Qual é o valor que a IA traz?
IA fácil para automação industrial com base em conquistas
Yokogawa já acumulou know-how ao resolver os problemas de mais de 60 fábricas e plantas usando IA.
Yokogawa desenvolveu sua IA com base nas realizações, na experiência e no conhecimento que cultivou durante anos, e agora estamos incorporando a IA ao popular gravador sem papel da série SMARTDAC+ GX/GP, ao registrador de dados GM e ao software de registro de dados GA10.
Além disso, nosso novo módulo de CPU F3RP70 da série e-RT3 Plus apresenta resistência ambiental industrial e suporte para a linguagem de programação genérica Python, tornando o uso e o desenvolvimento industrial de IA mais fáceis do que nunca.
Esses três produtos têm como objetivo tornar a IA fácil de usar para prever o mau funcionamento do equipamento, a qualidade do produto e outros fatores para ajudar a resolver os problemas de nossos clientes.
All the achievements we have solved and the merits of introducing AI products
→ AI Product Solution Book download
Razões para propor a adição de tecnologia de IA nos locais
- Três maneiras pelas quais a IA pode oferecer valor às plantas.
- Resultados das soluções de IA do site YOKOGAWA
- Grupo de produtos que vêm de fábrica com IA e contribuem para o rápido desenvolvimento da IA
- Controle de plantas com IA e aprendizagem por reforço
Detalhes
Três maneiras pelas quais a IA pode oferecer valor às plantas.
Temos trabalhado para resolver uma variedade de problemas dos clientes. Dos problemas que não puderam ser resolvidos com métodos de análise convencionais, conseguimos resolver 50 aplicando a IA. Aprendemos que, nas fábricas, a IA pode oferecer valor das três maneiras a seguir.
Detecção de sinais anormais
Prevê várias falhas de equipamentos e paradas de fábricas. Permite que você realize a manutenção antes que ocorra uma anormalidade, tome contramedidas com antecedência e aumente o tempo de atividade.
Análise da causa raiz
Verifica as causas de problemas anteriores e identifica a causa da redução da qualidade e das alterações na energia consumida. Ao identificar as áreas de foco ao aprimorar e implementar medidas de qualidade, você pode melhorar a qualidade do produto.
Estimativa de qualidade
Atribui índices de qualidade, prevê a qualidade antes dos testes e prevê mudanças na qualidade. Obtenha controle sobre a qualidade sem testes destrutivos e outros processos que levam tempo para testar, além de reduzir custos.
Resultados das soluções de IA do site YOKOGAWA
Esses são alguns dos resultados de análise das soluções de IA oferecidas pelo site YOKOGAWA.
Temos resolvido os problemas dos clientes em muitos setores, incluindo refinarias de petróleo e fábricas de produtos químicos, usando nossa IA.
Detecção de sinais anormais
-Detecta rapidamente anormalidades no equipamento
Ocorreu uma quebra de eixo em um redutor que monitorava as tendências com um sensor de vibração sem fio (Sushi Sensor). O gráfico abaixo mostra os dados de aceleração, velocidade e temperatura da superfície e os resultados da análise de IA com base nesses dados. A média móvel do índice de integridade calculado pela IA passou da faixa normal para a anormal três semanas antes de uma falha. Você pode ver que ela capturou a "Anomalidade", que eram sinais de anormalidade, antes das mudanças de tendência dos dados do sensor. Combinando o site Sushi Sensor com a IA, o estado indesejado pode ser notificado com base nos dados de vibração e temperatura da superfície do equipamento, o que permite detectar de forma preditiva a anormalidade do equipamento e tomar medidas prévias para a manutenção do equipamento.
Resultados das soluções de IA do site YOKOGAWA (Excerto)
| Indústria | Categoria | Visão Geral | |
|---|---|---|---|
| Detecção de sinais anormais | |||
| Química | Sensor de pH | Prever a deterioração de sensores instalados em uma tubulação de águas residuais | |
| Óleo | Forno | Prever as condições operacionais de um forno usando processar dados | |
| Energia | Bomba | Prever a cavitação em tubulações usando dados relacionados à pressão | |
| Análise da causa raiz | |||
| Óleo | Compressor | Identifique as causas da redução da eficiência dos compressores de resfriamento na área A de uma fábrica usando processar dados | |
| Fontes termais | Controle de fontes termais | Identificar as causas das alterações na distribuição de água quente usando dados operacionais | |
| Papel e celulose | Batedor | Identificar a relação entre a potência de uma máquina de bater e a qualidade do produto | |
| Estimativa de qualidade | |||
| Peças eletrônicas | Equipamentos de fabricação de peças eletrônicas | Identificar peças danificadas em um processo de montagem usando dados de sensores | |
| Química | Equipamento de produção contínua de material industrial | Prever indicadores entre indicadores de medição de qualidade usando 18 tipos de dados | |
| Óleo | Valores de qualidade do produto | Estimar os valores de qualidade do produto usando dados de produção | |
|
Alimentos e medicamentos |
Equipamentos de fabricação de produtos médicos | Prever a qualidade do produto concluído usando 10 tipos de dados de fabricação |
As informações acima são apenas uma pequena parte.
