เมื่อโรงงานผลิตจินตนาการถึงอนาคต

โซลูชันการควบคุมอัจฉริยะกำลังเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมกระบวนการอย่างไร

ลองนึกภาพโรงงานเคมีที่มีความสามารถในการคาดการณ์อนาคต ไม่ใช่เพียงไม่กี่วินาที แต่เป็นชั่วโมงข้างหน้าสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าวสามารถตรวจจับการเบี่ยงเบนของกระบวนการเชิงรุกคาดการณ์ขีดจำกัดความดันที่สำคัญในเครื่องปฏิกรณ์ หรือคาดการณ์คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ลดลงจากนั้นจะเริ่มการปรับเปลี่ยนทันทีในอุตสาหกรรมกระบวนการที่พารามิเตอร์การดำเนินงานกำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลวระดับการคาดการณ์นี้เป็นสิ่งสำคัญยิ่งวิสัยทัศน์นี้ไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์อีกต่อไปมันกลายเป็นความจริงด้วยนวัตกรรมที่กำลังเปลี่ยนโรงงานเคมี โรงกลั่น และโรงงานผลิตยา

ศิลปะของการควบคุมเชิงคาดการณ์

Dr. Bernd-Markus Pfeiffer แห่งซีเมนส์ ได้รับการยอมรับว่าเป็นนักประดิษฐ์แห่งปี 2025 ในหมวดหมู่ “ความสำเร็จตลอดชีวิต” เป็นแรงผลักดันเบื้องหลังการเปลี่ยนแปลงนี้เขาเป็นผู้สนับสนุนระบบที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลที่คำนวณสถานการณ์ในอนาคตหลายสิบอย่างต่อเนื่อง โดยระบุเส้นทางที่เหมาะสมสำหรับการดำเนินงานที่ราบรื่นและมีประสิทธิภาพในแบบเรียลไทม์สิ่งนี้แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ที่รุนแรงสำหรับอุตสาหกรรมกระบวนการทั้งหมด: การควบคุมเชิงรุกแทนที่ปฏิกิริยาเพียงอย่างเดียว

นวัตกรรมหลายอย่างของ Pfeiffer มีส่วนช่วยในการควบคุมการคาดการณ์แบบจำลอง (MPC)หลักการของมันคล้ายกับนักหมากรุกที่วางกลยุทธ์ไม่เพียง แต่การเคลื่อนไหวครั้งต่อไป แต่สิบครั้งถัดไปซึ่งแตกต่างจากระบบควบคุมแบบดั้งเดิมที่ตอบสนองต่อการเบี่ยงเบน MPC “คิด” แตกต่างกัน: จำลองการพัฒนาคุณภาพผลิตภัณฑ์อุณหภูมิความดันและการไหลในอนาคตในอีกไม่กี่ชั่วโมงข้างหน้า แทรกแซงก่อนที่ปัญหาจะปรากฏขึ้น

ความแตกต่างนั้นชัดเจน: กระบวนการที่ควบคุมแบบดั้งเดิมคล้ายกับคนขับสลับระหว่างการเร่งและการเบรกอย่างต่อเนื่องอย่างไรก็ตาม กระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วย MPC จะนำทางอย่างราบรื่น คาดการณ์และใช้การเปลี่ยนแปลงของสัญญาณไฟจราจรอย่างชาญฉลาดก่อนที่ไฟจะเปลี่ยนเป็นสีแดง

ฝาแฝดดิจิตอล — จำลองเสมือนจริงของพืชจริง — เป็นหินพื้นฐานของการควบคุมเชิงคาดการณ์ของ Pfeifferพวกเขามีโมเดลกระบวนการที่ทำให้ MPC จำลองการพัฒนาในอนาคตและอำนวยความสะดวกในการดำเนินงานที่ปลอดภัยและปรับให้เหมาะสม

เมื่อข้อมูลพูดถึงปริมาณ

การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการควบคุม (CPA) ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือเสริมในขณะที่ MPC จะจำลอง ปรับให้เหมาะสมและจัดการกระบวนการหลักของโรงงานผลิตอย่างเชิงรุก CPA วิเคราะห์ประสิทธิภาพของลูปควบคุมทั่วไปที่มีอยู่หลายร้อยรายการอย่างต่อเนื่องในระบบอัตโนมัติขั้นพื้นฐานมันเน้นพื้นที่ที่สุกสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ ระบุรูปแบบที่มองไม่เห็นสำหรับดวงตาของมนุษย์ และระบุลูปควบคุมที่ไม่เหมาะสมสิ่งนี้ช่วยให้บุคลากรปฏิบัติการสามารถมุ่งเน้นความสนใจไปที่ลูปควบคุมเฉพาะอย่างแม่นยำที่มีศักยภาพในการปรับปรุง

