Mодель yпреждающего управления снижает затраты

Сейчас заводы по производству этанола работают более эффективно, чем раньше, но это не предел возможностей. Модель упреждающего управления производством на базе постоянного анализа данных позволяет снизить потребление энергии.

Постоянный рост цен на энергоносители стимулирует поиски альтернативных источников энергии. Спрос на этанол постоянно растет: это экологически чистый источник энергии и по плану развития энергоресурсов, к 2007 году его производство вырастет в два раза. Причем спрос на этанол растет быстрее, чем производство этого субпродукта зерновых. Производители постоянно ищут новые технологии, которые позволят заметно увеличить эффективность выхода этанола и использования энергии и при этом не потребуют значительных денежных и финансовых затрат. Потребление энергии — вторая по размеру статья расхода на предприятии, поэтому появление такой технологии актуально.

При разработке системы управления для экономии энергии обычно концентрируются на производственном процессе, при этом самому производству, качеству и вопросам персонала уделяется заметно меньше внимания. Модель упреждающего управления (МУУ) представляет собой всеобъемлющее программное средство, которое позволяет учесть все стороны производственного процесса и оптимизировать работу всех элементов одновременно и эффективно.

МУУ является целостным интеллектуальным слоем, упрощающим принятие даже ежеминутных решений, которые влияют на производительность работы предприятия. В отличие от аппаратных решений, которые требуют капитальных изменений и сами по себе увеличивают эффективность использования энергии, например, регенеративного термического усилителя или дополнительной центрифуги, МУУ оптимизирует работу существующего оборудования. Система устанавливается за короткое время, и, что еще более важно, не требует прерывания производственного цикла.

За последние шесть месяцев МУУ была установлена на шести заводах, производящих этанол. Каждый пользователь отметил увеличение эффективности выхода производства, экономию энергии а следовательно, и быструю окупаемость системы.

• Снижение энергозатрат: от 1 до 5%;

• Увеличение выхода: от 1 до 6%;

• Окупаемость: от 3 до 12 месяцев.

Что же это такое — модель упреждающего управления?

На эффективность производственного процесса влияет множество факторов: — это качество сырья, цена на энергоноситель и его вид, спрос на продукцию. Но главное — эти факторы постоянно изменяются, стареет оборудование, растут или падают цены, поэтому те решения оптимизации, которые не учитывают этой динамики, просто не могут быть эффективными. МУУ учитывает изменение условий и постоянно контролирует производство, чтобы улучшить его с точки зрения производительности, качества, безопасности и выхода продукции одновременно. МУУ позволяет управляющему и производственному персоналу выбирать оптимальные параметры производственного цикла для достижения поставленных целей.

МУУ постоянно отслеживает все изменения условий, учитывает их, и, благодаря этому, производство всегда остается на оптимальном уровне. На выбор стратегии управления влияют и приоритеты различных сторон производства, которые зависят от внешних факторов, например, резкого изменения цен на энергоносители. Эти критерии и их приоритет можно изменить, не затрагивая оборудование или модель процесса.

Оптимизация производства — это сложная математическая задача со многими переменными. МУУ ее решает в реальном времени, учитывает нестандартное изменение условий самой задачи и входных параметров и, в результате, оперативно координирует работу операторов всех систем: сушильных, испарительных аппаратов, дистилляционных колонн, ферментирующих систем и микрофильтров.

МУУ кардинально отличается от других систем управления, например, систем с нечеткой логикой или так называемых "экспертных", которые основываются на жестко заданных правилах. Модель является уникальной для каждой части производственного процесса, будь то цикл сушки или дистилляции, учитываются все параметры: производительность, энергопотребление, взаимосвязь с другими элементами. В соответствии с построенной моделью МУУ выдает предсказания работы системы в зависимости от входных данных (допустимое качество или энергозатраты), и оптимизируются все доступные параметры, таким образом, определяется наилучший режим работы и стратегия управления предприятием.

Отзывы

В 2004 году один из производителей этанола в штате Айова, США принял решение установить МУУ, чтобы увеличить эффективность производства, снизить энергозатраты и, в конечном итоге, увеличить конкурентную способность компании. Компании требовалось решение, которое позволит предприятию реагировать на возрастающий спрос максимально эффективно. МУУ была установлена на линию сушки. Энергозатраты снизились настолько, что всего за 4 месяца система полностью окупилась. Конкретные результаты применения МУУ:

• Производство выросло на 8%;

• Увеличение выхода сушеной барды на 7%;

• Уменьшение потребления энергии: используется на 14,5% британских тепловых единиц природного газа меньше на каждые 760 литров чистого этанола.

• Увеличение качества сушеной барды, что расширило рынок сбыта

• Более $2,4 млн ежегодной прибыли. Другая компания-производитель этанола в Айове, Glacial Lakes Energy, также внедрила МУУ на линиях микрофильтров и дистилляции. Это привело к тому, что при сохранении выхода этанола в течении 6 месяцев

• энергозатраты на производство снизились на 1-2% на литр

• на 3-10% увеличились производственные мощности

Благодаря установке МУУ на одной сушилке в цикле производства этанола, значительно снизилось потребление энергии: на 14,5% британских тепловых единиц природного газа меньше на каждые 760 литров чистого этанола

Итак, какие же стороны МУУ наиболее привлекательны?

МУУ в реальном времени анализирует множество производственных данных, позволяет оптимизировать многие критерии эффективности, снизить требования к производству и энергопотреблению. В связи с постоянно растущими ценами на энергоносители это одна из основных целей производителей этанола, достижение которой позволяет лучше удовлетворить требования потребителей и увеличить рентабельность предприятия.

Рик Снайдер, менеджер компании Pavilion Technologies, создатель программного обеспечения на базе модели упреждающего управления производством. Эта статья ранее была напечатана в Ethanol Producer Magazine.
www.pavtech.com