Consulte o AI Product Solution Book para obter outras conquistas.
Utilizando nossa experiência e tecnologia de análise, podemos oferecer uma linha de produtos de IA fáceis de usar.
In addition, we have prepared a video of an example of optimal plant control using AI reinforcement learning.
→ Please refer to Plant control by AI
O sonho de uma IA que possa controlar sua planta está se tornando realidade.
-Controle de plantas com IA e aprendizado por reforço
Yokogawa desenvolveu a tecnologia para usar a IA para controlar diretamente os equipamentos por meio da aprendizagem por reforço.
O aprendizado por reforço é um tipo de aprendizado de máquina em que a IA aprende com suas próprias tentativas e erros. O principal recurso da tecnologia de aprendizado por reforço da Yokogawa que a torna tão prática é o fato de que ela pode aprender com um pequeno número de tentativas.
Problema com um processo complexo
- Os valores indicados são desestabilizados devido a distúrbios, resultando em perda de matérias-primas.
- Trabalhadores qualificados têm dificuldade em transmitir a tecnologia de ajuste de controle, o que exige tempo e trabalho.
- Desestabilização do processo e diminuição da qualidade devido a métodos de controle desconhecidos.
Recursos do aprendizado por reforço da Yokogawa Electric
- A IA ensina a si mesma e não requer grandes quantidades de dados de ensino.
- Aprende com um pequeno número de tentativas.
- Otimizado com tecnologia de aprendizagem por reforço especializada para o campo de controle.
Pela primeira vez no mundo, Yokogawa usa IA para controlar de forma autônoma uma fábrica de produtos químicos por 35 dias consecutivos
Usando a IA de controle autônomo da Yokogawa Electric, os processos da fábrica que não podiam ser autônomos usando métodos de controle convencionais, como o controle PID, foram controlados por um longo período de tempo, mantendo a segurança e a qualidade.
For more information, please visit >> this news
Últimas notícias
A ENEOS Materials Corporation está em operação há mais de um ano e o sistema foi oficialmente implementado.
A tecnologia de aprendizagem por reforço FKDPP é instalada em um pequeno controlador de uso geral.
Para obter detalhes, consulte>> Industrial AI Platform
Exemplo de aplicação:
Equipamento de teste de controle de IA por um nível de três tanques Sistema de Controle
Os locais do mundo real geralmente exigem mecanismos de controle complexos.
Aqui mostramos um exemplo experimental disso, no qual aplicamos a tecnologia de aprendizagem por reforço para controlar um nível de três tanques Sistema de Controle.
*Vídeo sem som
Resultado
Em menos de 4 horas de aprendizado, ele encontrou o método de controle ideal para eliminar os excessos que ocorriam anteriormente.
Otimizado com IA de aprendizagem por reforço especializada para o campo de controle
Suporta IA de controle autônomo
Plataforma de IA industrial e-RT3 Plus
Essa plataforma de IA industrial é compatível com sistemas operacionais de uso geral, como o Linux Ubuntu, e com C e Python, que são essenciais para o desenvolvimento de aplicativos de IA. O suporte a várias CPUs, uma E/S rica para alta escalabilidade e alto desempenho ambiental tornam essa plataforma ideal para o desenvolvimento industrial.
> Please refer to the details of e-RT3 Plus
Uma grande variedade de E/S suportadas
Uma grande variedade de E/S e comunicação suportada pelo e-RT3. Você pode começar a trabalhar facilmente com as bibliotecas de acesso de E/S acessíveis a partir do Python. Você pode desenvolver rapidamente a coleta de dados, aplicativos de IA e muito mais.
OSS para desenvolver aplicativos com mais eficiência
Você pode inicializar as distribuições padrão do Linux mais populares.
Portanto, ele oferece suporte a muitos softwares de código aberto.
São fornecidos arquivos de imagem de exemplo do Linux (Ubuntu) com capacidade de inicialização para ajudar na construção do sistema. Você pode transferir facilmente seus próprios aplicativos de IA e usar o software de compartilhamento de arquivos em rede ou o software SCADA sem PC.
