數(shù)據(jù)驅(qū)動的化學過程控制：預測五個紙卷的質(zhì)量

現(xiàn)代造紙機在生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息。然而，為提高性能、效率和最終產(chǎn)品質(zhì)量而進行的工藝調(diào)整，通常仍依賴于人為判斷和紙機操作員的個人經(jīng)驗。這是什么原因呢？

“今天，造紙過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)仍未有效地轉(zhuǎn)化為可操作的信息。這些數(shù)據(jù)通常散布在多個數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)中，且這些系統(tǒng)之間并不能完全互通并創(chuàng)建流程的實時視圖，而這使得數(shù)據(jù)的全部潛力未被開發(fā)�！眲P米拉數(shù)字化應用經(jīng)理Juha Rintala這樣解釋道。

他舉了一個例子。數(shù)十年來，凱米拉開發(fā)了多項針對化學應用的在線監(jiān)測工具。它們能夠獲取化學品的實時使用情況及其性能指標，實現(xiàn)智能化學管理，并對化學過程的控制和診斷進行優(yōu)化�！叭绻�我們將這些信息與性能以及造紙過程中其他方面的處理數(shù)據(jù)結(jié)合起來，則可以更廣泛地鑒別與化學工藝相關(guān)的關(guān)聯(lián)。通過使用預測分析和機器學習技術(shù)，我們能夠發(fā)現(xiàn)可影響整體性能的現(xiàn)象，甚至預測和預防代價高昂的問題。”

品質(zhì)控制的新時代

目前，造紙廠的質(zhì)量控制主要依賴響應措施。依靠對紙張或紙卷抽樣檢測來發(fā)現(xiàn)最終產(chǎn)品質(zhì)量問題的方法存在著明顯的滯后效應，因為在找到問題根本原因并采取糾正措施之前，劣質(zhì)產(chǎn)品會持續(xù)生產(chǎn)數(shù)小時乃至數(shù)天之久。但假如可以預見未來數(shù)小時，預測可影響紙板質(zhì)量的工藝條件，并在出現(xiàn)問題前及時采取預防措施，會怎么樣？

“如今，這個想法基本上已經(jīng)可通過預測分析做到。舉個例子，借助我們的最新數(shù)字化解決方案，紙板廠能夠可靠地預測待生產(chǎn)的前五個紙板卷在生產(chǎn)過程中的沉積風險水平，并預測并防止由此產(chǎn)生的質(zhì)量問題和紙張的缺陷。”Juha說，“數(shù)據(jù)驅(qū)動的工藝過程控制可識別并突出提示即將發(fā)生的流程干擾問題，例如沉積物形成，并使工廠操作員有充分的時間在紙張質(zhì)量受到影響之前采取糾正措施。”

凱米拉對化學工藝過程中的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合造紙機其它工藝單中的信息，并使新的數(shù)據(jù)驅(qū)動方式能夠控制過程化學并改善最終產(chǎn)品質(zhì)量。

借助預測工具，紙廠可以避免產(chǎn)生數(shù)千噸的不合格產(chǎn)品。除了提高紙張質(zhì)量外，持續(xù)平衡的濕部化學穩(wěn)定了工藝，從而導致了生產(chǎn)可用性和性能的提高。

借助預測工具，紙廠可以避免產(chǎn)生數(shù)千噸的不合格產(chǎn)品。

整體設備效率(OEE) 提高0.5％似乎并不多，但以一臺年產(chǎn)量40萬噸的折疊式箱板機為例，OEE的這一小幅提升可能已經(jīng)意味著250萬的收入增長。

“這只是一個起點，當發(fā)現(xiàn)改善工藝效率、產(chǎn)品質(zhì)量和原材料使用率的潛在機會后，紙機性能還可得到更大的提升。”Juha說道。

以化學專業(yè)知識為基礎(chǔ)

預測分析還可以用來提高紙張和紙板機濕部的穩(wěn)定性。目前，一家精細造紙廠正在與凱米拉開展合作項目，以防止斷裂，并提高紙機的運行能力和效率。利用機器學習技術(shù)，從客戶的歷史數(shù)據(jù)中識別生產(chǎn)過程異常和中斷原因。

“對性能數(shù)據(jù)和工藝條件的整體看法清楚地描繪了整個工藝的健康情況。通過預測模型，我們能夠為工廠生產(chǎn)經(jīng)理和操作員提供有價值的信息，讓他們在日常工作中能做出正確的決定。”Juha表示并補充道，“深入了解工藝過程中化學品應用情況有助于降低許多風險：可運行性問題、斷裂，終端產(chǎn)品中的缺陷……數(shù)據(jù)驅(qū)動的化學控制使過程中以前隱藏的因果關(guān)系變得可見�！�

化學工藝復雜而不斷變化的本質(zhì)決定了它需要更快的響應速度。

凱米拉的新數(shù)字化解決方案建立在廣泛的化學品及其應用的專業(yè)知識、工藝技術(shù)以及測量和控制過程化學品的專利解決方案組合的基礎(chǔ)上。KemConnect平臺已擁有500多個連接客戶和48,000個數(shù)據(jù)測量點。

最后，這是一種管理工藝過程的新方法�！澳承�濕部化學品以標準劑量運行并不罕見，當出現(xiàn)問題時，劑量會改變。數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法以及最終的自動化化學管理，實現(xiàn)基于實時性能信息和對工藝條件的可靠預測進行持續(xù)的微觀調(diào)整。從而使更快速反應的能力與復雜多變的化學過程相匹配�！盝uha總結(jié)道。

責任編輯：趙曉一