“นี่คือการดำเนินงานของโรงงานเชิงคาดการณ์ในรูปแบบที่ดีที่สุด” Pfeiffer อธิบาย“คุณไม่ถูกบังคับให้ตอบสนองต่อเมื่อสายเกินไปเท่านั้น”นวัตกรรมนี้เปลี่ยนแนวทางจากการบำรุงรักษาไปสู่การป้องกันจากการจัดการวิกฤตไปสู่ความยืดหยุ่นเชิงกลยุทธ์

นอกเหนือจากประตูโรงงาน

ขอบเขตต่อไปยังมองเห็นอยู่แล้ว: การรวมข้อมูลกระบวนการภายในกับข้อมูลภายนอกท้ายที่สุดไม่มีโรงงานเคมีที่ทำงานแยกกันวิสัยทัศน์สำหรับอนาคตรวมถึงระบบที่ผสานการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการภายในเข้ากับฟีดข้อมูลภายนอก เช่น การพยากรณ์อากาศ แนวโน้มตลาดวัตถุดิบและยอดขาย และการคาดการณ์โหลดสิ่งนี้สร้างโรงงานกระบวนการที่ไม่เพียง แต่เพิ่มประสิทธิภาพของตัวเองเท่านั้น แต่ยังคาดหวังและทำให้ห่วงโซ่อุปทานทั้งหมดมีเสถียรภาพ ซึ่งเป็นการดำเนินงานที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลอย่างแท้จริง ทำนายและยืดหยุ่น

ข้อได้เปรียบสีเขียว

โรงงานที่มีการควบคุมเชิงคาดการณ์ทำงานได้อย่างราบรื่นมากขึ้นใช้พลังงานน้อยลงและสร้างของเสียน้อยลงในอุตสาหกรรมกระบวนการที่ใช้พลังงานที่เข้มข้น แม้แต่ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นเพียงไม่กี่จุดเปอร์เซ็นต์ก็หมายถึงการประหยัดพลังงานในระดับเมกะวัตต์อย่างมีนัยสำคัญ

Pfeiffer ถือว่าการทำงานร่วมกันระหว่างนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและความรับผิดชอบต่อระบบนิเวศเป็นแง่มุมที่สำคัญที่สุดของงานของเขาในสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ การเพิ่มประสิทธิภาพเหล่านี้รวมกันมีส่วนช่วยอย่างมากต่อความพยายามในการลดคาร์บอไนซ์

ความยืดหยุ่นเป็นสิ่งที่จำเป็นในอนาคต

ในโลกที่คาดเดาไม่ได้มากขึ้นการควบคุมเชิงคาดการณ์กำลังกลายเป็นความจำเป็นเชิงกลยุทธ์บริษัท ที่ลงทุนในปัจจุบันไม่ได้เพียง แต่สร้างกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น พวกเขากำลังสร้างความยืดหยุ่นพื้นฐานพวกเขาเปลี่ยนความไม่แน่นอนเป็นสถานการณ์ที่คำนวณได้และความผันผวนให้กลายเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขัน

ดร. Bernd-Markus Pfeiffer กับเพื่อนร่วมงานของเขา Dr. Lena Lohner

กระบวนทัศน์ใหม่ของการควบคุมกระบวนการนี้ข้ามโซลูชันทางเทคนิคเท่านั้นมันแสดงถึงความคิดใหม่: เชิงรุกแทนที่จะเกิดปฏิกิริยาเชื่อมต่อกันแทนที่จะโดดเดี่ยว ยืดหยุ่นแทนที่จะเปราะบางเป็นปรัชญาการผลิตที่ใช้ประโยชน์จากข้อมูลอัจฉริยะเพื่อสร้างยุคใหม่ของอำนาจอธิปไตยอุตสาหกรรม พร้อมให้ลูกค้าของเราพร้อมกับความท้าทายในอนาคต