Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали самообучающуюся программу для управления заводами. Система может подстраиваться под изменения без остановки производства, дорогих тестов и участия технолога, рассказали в пресс-службе вуза.
"Современные заводы управляются интеллектуальными системами, которые прогнозируют, что произойдет, если изменить температуру или расход сырья, и на основе этого выбирают самый выгодный режим. Но заводские настройки устаревают. В реальном производстве меняется сырье, катализаторы теряют активность, механизмы изнашиваются — это невозможно предсказать заранее и заложить в настройки. Классическая система не умеет подстраиваться, и технологу приходится вручную корректировать настройки. Ученые ПНИПУ разработали программу, которая непрерывно анализирует архивные данные работы производства и самостоятельно обновляет свои алгоритмы, подстраиваясь под текущее состояние оборудования и сырья в реальном времени без остановки процесса", — сообщили в ПНИПУ.
Ключевой элемент разработки пермских ученых — 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 запускает процедуру переобучения: загружает свежие данные, пересчитывает параметры и обновляет настройки.
Как отмечают исследователи, разработка прошла три этапа испытаний. Сначала компьютерное моделирование: исследователи создали цифровую копию завода, запустили алгоритм 1 200 раз и доказали, что он работает. Затем проверили на реальных данных завода по производству масляных альдегидов — точность прогнозов выросла примерно вдвое. И наконец, протестировали на действующем производстве одного из крупнейших нефтехимических комплексов страны.
"После внедрения система стала прогнозировать качество продукта точнее в два раза. Расход пара, который тратится на нагрев, снизился с 524 килограммов в час до 290 — сокращение в 1,8 раза. А главный показатель качества вырос на 30 процентов. Это значит, что продукт стал стабильным: раньше он то соответствовал стандарту, то был чуть хуже, а теперь держится в узком коридоре нормы", — рассказал старший преподаватель кафедры "Оборудование и автоматизация химических производств" ПНИПУ, кандидат технических наук Михаил Работников.
Как отмечают в университете, разработка применима на любом непрерывном производстве — от переработки сырья до пищевой промышленности, от энергетики до металлургии. Везде, где оборудование изнашивается и меняются условия, нужна самонастройка. Так программа позволяет экономить ресурсы, снижать выбросы и отходы.
