Automaatiojärjestelmän tehokkaampi hyödyntäminen

s. 2

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Teollisuuden automaatio – kilpailukyvyn mahdollistaja

Automaatio on hyvin suuressa roolissa tämän päivän prosessi-teollisuudessa. Automaatiojärjestelmän säätäjät ovat vastuussa yli90% prosessien ohjauksesta, joten niiden optimaalinen toimivuuson elintärkeä ehto tuottavalle ja turvalliselle prosessille.

s. 3

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Nykytila

Monet teollisuuden prosessilaitokset kärsivät prosessin säätö-ongelmista –usein tietämättään. Ongelmat johtuvat pääosin vääränlaisista virityksistä,mittauksien puutteesta johtuvista häiriöistä ja vääränlaisista säätö-rakenteista.

On arvioitu, että 80% prosessin säädöistä aiheuttaa enemmän vaihtelua prosessiin ajettaessa automaatilla, kuin että prosessia ajettaisiin manuaalisesti.

30% prosessin epästabiilisuuksista johtuu säätöjen epäoptimaalisesta virityksestä, toiset 30% johtuu prosessin epälineaarisuuksista.

Lähde: Zhenpeng Yu, Jiandong Wang, Biao Huang, Zhenfu Bi; Performance assessment of PID control loops subject tosetpoint changes

s. 4

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Nykytila

Edellä mainitut ongelmat johtavat usein laadullisesti heikkoihin, tai jopa hylkytuotteisiin sekä turvallisuusriskeihin. Kun säädöt ovat optimaaliset, prosessin vaihtelu vähenee ja stabiilin prosessin seurauksena kokonaistehokkuus nousee.

Usein kun parannuksia säätöihin haetaan, keskitytään pelkästään johonkin tiettyyn säätöön, mikä käyttäytyy erikoisesti, eikä huomata sen vaikutuksia muualla prosessissa. Ongelma voi johtua jostakin paljon kauempana prosessissa olevasta säädöstä, joka aiheuttaa epästabiilisuutta � korrelaatiot

koko prosessissa.

Lähde: Zhenpeng Yu, Jiandong Wang, Biao Huang, Zhenfu Bi; Performance assessment of PID control loops subject tosetpoint changes

s. 5

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Nykytilasta optimaaliseen tilaan

1. Prosessidatan analysointi ja tiivistäminen tehokkailla algoritmeilla / ohjelmistoilla sellaiseen muotoon, että prosessin tai ongelman syy-seuraussuhteet on helpompi ymmärtää.

2. Säätörakenteiden muuttaminen optimaaliseksi ja säätäjien viritys.

3. Otetaan käyttöön kehittyneet mallipohjaiset säätömenetelmät + dynaaminen reaaliaikainen optimointi.

s. 6

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Pitkässä juoksussa kunnossapitokulut, laadulliset tekijät,turvallisuuteen liittyvät säästöt…Lähde: Rohit S. Patwardhan, Michel Ruel; Best Practises for Monitoring your PID Loops – The Key to Optimizing ControlAssets

Hyödyt

Lähde: Control Loop Performance Monitoring, Dr. Vassilios Tzouanas

Lähde: Control Loop Performance Monitoring, Dr. Vassilios Tzouanas

s. 9

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

s. 10

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Prosessilaitokset eivät ole käytännössä koskaan vakaassa tilassa ja pullonkaulakohdat vaihtelevat dynaamisesti � reaaliaikainen

seuranta säätäjien tilasta on erittäin tärkeää optimaalisen tuotantotason säilyttämiseksi.

Prosessin tehokkuuden kannalta on ensiarvoisen tärkeää, ettäprosessista vastuussa olevat henkilöt ovat kiinnostuneitaseuraamaan muutoksia prosessin mittaroinnissa ja tekemääntarvittavat, oikeat ja oikeanaikaiset toimenpiteet niiden pohjalta.

Lähde: Zhenpeng Yu, Jiandong Wang, Biao Huang, Zhenfu Bi; Performance assessment of PID control loops subject tosetpoint changes

Seurannan tärkeys

s. 11

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Tuotannon ja prosessin osaavat henkilöt ovat usein parhaitasanomaan mitkä ovat prosessin kannalta kriittisiä säätäjiä, muttajoskus mm. kunnossapidon tieto asiasta voi olla paljonsyvällisempi.

Joskus merkityksettöminä pidetyt säätäjät ovat aiheuttaneet suuriaongelmia prosessissa

Lähde: Zhenpeng Yu, Jiandong Wang, Biao Huang, Zhenfu Bi; Performance assessment of PID control loops subject tosetpoint changes

Seurannan tärkeys

s. 12

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Työkalut seurantaan tulee olla selkeitä ja helppokäyttöisiä, jolloinreagointi on nopeaa ja tehokasta.

Seurannan tärkeys

s. 13

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Ongelmanratkaisu

1. Hyödyntäminen – Onko säätö käytössä? Jos ei ole, on ongelmausein laajempi

2. Tehokkuus – Säätö voi toimia tehottomasti vaikka olisi käytössä3. Diagnosointi – Jos tehokkuus ei ole hyväksyttävällä tasolla, voisiihen olla monia syitä: säädön viritys, instrumentointilaitteidenväärä valinta tms.

4. Ratkaisu – Kun ongelman syyt ovat saatu selvitettyä, on tärkeääpriorisoida toimet ja tehdä muutokset säätäjään tai prosessiin,jotta tehokkuutta saadaan parannettua ilman suuriakustannuksia

s. 14

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Mahdollisuuksia – kohti tehokkaampaa prosessia

- Ylösajojen tehokkuus- Eri tuotelaatujen yksilökohtaiset säätörakenteet- Kunnossapidolliset mahdollisuudet – kunnonvalvonta, mittausten korvaaminen laskennallisilla estimaateilla

- Simulointi – uusien ideoiden testaus ennen tuotantoon laittoa- Jne

s. 15

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Kustannukset

Ei yleensä vaadi kalliita investointeja – kaikki tarvittava käytännössä olemassa, tarvitaan vain tietotaito ja oikea-aikainen reagointi.

Jos vaatii investointeja prosessiin, ovat ne perusteltuja, oikeinkohdistettuja ja takaisinmaksuaika oikeasti laskettavissa jatodennettavissa – usein hyvin nopeasti parantuneenkokonaistehokkuuden johdosta.

s. 16

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Tarinoita..

s. 17

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

• Automaatiojärjestelmien nykytilassa selkeää parantamisen varaa

• Nykytilan korjaamiseksi on olemassa keinoja

• Ratkaisut eivät yleensä vaadi mittavia investointeja

• Saaduilla hyödyillä usein merkittävä vaikutus prosessien tuotanto-ja kustannustehokkuuteen sekä turvallisuuteen

Yhteenveto

s. 18

Saumaton ja luottamuksellinen yhteistyö

Lupa Luottaa