Кейс «Технологии Индустрии 4.0: как это работает?»

1.

Кейс
«Технологии Индустрии 4.0: как
это работает?»
«Команда Апофеоз»
deniska.zhevakin@gmail.com
+7-952-578-54-06

2.

Команда «Апофеоз»
Ученики МБОУ СОШ №10
Денис Жевакин
Александр Ляшенко
Владислав Пичугов
Александра Кожанова
Капитан, координатор
Программист-аналитик
Анализ информации
ВЕБ-Дизайнер
Координация команды,
сбор информации
Программирование, и
решение проблем
Сбор информации, а также
распределение
Творческая реализация
идей команды
2

3.

Анализ
Важность исправности технологического
оборудования на примере технологии UOP
C3 Oleflex:
Основываясь на показатели таблиц и диаграмм можно сделать вывод,
что пропилен является важной составляющей экономики СИБУРа .
Олефины и Полиолефины
Пластики, эластомеры и промеж. пр
Газопереработка и инфраструктура
Следовательно, важность
исправности оборудования
технологии UOPC3 Oleflex очевидна,
т.к. производит пропилен(C3H6).
В случае аварии на технологии UOP
C3 Oleflex компания «СИБУР» понесет
большие экономические убытки, что
также отразится и насыщенности
гос.бюджета
3

4.

Анализ
Проанализировав возникновение неисправности технологического
оборудования, наша команда выявила 3 основные причины:
Брак деталей
- На производство
поступают бракованные
детали
Неправильное
техническое
обслуживание
- Несвоевременное
техническое обслуживание
- Ошибки при техническом
обслуживании
- Плохое исполнение
должностных обязанностей
(халатность работника)
Неправильная
эксплуатация
- Игнорирование правил
работы
- Ошибки работника
Проанализировав технологию Oleflex,
наша команда нашла основные
уязвимые части системы:
1. Клапаны
2. Реактор
3. Насос
4. Печь
5. Депропанизатор
6. Холодильная камера
7. Деэтанизатор
Данная картинка является точной схемой работы
технологии UOP C3 Oleflex
1. В реакторной системе дегидрирования пропана для регулировки
нагревателя используется клапан, во время цикла работы в
сальниковой набивке у клапана скапливается некоторое
количество кокса(углерода) и липкого масла
2. Во время работы на стенках реактора начинает скапливаться кокс(углерод),
что вскоре приводит к понижению эффективности, а далее к полной поломке
реактора.
3. Как уже упоминалось в кейсе во время производства пропилена и этилена
отсутствует система мониторинга температуры и вибрации, что приводит к
остановке блока МТБЭ
4.Поскольку реакция в реакторе является эндотермической, то система
постоянно нуждается в большом количестве тепла.Если печь перестает
работать, то процесс производства пропилена останавливается. Более,
приводит к осаждению ненужных веществ внутри реактора. Отсутствует система
подсчёта подачи горючего, что приводит к перегреву печи или повышенному
давлению и, следовательно, поломке печи.
5. В случае отказа работы депропанизатора, пропан перестает отделятся от смеси,
вследствие чего продукт системы получается испорченным.В депропанизаторе под
высоким давлением подгоняется пропан-пропилен, поскольку в депропанизаторе
отсутствует датчик измерения давления, подключенный к глобальной системе
слежения, не удается вовремя вернуть давление в норму
6. В случае остановки работы холодильной камеры в системе перестают разделяться
олефины, что влечет за собой ненужный продукт системы. В результате работы
холодильной камеры внутри образуется ,который зависит от температуры окруж.
среды и скорости подачи хладогена поскольку у холодильной камеры отсутствует
датчик температуры и датчик скорости подачи хладогена, неконтролируемый
конденсат приводит к поломке
7. Также как с двумя последними проблемами, в случае остановки работы
деэтанизатора, система перестает разделять смесь, что влечет за собой выделение
ненужного продукта системы.В деэтанизаторе под высоким давлением подгоняется
смесь газов, поскольку в деэтанизаторе отсутствует датчик измерения давления,
подключенный к глобальной системе слежения, не удается вовремя вернуть давление
в норму
4

5.

Решение
Интеллектуальный контроллер объединяет 4
Нельзя молчать и про связь Big data c ИИ,
направления индустрии 4.0
В качестве решения наша команда решила
использовать симбиоз направлений индустрии 4.0
В решении проблемы нельзя рассматривать ИИ и
машинное обучение как два различных
направления, поскольку машинное обучение
является абсолютным подмножеством ИИ.
Можно сказать, что ИИ не может существовать
без машинного обучения, а машинное обучение
без ИИ не имеет смысла
Цифровой
двойник
ИИ
Big data
Между направлениями индустрии 4.0
существует связь. Максимальную
эффективность из направлений можно
получить при их совмещении
Интеллектуальный контроллер — Контроллер,
выполняющий, кроме основных функций управления,
дополнительные функции, в том числе обработку
сложных команд, контроль их правильности,
редактирование данных
Тесная связь Bid data и цифрового
двойника также существует, т.к
цифровой двойник виртуальными
вычислениями дополняет
информацию, которую часто в
обычной ситуации получить тяжело
Пример нераздельного
использования
Машинное
обучение
Интеллектуальный
контроллер
т.к оно обучает ИИ, делает все более и
более мощным, и то, к чему в конечном
итоге применяются системы ИИ, чтобы
генерировать реальное понимание. Чем
больше данных использует ИИ, тем выше его
понимание процесса.
Например:
Часто в промышленном процессе не хватает полученной информации, потому
базу данных нужно дополнять результатами виртуальных процессов.
Получается, что главный компьютер обрабатывает информацию не только
реальных процессов и также виртуальных, что дает преимущество, т.к.
реальных результатов всегда не хватает. В результате обработки двух видов
информации компьютер обучается более качественнее. Параллельно с этим
ИИ может находить закономерности, которые человеческий мозг не видит
5