Suporte a várias CPUs
A CPU e-RT3 Plus pode ser montada ao lado da CPU de sequência montada no módulo básico. O controle pode ser realizado pela CPU de sequência de alta velocidade, enquanto a comunicação e os aplicativos de IA podem ser realizados pelo e-RT3 Plus.
Validade ambiental
Resiste a ambientes quentes e adversos. O e-RT3 tem um design sem ventilador, módulos que podem suportar temperaturas de 0 °C a 55 °C e pode ser instalado em fábricas, usinas ou dentro de uma caixa ao ar livre.
Suporta Python
Python é uma linguagem de programação amplamente usada para o desenvolvimento de IA.
Ao conectar perfeitamente equipamentos no local e sistemas host, é possível desenvolver aplicativos nas áreas de TI e TO.
Serviço de nuvem
O e-RT3 Plus é certificado pelo Microsoft Azure Edge e pelo Amazon AWS IoT Greengrass.
Ao conectar um aplicativo desenvolvido pelo e-RT3 Plus a uma das nuvens certificadas, é possível estabelecer comunicações seguras e criar uma nova solução baseada em nuvem no local de produção do cliente.
IA de alta precisão usando Python para aplicações industriais em ambientes adversos
Reduzir o tempo de desenvolvimento
Que tal desafiar as questões das quais você desistiu?
Adicionamos uma nova linha de serviços de aprendizagem de controle de IA usando controle autônomo de IA (IA de aprendizagem por reforço, algoritmo Factorial Kernel Dynamic Policy Programming, FKDPP)*1 para a plataforma de IA industrial e-RT3 Plus.
Ao empacotar o controlador e os serviços, é possível que os clientes lidem com o controle de IA por conta própria. Nossa IA de aprendizado por reforço tem a vantagem de ser capaz de aprender com menos tentativas do que o aprendizado por reforço geral, o que a torna extremamente prática.
*1 Esse é um algoritmo de IA de aprendizado por reforço desenvolvido em conjunto pela Yokogawa Electric e pelo Nara Institute of Science and Technology (NAIST), e foi reconhecido pela primeira vez no mundo como uma "tecnologia de aprendizado por reforço que pode ser usada em fábricas" em uma conferência internacional do IEEE.
Coexistência de produtividade e economia de energia
Exemplos de aplicação: controles de fornos de aquecimento
QUESTÃO>>
- É difícil controlar o PID em baixas temperaturas com um aquecedor de grande potência, o que resulta em overshooting e hunting.
- A energia desperdiçada é consumida e a carga além do valor definido é aplicada, causando deterioração e falha do forno.
- O tempo de assentamento se torna mais longo, resultando em taxas operacionais mais baixas do equipamento.
RESULTADOS>>
- Foi confirmado que o controle autônomo de IA suprimiu o overshoot e reduziu o tempo de estabilização em cerca de 65%.
[Comparação entre o controle PID autotunado e o controle AI]
![[Comparação entre o controle PID autotunado e o controle AI]](http://web-material3.yokogawa.com/1/29015/tabs/graph-e.jpg)
Utilize a IA de controle autônomo sem conhecimento especializado
Graças à simplificação do processo de criação do modelo de IA, mesmo quem não é especialista em IA pode criar um modelo de IA de controle autônomo e instalá-lo em um controlador de borda e-RT3.
O upload dos dados operacionais do equipamento define automaticamente as condições de identificação e cria um simulador.
Os modelos de controle gerados são exibidos graficamente para análise. Selecione o modelo de controle de IA mais adequado à sua finalidade.
Equipamento/Qualidade Detecção Preditiva Fácil/ Caneta do Futuro
Série SMARTDAC+ GX/GP/GM
Registradores e registradores de dados sem papel
O que é a série GX/GP/GM?
A série GX/GP/GM pode ser usada para adquirir, exibir e registrar dados como temperatura, tensão, corrente, fluxo e pressão em vários locais de produção e desenvolvimento do setor.
A série GX/GP é um registrador sem papel portátil ou montado em painel que oferece uma operação intuitiva no painel sensível ao toque, além de um módulo altamente flexível.
A série GM é um registrador de dados versátil e escalável. Como você pode adicionar ou remover módulos mesmo após a instalação, ele oferece excelente capacidade de manutenção.
Deseja criar um sistema de detecção preditiva de IA no campo
Equipamento/Qualidade Fácil Detecção PreditivaNovo!
