、処理中の測定値をタイムリーに提供することで制御動作の精度を向上します。さらに、特許取得済みのExtrapolated Gain Constrained Neural Networks (EGCNN)が、これまでの稼働範囲を超えてモデル精度を実現します。これらすべてによって配置を促進し、プロセス範囲の拡大に合わせて必要になるモデル調整を最小限にし、生み出す価値を最大化します。


さらに厳密な運用制御

このソリューションは、広いプロセス稼働範囲にわたって変化するプロセスの動的特性を取り扱います。パラメータによるモデル表現によって、精度を損なうことなく、計算効率に優れた小型コントローラモデルを実現します。このモデルは、より広範な稼働領域全体にわたってプラントのパフォーマンスを向上し、稼働範囲のさらに緊密な制御を実現し、より速い新製品投入を含めた、変化するグレード全体にわたる柔軟性を大幅に向上します。

ロックウェル・オートメーションのPavillion8ソフトウェアのグラフを表示するラップトップコンピュータの画面

ロックウェル・オートメーションのPavillion8ソフトウェアのグラフを表示するラップトップコンピュータの画面

一段と高性能なコントローラ

制御動作の状況履歴を維持でき、コントローラの再現機能を使用してトラブルシューティングを改善できます。搭載されたコントローラのパフォーマンス指標は、パフォーマンスを追跡、報告し、改善された効果的なサステナビリティを実現します。これにより、モデルの不一致やチューニングパラメータのエラーを速やかに特定して解決できるため、コントローラのパフォーマンスが向上します。また、コントローラの継続的な監視によって予測可能かつサステナブル(持続可能)なパフォーマンスを実現します。


業界のユースケース

データを活用し固有の課題を解決

飲料容器

食品飲料

ある国際的な乳製品メーカでは、政府の規制への適合を維持するために、乾燥工程を制御するという課題を抱えていました。ロックウェル・オートメーションは、製品の水分量をより良く管理するためのクローズドループ水分制御アプリケーションを推奨しました。そして、Pavilion8モジュール式ソフトウェアプラットフォームをベースにした予測モデルベースの制御ソリューションを設計、開発し、配置しました。ラインにセンサデータを供給することによって、モデルベースの制御にデータが使用されてラインの予測的な対応が可能になり、水分のばらつきの大幅な削減、乾燥機の処理量の増加、カゼイン塩の乾燥に要するエネルギーの削減を実現しました。その結果、その乳製品メーカは、品質のばらつきを最大42%改善することができ、平均含水量は最大0.38%増加し、生産量を6~15.8%増加させることができました。

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セメントトラックのアイコン

セメント

北米拠点のセメント会社は、エネルギー使用量の削減、生産量の増大、セメント仕上げミルの品質ばらつきを低減して製品品質を改善するという課題を抱えていました。ロックウェル・オートメーションのエンジニアリングリソースのプロセスに関する専門知識を活用して、モデル予測制御による定常状態の最適化により、プロセスのセットポイントと移行を管理できる高度なプロセス制御ソリューションを実現しました。ソリューションの予測機能は、プラントの作業員がパフォーマンスを予測し、前もって機器の限界を管理することを可能にしました。その結果、このソリューションにより2つのミルで4.8%および5.7%生産量が増加し、仕上げミルの生産が5%増加し、生産されるセメント1トン当たりの電力消費を3.5KWh/s削減しました。

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フラスコ、化学のアイコン

化学薬品

ある国際的な石油化学製品の供給メーカは、特定の生産ターゲットを達成する方法を必要としていました。生産ターゲットは、複雑な化学薬品の生産の拡大、仕様外れの材料の削減、およびグレード間の移行時間の短縮などです。ロックウェル・オートメーションのMPCソリューションを使用して、オンラインの予測モデルを作成しました。このモデルは、ハードウェア計器とラボラトリ分析を拡張して、プロセスと製品状態のリアルタイム予測を提供します。その結果、その石油化学供給メーカは、製品特有のばらつきを50%削減し、移行時間を最大50%短縮し、生産を7%増加させ、モノマーと触媒の使用効率を向上しました。

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