6.

Решение
1.Решение проблемы с клапанами:
Интеллектуальная система отслеживает состояние
клапонов, обеспечивает системный подход.
Выявляются клапаны, требующие технологического
обслуживания, и можно зараннее спрогнозировать
поломку. Сбои и неисправности обнаруживаются до
того как возникают проблемы.Можно просматривать
историю диагностики клапанов, которая хранится в
Big data, текущее состояние, производительность с
анализом ИИ и будущую производительность с
расчетами цифрового двойника
2.В реакторе устанавливается датчик контроля
углерода.При повышенной концентрации углерода
поступает сигнал в интеллектуальную систему
мониторинга: она дает сигнал и в механизм подачи
вещества. После этого в реактор поступает пиролиз
гидроксида оксалата сурьмы, который понижает
коксообразование более чем на 90%
3.Интеллектуальная система мониторинга отслеживает
состояние насосов, а точнее температуру и вибрацию,
запоминает информацию, находит закономерности и
при отклонении от нормы предупреждает
сотрудников, чтобы принять превентивные меры
4.В печи устанавливается датчик, который измеряет
количество подачи горючего и регулирует работу
насоса
5.В депропанизаторе устанавливается датчик, который
измеряет давление во фракции пропан-пропилен и
регулирует работу насоса по подаче смеси в
депропанизатор
Большие данные накапливают основные
показатели с датчиков
Цифровой двойник
воспроизводит процесс при
различных условиях
Схема работы технологии UOP C3 Oleflex
Машинное обучение обучает
искусственный интеллект
Искусственный интеллект
принимает большую часть
решений за человека
Система ТОиР
6.В окружающей среде, рядом с холодильной
камерой, устанавливается датчик измерения
температуры, а в холодильной камере
устанавливается датчик подачи хладогена,
который подключен к интеллектуальному
мониторингу, который, анализируя, регулирует
подачу хладогена.
7. В деэтанизаторе устанавливается датчик, который измеряет
давление во фракции, смесь газов, и регулирует работу
насоса по подаче смеси в деэтанизатор.
В случае если поломка
грозит по вине сотрудника
интеллектуальный
контроллер со встроенной
системой ТОиР и
предупреждает сотрудника
о ошибке.
6

7.

Итоги
Социальные:
Сотрудники предприятия
будут освобождены от лишней
рутинной работы, т.к её будет
выполнять интеллектуальный
контроллер; повысится
эффективность их работы на
других фрагментах производства
т.к появится свободное время и
силы; повысится качество
эмоциональной среды на
производстве благодаря
грамотному распределению
обязанностей.
Оперативность сотрудников предприятия с
использованием системы
интеллектуального мониторинга на
технологии Oleflex повышается почти до
90%, т.к анализирует главные уязвимые
места.
Экономические:
В случае верного использования
предприятием интеллектуального
контролера оно будет застраховано от
большинства случайных поломок, которые
приносят большой ущерб, особенно
эффективно система будет работать на
основе технологии Oleflex, которая является
самой выгодной отраслью в компании
CИБУР. И сфера производства смежных с
продуктов в общем и целом являются
главным направлением в компании СИБУР,
следовательно для компании это самая
выгодная экономическая революция на
основе технологий
индустрии 4.0
Система интеллектуального мониторинга,
встроенная в технологию, позволяет снизить затраты
на незапланированный ремонт, и позволяет
совершить превентивные действия, которые в
противном случае сильно снижают доходы
компании.Проанализировав действие только на
самых уязвимых местах технологии ,мы пришли к
выводу, что система позволяет снизить затраты
более чем на 60%
Экологические:
Эта технология значительно уменьшит
количество выбросов углеводородных
соеднинений а атмомосферу, что только
положительно
влияет на экологию Окружающая будет
застрахована от случайных выбросов
веществ, приносящих вред экологии.
Это сократит возможность губительных
исходов для важных ресурсов,
использующихся в других отраслях
производства.
Система интеллектуального контроллера может
быть применима в настоящее время, на данный
момент уже существуют предприятие в похожими
технологиями в производстве.
7

8.

Отлично, работаем дальше!
Спасибо за внимание
«Команда Апофеоз»
deniska.zhevakin@gmail.com
+7-952-578-54-06