Wereldprimeur: De autonome besturings-AI van Yokogawa is officieel goedgekeurd en in gebruik bij een chemische fabriek van ENEOS Materials

Amersfoort, Nederland – 30 maart 2023

ENEOS Materials Corporation en Yokogawa kondigen aan dat zij een overeenkomst hebben bereikt dat FKDPP - een diepgaand leren algoritme op basis van kunstmatige intelligentie - officieel is goedgekeurd voor gebruik in een chemische fabriek van ENEOS Materials.

Deze overeenkomst volgt op een succesvolle praktijktest, waarbij de autonome besturings-AI^*1 gedurende een jaar een hoog prestatieniveau liet zien tijdens de besturing van een distillatiekolom in de fabriek. Dit is het eerste voorbeeld in de wereld van AI met versterkingsleren dat is geïmplementeerd voor directe besturing van een fabriek^*2.

Distillatie kolommen van de ENEOS Materials chemische fabriek
Zoom

Gedurende een opeenvolgende periode van 35 dagen (840 uur) - van 17 januari tot 21 februari 2022 - bevestigde^*3 deze praktijktest al dat de AI-oplossing distillatieoperaties kon regelen die de mogelijkheden van bestaande regelmethoden (PID-regeling/APC) te boven gingen en handmatige regeling van kleppen op basis van het oordeel van ervaren fabriekspersoneel noodzakelijk maakten. Na een geplande stillegging van de installatie voor onderhoud en reparaties werd de praktijktest hervat en deze is tot op heden voortgezet.

Er is overtuigend aangetoond dat deze oplossing in staat is de complexe omstandigheden te regelen die nodig zijn om de productkwaliteit te handhaven en ervoor te zorgen dat de vloeistoffen in de distillatiekolom op een passend niveau blijven, terwijl maximaal gebruik wordt gemaakt van afvalwarmte als warmtebron. Hierdoor is de kwaliteit gestabiliseerd, is een hoge opbrengst bereikt en is energie bespaard.

In deze veldtest heeft de autonome besturings-AI de volgende vier voordelen aangetoond:

1. Stabiliteit het hele jaar door
   De autonome besturing hield de vloeistofniveaus stabiel en maximaliseerde het gebruik van afvalwarmte, zelfs bij winter- en zomerweer, waarbij de buitentemperatuur met ongeveer 40ºC veranderde. Er werden geen problemen waargenomen, en tijdens de hele veldtest werd een stabiele werking en een hoge productkwaliteit bereikt.
2. Minder gevolgen voor het milieu
   Door de productie van niet-gespecificeerde producten te elimineren, verlaagde de autonome besturing de brandstof-, arbeids- en andere kosten en maakte hij efficiënt gebruik van grondstoffen. Terwijl producten van goede kwaliteit werden geproduceerd die voldeden aan de verzendingsnormen, verminderde het stoomverbruik en de CO2-uitstoot met 40%^*4 in vergelijking met conventionele handmatige besturing.
3. Verlichte werklast en verbeterde veiligheid
   Dankzij de autonome besturing hoefden operators geen handmatige invoer meer te doen. Dit verminderde niet alleen de werklast en hielp menselijke fouten te voorkomen, het verminderde ook de mentale stressniveaus en verbeterde de veiligheid.
4. Robuustheid van het AI-besturingsmodel
   Zelfs na aanpassingen in de fabriek tijdens een routineonderbreking voor onderhoud en reparatie kon hetzelfde AI-besturingsmodel in gebruik blijven.

Bevestigde voordelen van de praktijktest
Zoom

ENEOS Materials stelde in de loop van dit eenjarige verificatieproces vast dat de autonome besturings-AI een robuust systeem was dat het hele jaar door, ook in de winter en de zomer, stabiele prestaties kon leveren en de werking kon optimaliseren. Het bedrijf zal onderzoeken of deze AI op andere soorten processen en installaties kan worden toegepast en zal blijven werken aan de verbetering van de productiviteit en de energiebesparing door het toepassingsgebied van de atomisering uit te breiden.

Om de atomisering van installaties te bevorderen, lanceerde Yokogawa op 27 februari de levering van een autonome besturings-AI-dienst voor edge controllers^*5, eveneens een wereldprimeur^*6. In combinatie met deze dienst biedt het bedrijf klanten die autonome fabrieksoperaties willen realiseren een wereldwijde adviesdienst die alles omvat - van het identificeren van besturingsproblemen tot het onderzoeken van optimale besturingsmethoden en het berekenen van de kosteneffectiviteit die veiligheid, implementatie, onderhoud en bediening omvat.

In de toekomst zullen ENEOS Materials en Yokogawa blijven samenwerken en manieren onderzoeken om digitale transformatie (DX) uit te voeren door het gebruik van AI voor controle en conditiegebaseerd onderhoud in fabrieken.