Você pode criar facilmente sistemas de detecção preditiva de equipamentos/qualidade. Ao quantificar a deterioração do equipamento, você pode otimizar a substituição de peças e o período de manutenção, melhorar o tempo de inatividade ao prever condições anormais no equipamento e automatizar o trabalho ao quantificar a qualidade do produto.
Monitoramento preditivo de equipamentos/qualidade
- Quantifica o grau de deterioração do equipamento e da qualidade e monitora as tendências
- Notifica você sobre sinais anormais no local
- Otimização de custos com a realização de manutenção preditiva em vez de manutenção preventiva
Please refer to the application notes for the proven effects and use cases of predictive detection.
Vulcanizer application / Sterilizer application / Heat treatment application
* Certas restrições se aplicam à Detecção Preditiva Fácil de Equipamentos/Qualidade. Consulte as especificações gerais para obter detalhes.
Funções GX/GP AI
Caneta do futuro
Usando os dados adquiridos para prever dados futuros, desenhe as formas de onda futuras previstas junto com os dados em tempo real no monitor de tendências. As formas de onda futuras permitem que você identifique e lide com problemas prováveis.
Alarme futuro
Você pode definir alarmes futuros em relação a dados medidos futuros da caneta futura. As informações de alarmes futuros são mostradas em um resumo de alarmes futuros. Quando um alarme futuro é gerado, uma saída externa ou e-mail avisa com antecedência.
Demonstração de canetas do futuro para detecção preditiva
Exemplos de criação de soluções de IA centradas no registrador
Adicione facilmente IA a um registrador (GX/GP future pen, future alarm)
Os sinais do processo, como temperatura e tensão, podem ser exibidos do passado para o presente, e as formas de onda futuras pela função AI. (GX/GP)
Análise precisa de IA em tempo real em um PC e exibição dos resultados da determinação no local. (GX/GP + GA10)
O GX/GP coleta o sinal do processo e exibe os valores medidos.
Envie dados em tempo real para o PC, a função de análise de IA do software GA10 exibe o resultado do julgamento de IA, como a detecção de sensação desconfortável no GX/GP no local.
Pergunte-nos sobre o serviço de consultoria de IA altamente preciso.
Analise em um dispositivo incorporado com IA precisa e exiba os resultados da determinação (GX/GP + e-RT3 Plus)
O GX/GP coleta o sinal do processo e exibe os valores medidos.
Coleta sinais de processo com o GX/GP, exibe valores medidos, transmite dados em tempo real para a plataforma de IA compatível com Python e-RT3 Plus e implementa os resultados do julgamento pelo algoritmo de IA desenvolvido pelo cliente na tela do GX/GP.
Pergunte-nos sobre o serviço de consultoria de IA altamente preciso.
Please refer to the details of SMARTDAC+ SMARTDAC+ GX/GP Series Paperless Recorders
> Panel mount type GX10/GX20 > Data Logger GM10
A IA em um computador autônomo detecta sinais preditivos de anormalidade do equipamento
com a Detecção de Anomalias,
Software de registro de dados de análise de IA GA10 + Sushi Sensor
Nos últimos anos, a necessidade de manutenção está crescendo à medida que os equipamentos envelhecem. As condições dos equipamentos são verificadas principalmente por trabalhadores humanos por meio de inspeções, como a inspeção das rodadas do operador. No entanto, enfrentamos os problemas da diminuição da taxa de natalidade, que leva à escassez de mão de obra, e da aposentadoria de trabalhadores qualificados, que leva à escassez de habilidades. Além disso, os resultados medidos obtidos por meio de inspeções de rondas de operadores não são quantificados e, muitas vezes, não podem ser utilizados de forma eficaz. Precisamos urgentemente criar mecanismos de manutenção de equipamentos mais eficientes.
Detecta automaticamente as "anomalias" que são sinais de anormalidades
O GA10 + Sushi Sensor é uma solução de manutenção preditiva de equipamentos que é como um operador de IA, detectando as "anomalias" que são sinais de anormalidade e notificando automaticamente o usuário.
Isso reduz as horas-homem de inspeção de equipamentos, permite que você descubra rapidamente sinais anormais e evita paradas imprevistas de equipamentos. Você obtém uma manutenção mais eficiente dos equipamentos e aumenta a disponibilidade da fábrica.
* Sushi Sensor: Até 1.000 unidades podem ser registradas. (Função Gate Sushi; opcional)
Preveja o futuro com a IA Novo
Use os dados adquiridos para prever dados futuros e exiba as formas de onda futuras previstas junto com os dados em tempo real na tela de tendências. Também é possível definir alarmes em relação aos dados previstos para detectar problemas com antecedência quando eles ocorrerem no futuro, para que você possa lidar com eles antecipadamente.
