通过机器学习技术执行报警特性和报警动作分析,实现更高的效率和更可靠的操作

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BASF Ludwigshafen

 

实施概况

巴斯夫股份公司(BASF SE)是一家跨国公司,也是最大的化学品生产商之一。巴斯夫总部位于德国路德维希港,负责监管遍布80多个国家的子公司和合资企业的运营,并在欧洲、亚洲、澳大利亚、美洲和非洲运营6个综合生产基地和390个其他生产基地。该公司为190多个国家的多个行业的客户提供产品,其产品系列涵盖六大领域:化学品、材料、工业解决方案、表面处理技术、营养与护理以及农业解决方案。
 

该项目的目标设施是一家位于路德维希港巴斯夫一体化基地的水处理厂。横河电机提供的解决方案结合了报警特性分析(ABA)和SOP优化的过程分析(e-SOP)技术,可深入了解报警和操作员的操作。这些技术优于报警监测等传统方法,其支持的改进是实现自主工厂的第一步。

 

客户面临的挑战

巴斯夫一直希望通过确保工厂在最佳运行范围内运行来提高效率,并寻找传承专有技术的方法,以弥补熟练工厂人员的退休。
 

客户对该项目的主要期望之一是了解报警的发生与随后的报警(后续报警)之间的相关性。特别是对于经验不足的新手操作员,对后续报警的分析有助于快速深入地了解报警和过程,并帮助其执行正确的操作员操作。

巴斯夫了解到有一个案例通过利用该技术提高了工厂效率,因此对该解决方案产生了兴趣。为了应对巴斯夫在路德维希港工厂面临的挑战,横河电机采取了一种不同的方法,即将ABA和e-SOP两种解决方案相结合,以改进报警特性分析中的手动操作。将来,这两种使用机器学习技术分析DCS事件日志的解决方案可以帮助巴斯夫实现更高的自动化水平,并朝着自主工厂迈出下一步。
 

 

我们的解决方案

在该项目过程中,横河电机从DCS (Delta V)收集了报警和事件日志数据。

作为第一步,从客户站点检索DCS日志数据后,横河电机使用ABA来分析报警和操作(连续报警、忽略报警、报警处理操作)之间的因果关系。

ABA的一个特点是,它不仅提供定量的结果,还提供定性的结果,这有助于了解报警特性。它不仅关注两个特定报警发生的频率,还关注其是否相互关联。
 

ABA overview
ABA概览

 

 在ABA分析之后,横河电机利用e-SOP技术详细分析了操作员在报警发生后采取的所有行动(报警处理操作)。通过e-SOP解决方案,可以将DCS手动操作可视化,并识别SOP与操作员实际操作之间的差异,以及不同操作员之间的操作差异。
 

 e-SOP (Procedure analysis) overview
e-SOP(过程分析)概览

 

Project overview
项目概览

 

客户满意度

巴斯夫对分析结果非常满意。
主要结果如下:

  • 报警特性和报警处理操作清晰可见。
  • 识别并理解了报警和操作之间的因果关系(无法通过现有报警监控工具实现)。

该工厂已由经验丰富的操作员运营多年,并进行了操作改进,但是通过分析仍得出了有关标准操作程序选择的进一步发现。为了确定最佳化的操作,我们需要与客户进行另一次研讨会。然而,这一发现对于将程序标准化很有必要。对于巴斯夫来说,用传统方法获得这些见解会更加复杂和耗时。
 

根据这些发现,可以改进和加速报警分析。

结合这一有益经验,ABA/e-SOP已被证明是一种有效的工具。

 

巴斯夫水处理厂的员工评价:

“虽然巴斯夫公司已经配备了报警监测工具,但是使用因果图非常有助于改进该工具,从而使我们能看到报警和操作员行动之间的关系,通常经验丰富的员工才能识别这些关系。”

“看到报警之间的关联让我受益匪浅。我去年才开始在巴斯夫工作,这些信息成为我与更资深的同事讨论的话题。”

“查看各个操作员采取的行动之间的差异很有意思。这有助于我们改进报警设置和报警特性,从而减轻操作员的压力。”

“我在这家工厂工作了30年,但我学到了新东西,并从分析中获得了一些有用的见解。”

“我们必须记住,报警的因果关系是根据发生报警的时间戳计算的。该时间戳取决于DCS中控制器的优先级控制处理。”
 

BASF Ludwigshafen

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行业

  • 特种和精细化工

    横河电机长期以来一直为特种和精细化工的客户提供服务。我们拥有可为您提供可靠性和灵活性的批量解决方案,同时我们还有在设计批量解决方案时可应对各种复杂要求的行业专家。我们承诺在您与横河电机的合作伙伴关系期间,确保您能够在保证安全和遵从法规的前提下,生产满足客户需求的产品。

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