纸浆和造纸工业的数据分析

使用数据分析软件降低生产成本

在保持一致性和质量的同时实现高度的纸浆和纸张生产可能是一个挑战。追求更高的生产力对设备的压力很大。中断可能是非常昂贵的,并且高度变化对质量不好。因此,任何保持生产的措施 - 甚至改善它 - 没有耗尽或损坏硬件可能意味着大量节省。

Data Analytics软件为纸浆和造纸厂提供了一种替代方法,以降低成本,提高质量,而无需购买昂贵的新设备。使用软件实现过程优化和控制可以带来大收益 - 包括减少的废物,提高效率和长时间的设备寿命。

单独使用软件改进流程知识和性能95新利官方首页

辛卡®多变量数据分析(MVDA)软件提供了一种方法来调整生产过程,以便更有效地使用原料,增加输出,减少设备上的磨损和撕裂。辛卡®使用历史流程数据,例如产量,输出和质量参数,以在最佳性能下创建生产过程的模型。它还可以帮助优化蒸汽和发电,包括恢复锅炉,导致燃料额外节省,以及保持控制的排放。

纸浆和造纸厂的生产成功受许多因素的管辖,因为过程很复杂,并且使用包括纸质机和辅助装置的许多设备。Sartorius的多变量数据分析软件SIMCA®提供了一个全面且易于使用的工具集,用于分析历史生产数据,以确定影响最终质量、产量、可持续性和许多其他重要优化目标的最重要因素。这种优化过程的最终目标是从原材料到最终产品的全面可见性和质量预测。

多元变量的系数图,分数图中的一个点,描述了锅炉/汽轮机动力和蒸汽发电机组相对于NO的运行状态x生产。此图显示了原始变量对从最强的正(红色)排名到最强的负(蓝色)的影响。这一目了然地展示应该加强哪些因素,并且需要减少以优​​化x生产。

多元过程数据分析最突出的优点之一是减少了信息深度。具有数百个变量的多年历史过程数据可以显示在一个图表中。然而,整个过程是无损的,像上面的系数图这样的工具允许在任何点进行钻取。这显示了哪些变量在每个点上有最大的影响,并驱动这个过程。它还揭示了隐藏的相关性和因果关系,为过程提供了额外的洞见。

这使得多元数据分析成为培训的宝贵工具。通过观察不同部件如何相互作用,以及哪些变量驱动相互作用,新操作人员将能够更好地理解磨机的功能。此外,它还验证了经验丰富的员工的知识,提供了额外的好处,这不会失去这些95新利官方首页运营商退休。

通过使用数据分析回答生产优化周围的典型问题:

  • 关于生产优化对工厂的运营产生最强烈的因素/变量是什么?
  • 这些影响如何取决于工厂在运行的操作模式或负载级别?
  • 如何利用那些始终运行的人尽可能环保?
  • 因素之间是否存在因素之间的关系,我没有看到影响操作?

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介绍基于模型的制浆造纸过程控制

确保您流程保持在理想参数中的最有效方法之一是实时过程监控和控制。能够立即采取纠正措施,有助于减少浪费并提高效率。用simca.®-online,您将对您的生产流程带来信心,实现更一致的产品质量。

在任何其他过程中监视和控制纸浆和纸张操作的能力 - 要求控制程序连接到分布式控制系统(DCS)或制造执行系统(MES),具体取决于工厂的布局。Sartorius的控制软件 - Simca®-online - 与DCS或ME进行沟通,并不会替换它们,因此监督控制。

使用数据分析建模可用于将单个变量的许多控制图组合到一个多变量控制图表中。由于这种信息深度的减少是无损的,所以可以在控制图中的任何点使用钻取能力,以检测到偏差的根本原因并采取纠正措施。

设置多变量过程控制非常简单。以下是典型的方案,详细介绍了根据条件和客户优先事项的调整:

  1. 定义范围、资源和需求
  2. 设置多元软件
  3. 使用数据科学家咨询服务和/或让员工培训,以执行后续任务新利18是干嘛的
  4. 确定最可能从数据历史学家那里获取的适合的数据集
  5. 找到驱动过程的最有影响力的变量调查并从中构建多变量模型
  6. 上传模式进入在线监控软件 - 蓄势待发。

如果需要进行可用装置,则可以在铣床场所的任何外部人员中远程完成所有这些步骤,包括咨询和培训,包括咨询和培训。

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实现预测性甚至规定性控制

实时监测的另一个优点是预测控制。辛卡®-online能够预测过程如何开发并确定它是否偏离最佳模型。这为规定的行动提供了机会,提早改变变量,这可以通过闭环的形式自动完成,或者由操作员手动地完成。

在任何其他过程中监视和控制纸浆和纸张操作的能力 - 要求控制程序连接到分布式控制系统(DCS)或制造执行系统(MES),具体取决于工厂的布局。Sartorius的控制软件 - Simca®-online - 与DCS或ME进行沟通,并不会替换它们,因此监督控制。

使用SIMCA的过程控制示意图®-在线的。该程序通过几个不同的数据库连接DCS或ME,其又连接到数据网络。一台造纸机和各种挂钩的一个或多个辅助设备到同一网络。simca.®-online Server从这些数据库中读取数据,也可以写回历史记者或批处理数据库(如果需要),如果需要的话,则为DCS / MES。

