Ru | En
 
menu
 
 
 
 

GE CSence

 

GE CSence. Аналитика по производственным данным

Построение моделей и виртуальных симуляторов технологических процессов – одно из ключевых направлений, которое предоставляет возможности для оперативного анализа и профилактики производственных проблем, а также решения задач по повышению эффективности работы промышленных объектов. Программный продукт GE CSense предлагает богатый инструментарий для построения эмпирических моделей по набору исторических производственных данных и последующего решения целого ряда задач, часто возникающих на предприятиях. Пакет GE CSence может использоваться для работы как с производствами непрерывного типа, так и с дискретными и порционными процессами.

Основные характеристики GE CSence

GE CSense является интеллектуальной надстройкой над оперативными и историческими базами производственных данных. Его ключевое назначение – использование исторических данных для получения информации о протекании технологических процессов, а также для построения функциональных связей и генерации статистических моделей зависимости ключевых показателей эффективности (KPI) процессов от параметров технологического режима работы для того или иного объекта. На основе построенных моделей данный продукт позволяет проводить симуляции различных режимов работы объектов, не экспериментируя на реальном оборудовании. Помимо этого, предоставляется возможность решения широкого класса задач по усовершенствованию технологических процессов, среди которых:

В качестве результатов GE CSense позволяет формировать решения различных видов, начиная от офлайн синтеза управляющих воздействий с созданием активных правил и рекомендаций по коррекциям процесса и заканчивая онлайн решениями в режиме советчика и возможностью создания APC (Advanced Process Control). Таким образом, настоящий продукт представляет собой мощный аппарат для построения экспертных систем на производственных предприятиях.

Используемые методы и подходы GE CSense поддерживают интеграцию с широким набором источников данных:

Для обработки данных и подготовки статистики для моделирования в GE CSense проводится корреляционный анализ данных, использующийся как для выбора декоррелированных входных параметров модели и определения ключевых факторов, влияющих на KPI, так и для нахождения временных запаздываний KPI от входов модели. В программном продукте заложена также возможность проведения частотного анализа данных для определения цикличности различных показателей.

Построение моделей реализовано с помощью современных методов машинного обучения. GE CSense позволяет строить многомерные модели различной степени сложности: как линейные, так и сильно нелинейные. Для построения сложных нелинейных зависимостей используется аппарат искусственных нейронных сетей. Кроме этого, имеется возможность программировать свои модели или добавлять функции, реализованные в других приложениях. Для оптимизационных задач в пакет интегрирован солвер, позволяющий решать задачи с простыми линейными ограничениями интервального типа. Несмотря на сложный реализованный в продукте математический аппарат, работа с GE CSense характеризуется простотой и удобством использования.


Составные модули и принцип работы

Программный продукт GE CSense состоит из трех основных частей: Troubleshooter, Architect и модуля Action Object Manager совместно с Report Server.

Компоненты CSence


Компонент Troubleshooter предназначен, главным образом, для обработки исторических данных и создания моделей технологических процессов. Наличие информативного и удобного интерфейса для визуализации и анализа статистической информации является существенным положительным фактором при подготовке исторических данных для моделирования.

Работа в Troubleshooter состоит из ряда интуитивно понятных шагов:

  1. Импорт данных осуществляется через интеграцию с различными источниками и интерфейс для объединения баз данных.
  2. Визуализация и подготовка данных:
  3. – тренды;
    – гистограммы;
    – диаграммы рассеяния (scatter plot);
    – статистические характеристики;
    – выделение рабочих или ложных областей (brushing);
    – корреляционный и частотный анализ, определение временных задержек.


    Корреляционная матрица, спектральный анализ, статистика и определение задержек


  4. Построение моделей:
  5. – нелинейные модели;
    – модели правил, четкой и нечеткой логики.

  6. Анализ результатов моделирования, определение причин отклонений, просмотр сценариев «что если» и структуры зависимостей «вход-выход».

  7. Окно анализа моделей и причин отклонений в GE CSence


  8. Офлайн оптимизация для оценки потенциала возможных улучшений процесса.

  9. Оптимизация удельного потребления природного газа в печи металлизации окатышей


  10. На основе предыдущих шагов построение офлайн решений в виде активных правил и рекомендаций по управлению процессом.