Software de registro de dados GA10 - A IA o notifica sobre anomalias
O que é GA10?
O GA10 é um software de registro de dados baseado em PC que conecta vários dispositivos instalados em fábricas e instalações (como Sushi Sensor, gravadores e registradores de dados) por meio de uma rede Ethernet e realiza monitoramento e registro.
O que é Sushi Sensor?
O Sushi Sensor * é uma solução sem fio para IIoT que inclui sensores para detectar as condições do equipamento. Ele suporta o padrão de comunicação LoRaWAN de baixa potência e área ampla para rede sem fio.
* Sushi Sensor deve ser liberado para outros países em ordem. Para obter detalhes, clique em "mais informações"
Realize a manutenção preditiva e evite crises futuras com a operacionalidade usual
Realização de manutenção preditiva com monitoramento de tendências
- Monitoramento de grandes quantidades de dados
- Digitalização do know-how no local
Manutenção eficiente do equipamento
- Digitalize as condições de saúde do equipamento e monitore as tendências
- Reduzir o custo das inspeções de rondas do operador
- Compartilhar e transferir o conhecimento e a experiência do operador de campo em manutenção de equipamentos
- Evitar falhas repentinas e inesperadas do equipamento
Capture rapidamente os sinais de anormalidades no equipamento
- Capturar sinais, mesmo com equipamentos para os quais é difícil aplicar a determinação de anormalidades com base em limites
- Com base em uma variedade de dados, determine sinais de anormalidades no equipamento
Detecte facilmente sinais de anormalidades no equipamento com configurações simples
- Sistema simples: Sushi Sensor, gateway LoRaWAN e GA10
- Basta especificar um período de dados de condições normais e iniciar a análise automatizada
- Notifica você quando são detectadas anomalias
Recursos
A ENEOS Materials alcançou com sucesso a primeira operação autônoma de longo prazo de uma fábrica do mundo usando a IA da Yokogawa. O FDKPP economiza energia e reduz a carga de trabalho do operador, mantendo a qualidade da fabricação.
Vídeos
O GA10 é um software de registro de dados baseado em PC para monitorar e registrar dados por meio da conexão com dispositivos distribuídos em uma fábrica. Agora com uma função de detecção de anomalias baseada em IA, a IA o notifica sobre anomalias antes que ocorram anormalidades no equipamento.
O e-RT3 Plus é uma plataforma de IA industrial e suporta programação em Python. Muitas bibliotecas de IA estão pré-instaladas. O e-RT3 Plus é robusto e confiável o suficiente para a utilização de dados na fábrica e até mesmo em infraestruturas críticas.
Vídeo de apresentação das novas soluções simples da Yokogawa: Soluções de produtos de IA. Yokogawa Com base na experiência e no conhecimento
conhecimento de automação industrial, o Yokogawa lançou produtos de IA fáceis de usar para locais de fabricação e desenvolvimento de produtos.
O desenvolvimento de IA não é tão difícil! Este vídeo tutorial mostra como desenvolver um aplicativo de IA no e-RT3 F3RP70 executando o programa de amostra de IA disponível em Portal do Parceiro.
Notícias
-
Press Release Mar 30, 2023 Pela primeira vez no mundo, a IA de controle autônomo da Yokogawa é adotada oficialmente para uso em uma planta de produtos químicos da ENEOS
- Um ano de operação estável demonstra que essa tecnologia de controle de última geração pode reduzir o impacto ambiental, obter qualidade estável e transformar as operações.
-
Press Release Mar 21, 2022 Em uma iniciativa inédita no mundo, Yokogawa e JSR usam IA para controlar de forma autônoma uma fábrica de produtos químicos por 35 dias consecutivos
- Colocar em prática uma tecnologia de controle de última geração que leva em conta a qualidade, o rendimento, a economia de energia e os distúrbios repentinos.
-
Press Release Abr 18, 2022 Yokogawa para lançar a ferramenta de detecção preditiva de equipamentos/qualidade para registradores sem papel e registradores de dados SMARTDAC
-
Press Release Mai 29, 2022 Yokogawa e DOCOMO realizam com sucesso o teste da tecnologia de controle remoto usando 5G, nuvem e IA
- Visando operações remotas e autônomas para os setores de processo
-
Press Release Fev 26, 2023 Yokogawa Lança o serviço de IA de controle autônomo para uso com controladores de borda
- Otimiza o controle para melhorar a produtividade e economizar energia
Procurando mais informações sobre nosso pessoal, tecnologia e soluções?
Entre em contato conosco