如图所示,一个装置可以用于过程控制,从简单的监控到闭环控制。用于监控SIMCA®-online将来料工艺数据与理想工艺模型进行比较,并将其绘制在一个单一的多变量控制图中,使用2 σ和3σ;偏差的限制。操作人员可以很容易地看到一个过程是否离理想状态太远了。

预测控制是上次提升了复杂范围。在这种情况下,该软件基于从历史数据分析中获得的知识来预测当前过程的开发。95新利官方首页经过一定的过程运行时间,因此,它将能够预测过程结果(产量,质量参数)或者将来可能会失控。在后一种情况下,这可以用来提醒操作员迄今将看到人眼看到偏差发生。

最先进的是规范性控制。它可以添加建议对重要设置的更改为规范控制。这意味着运算符知道要重置为新值的参数以停止进程偏差。我们将其称为未来。如果需要,这也可以通过自动将更改写回DCS / MES来闭环控制。

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与安装新设备相比,数据分析软件成本远远低于资本设备的投资,通常不需要许可证,并且与安装新设备相比,快速实施。

资本投资(与软件相比)

  • 旨在广泛的正式预算和高成本
  • 投入大量时间与多个供应商一起实现
  • 需要许可和法规要求可能适用
  • 要求新的人员和/或广泛的培训
  • 实施过程中的慢速或中断操作

减少排放:使用数据分析优化您的热和动力单元尝试我们的锅炉基准调查>

投资回报率和储蓄结果

纸浆和造纸厂的投资回报(ROI)已实施SIMCA®和辛卡®-每年在线进行工艺优化和控制6 - 9次或以上。简而言之,公司可以在短短几个月内节省数百万美元的软件。

三个纸浆和纸公司的例子

提高回收锅炉效率

一个纸浆和纸公司的目标是提高培养锅炉效率,节省燃料成本。

  • 植物经理已经计算出通过更好的蒸发器性能的1%的黑液固体含量的改善价值超过200,000美元的储存燃料
  • 通过SIMCA改进流程®,所达到的固体的增加为0.5%
  • 明年的预期改善估计为1 - 2%

产品质量的实时评估

两家纸张专业公司实施了SIMCA®和辛卡®-在线实时评估产品质量。

  • 通过实时评估质量,从而减少对实验室测试的依赖性,该公司能够在进行级别最高50%时减少启动时间,同时在一台机器上增加最多25吨的产量。
  • 这导致一台机器的节省接近300,000欧元
  • 在另一种情况下,新客户或新产品的尝试运行失败的次数可以减少到50次运行中的0次,从而节省大量的返工成本和时间,并有利于公司的声誉

保存化学品消耗

客户使用SIMCA减少苏打浪费和降低的材料成本®-在线的

  • 控制澄清器的pH允许精确且及时给药硫酸以保持恒定,理想的水平
  • 硫酸和苏打损失的节省估计每年超过12万美元

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在没有资本支出的情况下减少排放

使用软件优化电力生产和排放控制比购买新设备的昂贵程度较低,避免允许麻烦。
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优化和控制进程

数据分析软件可以帮助您优化流程,并在生产过程中控制它们。

  • 减少计划外停机
  • 提高设备整体效率(OEE)
  • 提高原材料利用
  • 监控单个控制图而不是多个屏幕
  • 快速识别缺陷
  • 模型策略和预测结果

减少意外停机时间

您可以使用来自仪器的数据,并以多变量方式分析,以管理生产设备的长期运营健康,减少未安排的停机,防止故障。随着导致磨损和撕裂的所有因素的统计分析,您可以在最有可能延长设备寿命或缩短流程之间的流程,甚至实施预测性维护的操作系统或流程中的洞察力。

提高整体设备效率

整体设备效率(OEE)是黄金标准和衡量制造生产率的最佳实践。它为真正富有成效的制造时间的百分比提供了客观测量。通过测量OEE并分析潜在的损失和瓶颈,您将获得有关如何系统地改善制造过程的重要见解。

提高原材料利用

正确的数据分析工具可以帮助您评估化学品,矿物和其他原料的组成,以确保它们满足生产要求。这有助于防止使用劣质原材料,这可能会影响最终产品或破坏批次的质量。它还可以帮助您找到原材料的正确体积,温度,组成或任何其他相关性能,以优化您的过程,并产生最不浪费的最优质的产品。

获取统一的控制图

使用典型的过程监控应用程序,您的运营商将有许多不同的控制图表,他们需要观看和监控偏差。将多个图表组合到单个控制图表中以同时监视所有变量,并在偏离最佳路径的过程开始时获取警报,这可能是一个巨大的好处,特别是当您使用少于正常工作人员运行时。向下钻取功能将允许您立即识别根本原因进行偏差。

快速识别缺陷

通过统计过程监测到位,您将能够更快地识别您的产品,材料,设备或流程中的任何缺陷。最终,这将意味着改善整体生产质量,减少过程偏差和较少的批次批次。

模型策略和预测结果

多变量分析模型为预测质量参数随着时间的推移提供了基础。它让您预测具有高度信心的最终关键质量属性。制造商可以使用高级数据分析来比较和测量各种生产投入的效果 - 通常发现正在影响输出的令人惊讶和意外的依赖性。

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