Masataka Masutani, Division Director, Production Technology Division, ENEOS Materials Corporation: "Te midden van grote uitdagingen die de petrochemische industrie treffen, zoals de pensionering van ervaren personeel die de veilige werking van installaties helpen garanderen, zijn we blij met deze demonstratie van het gebruik van AI om autonoom processen te besturen die voorheen handmatig werden bestuurd. Deze test, die ongeveer een jaar heeft geduurd, heeft niet alleen de werklast voor de operator verminderd, maar ook aangetoond dat dit systeem stabiel werkt zonder beïnvloed te worden door seizoenswisselingen of regelmatig onderhoud en reparaties, en energie kan besparen en de uitstoot van broeikasgassen kan verminderen. Door slimme productie blijven we streven naar veiligheid en stabiliteit, decarbonisatie van de activiteiten en verbetering van het concurrentievermogen."

Takamitsu Matsubara, professor aan het Nara Instituut voor Wetenschap en Technologie: "De sleutel tot versterkingsleren is de manier waarop de beloningsfunctie wordt ontworpen. Door in de beloningsfunctie veel kennis over de procesindustrie op te nemen, is het mogelijk een AI-model te creëren met een hoog niveau van betrouwbaarheid en validiteit dat het hele jaar door een stabiele werking kan bereiken. Het feit dat deze praktijktest bevestigde dat het model ongewijzigd kan worden toegepast, zelfs na het uitvoeren van regelmatig onderhoud en reparaties, impliceert de robuustheid van het AI-besturingsmodel. Ik geloof dat FKDPP, een nieuwe regeltechnologie die complexe omstandigheden aankan, een brede bijdrage zal leveren aan de ontwikkeling van de industrie in de hele wereld."

Kenji Hasegawa, Yokogawa Vice President en hoofd van het Yokogawa Products Headquarters: "Ik ben erg dankbaar dat ik samen met onze klant de uitdaging van dit wereldwijd ongeëvenaarde autonomisatie-initiatief heb kunnen aangaan. Gezien de moeilijkheid om activiteiten in werkelijke fabrieken te controleren vanwege de complexe effecten van fysische en chemische verschijnselen, zijn er veel gebieden waar zeer ervaren operators nog steeds moesten ingrijpen. Met een focus op producten en consulting zal Yokogawa het gebruik van autonome besturing ontwikkelen en uitbreiden, en samenwerken met onze klanten om hun decarbonisatie-, digitale transformatie- en autonomisatie-inspanningen te stimuleren."

*1 Yokogawa definieert autonome besturings-AI als kunstmatige intelligentie die zelfstandig de optimale methode voor besturing afleidt en een hoge mate van robuustheid heeft waardoor het tot op zekere hoogte autonoom kan omgaan met situaties die het nog niet eerder is tegengekomen.
*2 Gebaseerd op uitgebreid secundair onderzoek van publiek beschikbare bronnen door IoT Analytics, uitgevoerd in maart 2023.
*3 Wereldprimeur: Yokogawa en JSR gebruiken AI om een chemische fabriek gedurende 35 opeenvolgende dagen autonoom te besturen - een besturingstechnologie van de volgende generatie die rekening houdt met kwaliteit, opbrengst, energiebesparing en plotselinge verstoringen - wordt in de praktijk toegepast.
*4 In vergelijking met de hoeveelheid stoom die voorheen werd gebruikt om het vloeistofniveau te handhaven en de bijbehorende hoeveelheid CO2-uitstoot.
*5 Yokogawa lanceert Autonomous Control AI Service voor gebruik met Edge Controllers - Optimaliseert de besturing om de productiviteit te verbeteren en energie te besparen.
*6 Als eerste commercieel beschikbare versterkingslerende AI service ter wereld voor edge controllers. Gebaseerd op uitgebreid secundair onderzoek van publiek beschikbare bronnen door IoT Analytics, uitgevoerd in maart 2023.

 

Over ENEOS Materials Corporation

ENEOS Materials houdt zich bezig met onderzoek en ontwikkeling, productie en verkoop van synthetisch rubber, thermoplastische elastomeren, latex en andere grondstoffen voor de auto-industrie en andere industrieën over de hele wereld. Opgericht op 1 april 2022, door de verkoop van de business unit elastomeren van JSR Corporation aan ENEOS Corporation, beschikt ENEOS Materials over onderzoeks- en ontwikkelingscapaciteiten en productietechnologieën van wereldklasse. Gesteund door de uitgebreide inkoop, financiering, organisatie en het wereldwijde netwerk van de ENEOS Groep kan ENEOS Materials een stabiele levering van hoogwaardige en concurrerende producten garanderen. Als antwoord op veranderingen zoals de verschuiving naar elektrische voertuigen en de noodzaak om de Sustainable Development Goals (SDG's) te bereiken, blijft ENEOS Materials zijn technologische capaciteiten verfijnen en bevordert het innovaties die zullen bijdragen tot de maatschappij en die een betere en levendigere toekomst voor iedereen beloven.