Модуль Architect обеспечивает проведение симуляций и построение онлайн решений. Помимо этого, в нем содержится достаточно богатый инструментарий для многокомпонентного моделирования и оптимизации в режиме реального времени. Имеются возможности для программирования собственных моделей и объектов, а также интеграции объектов, созданных во внешней среде.

Пример проекта в  Architect


Action Object Manager & Report Server – сервис размещения и запуска онлайн решений, разработанных в Troubleshooter и Architect. В паре с сервером отчетов (Report Server), который предоставляет сервис веб-отчетов и сервис наглядного представления различной аналитической информации, этот модуль формирует Runtime оболочку исходного продукта.


Результаты и эффекты от использования

Существенный эффект от использования пакета GE CSense можно получить не только на тех производствах, где ведется глубокое и длительное архивирование исторических данных MES-уровня, но и там, где имеется только уровень АСУ ТП.

Если статистика показывает большую вариативность процессов, и остро стоит задача по стабилизации и оптимизации работы производственных объектов, а также имеется возможность активного управления этими объектами – использование GE CSense позволяет значительно повысить эффективность производства.

В качестве примера приведем установку по металлизации окатышей на одном из российских металлургических комбинатов, где предварительный пилотный проект показал возможность оптимизации удельного потребления природного газа в печи в среднем на 10-15 % без ухудшения качества выпускаемой продукции.

На примере другого промышленного объекта удалось не только снизить удельное потребление энергоресурса в среднем на 7-8 %, но и стабилизировать качество выходного продукта на желаемом уровне.


Информация для заказа

Версия «Troubleshooter» – 1 пользовательская лицензия
 «Толстый» клиент, позволяющий в офлайн (автономном) режиме проводить анализ исторических данных для непрерывных, дискретных и порционных технологических процессов

Версия «Developer» – 1 пользовательская лицензия
Включает в себя модули «Troubleshooter», «Architect» и «Runtime»-компоненты, которые предназначены только для разработки решений, проведения симуляций и тестирования

Версия «Runtime». Необходима для запуска любых онлайн решений на производственном объекте. Количество «KPIs»: 1, 2, 5, 10, 25, 50, 100; контуров управления: 50, 100, 200, … 1000
Мониторинг через экспертные правила
«Runtime» лицензия для мониторинга оборудования и производственных «KPI» через модели экспертных правил с целью обнаружения и диагностирования аномальных состояний и режимов работы объектов. 1 «KPI»
Углубленный мониторинг
«Runtime» лицензия для мониторинга оборудования и производственных «KPI» посредством аппарата углубленной аналитики (например, моделей правил, методов статистического управления технологическими процессами, физического моделирования и/ил машинного обучения) с целью обнаружения и диагностирования аномальных состояний и режимов работы объектов. 1 «KPI»
Мониторинг эффективности контуров управления
«Runtime» лицензия для мониторинга эффективности контуров управления объектов через инструментарий веб-отчетов (наличие версии «Developer» или «Troubleshooter» не требуется). 50 контуров управления
Прогнозирование
«Runtime» лицензия для прогнозирования «KPI» в реальном времени с целью построения виртуальных анализаторов (например, прогнозирование лабораторных измерений), используемых для онлайн управления и оптимизации «KPI» объекта. 1 «KPI»
Оптимизация (в режиме «APC»)
«Runtime» лицензия для «Advanced Process Control» и поиска оптимальных уставок (включая «Model Predictive Control»), с помощью которых в режиме реального времени вычисляются оптимальные уставки по управляемым параметрам, дающим оптимальные показатели тех или иных «KPI» объекта (например, для повышения пропускной способности, КПД, качества и/или эффективности). 1 «KPI»
Оптимизация (резервная копия)
Дополнительный резервный сервер для запуска решений по оптимизации в режиме «Advanced Process Control» для целей избыточности (устанавливается на отдельный серверный узел с собственным номером «Runtime» версии). 1 «KPI»
Сервер отчетов
Сервер отчетов может быть установлен на «Runtime» сервере, использующемся для запуска онлайн решений, либо на отдельном сервере. На нем могут размещаться веб-отчеты какого-то отдельного или всех «Runtime» решений. Цена указана из расчета на один пользовательский доступ к веб-отчету. 1 пользовательская лицензия

Назад к продуктам GE >>

 

Отрасли