¿Qué valor aporta la IA?
IA sencilla para una automatización industrial basada en logros
Yokogawa ya ha acumulado conocimientos resolviendo los problemas de más de 60 fábricas y plantas mediante IA.
Yokogawa ha desarrollado su IA basándose en los logros, la experiencia y los conocimientos que ha cultivado durante años, y ahora estamos incorporando la IA en el popular registrador sin papel SMARTDAC+ Series GX/GP, el registrador de datos GM y el software de registro de datos GA10.
Además, nuestro nuevo módulo CPU F3RP70 de la serie e-RT3 Plus cuenta con resistencia medioambiental industrial y compatibilidad con el lenguaje de programación genérico Python, lo que facilita más que nunca el uso y el desarrollo industrial de la IA.
El objetivo de estos tres productos es facilitar el uso de la IA para predecir el mal funcionamiento de los equipos, la calidad de los productos y otros factores que ayuden a resolver los problemas de nuestros clientes.
All the achievements we have solved and the merits of introducing AI products
→ AI Product Solution Book download
Razones para proponer la incorporación de tecnología de IA en los centros
- Tres formas en que la IA puede ofrecer valor en las plantas.
- Resultados de las soluciones de IA de YOKOGAWA
- Grupo de productos que vienen de serie con IA y contribuyen a su rápido desarrollo
- Control de plantas con IA y aprendizaje por refuerzo
Detalles
Tres formas en que la IA puede ofrecer valor en las plantas.
Hemos trabajado para resolver diversos problemas de los clientes. De los problemas que no se podían resolver con métodos de análisis convencionales, pudimos resolver 50 aplicando IA. Aprendimos que en las plantas la IA puede ofrecer valor de las tres maneras siguientes.
Detección de señales anómalas
Predice diversos fallos de los equipos y paradas de planta. Permite realizar el mantenimiento antes de que se produzca una anomalía, tomar contramedidas con antelación y mejorar el tiempo de actividad.
Análisis de las causas
Averigua las causas de problemas anteriores e identifica la causa de la reducción de la calidad y los cambios en la potencia consumida. Al identificar las áreas de interés a la hora de mejorar y aplicar medidas de calidad, puede mejorar la calidad del producto.
Estimación de la calidad
Asigna índices de calidad, predice la calidad antes de las pruebas y predice los cambios en la calidad. Controle la calidad sin pruebas destructivas ni otros procesos que llevan tiempo probar, y reduzca los costes.
Resultados de las soluciones de IA de YOKOGAWA
Estos son algunos de los resultados de los análisis de las soluciones de IA que ha ofrecido YOKOGAWA.
Gracias a nuestra IA, hemos resuelto los problemas de clientes de muchos sectores, como refinerías de petróleo y plantas químicas.
Detección de señales anómalas
-Detecta rápidamente Anomalías en los equipos.
Se produjo una rotura de eje en un reductor que monitorizaba las tendencias con un sensor de vibraciones inalámbrico (Sensor Sushi). El gráfico siguiente muestra los datos de aceleración, velocidad y temperatura de la superficie, así como los resultados del análisis de IA basado en esos datos. La media móvil del índice de salud calculado por la IA pasó del rango normal al anormal tres semanas antes de un fallo. Se puede ver que captó las "anomalías" que eran signos de anormalidad antes que los cambios de tendencia de los datos del sensor. Al combinar el sensor Sushi con la IA, es posible notificar estados no deseados basándose en los datos de vibración y temperatura de la superficie del equipo, lo que permite detectar de forma predictiva anomalías en el equipo y tomar medidas previas para su mantenimiento.
Resultados de las soluciones de IA de YOKOGAWA (Extracto)
| Industria | Categoría | Visión general | |
|---|---|---|---|
| Detección de señales anómalas | |||
| Química | Sensor de pH | Predecir el deterioro de los sensores instalados en una tubería de aguas residuales | |
| Aceite | Horno | Predecir las condiciones de funcionamiento de un horno utilizando Datos de proceso | |
| Energía | Bomba | Predecir la cavitación en tuberías utilizando datos relacionados con la presión | |
| Análisis de las causas | |||
| Aceite | Compresor | Identifique las causas de la reducción de la eficiencia de los compresores de refrigeración en el área A de una planta mediante Datos de proceso | |
| Aguas termales | Control de las aguas termales | Identificar las causas de los cambios en la distribución de agua caliente utilizando los datos de funcionamiento. | |
| Papel y celulosa | Batidor | Identificar la relación entre la potencia de una máquina batidora y la calidad del producto | |
| Estimación de la calidad | |||
| Piezas electrónicas | Equipos de fabricación de piezas electrónicas | Identificación de piezas dañadas en un proceso de montaje mediante datos de sensores | |
| Química | Equipos de producción continua de material industrial | Predecir indicadores entre indicadores de medición de la calidad utilizando 18 tipos de datos | |
| Aceite | Valores de calidad del producto | Estimar los valores de calidad de los productos utilizando los datos de producción | |
|
Alimentación y medicamentos |
Equipos de fabricación de productos médicos | Predecir la calidad del producto acabado utilizando 10 tipos de datos de fabricación |
Lo anterior es sólo una pequeña parte.
Consulte el Libro de soluciones de productos de IA para conocer otros logros.
Gracias a nuestra experiencia y tecnología de análisis, podemos ofrecer una gama de productos de IA fáciles 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
El sueño de una IA capaz de controlar su planta se está haciendo realidad.
-Control de plantas con IA y aprendizaje por refuerzo-.
Yokogawa ha desarrollado la tecnología necesaria para utilizar la IA para controlar directamente los equipos mediante el aprendizaje por refuerzo.
El aprendizaje por refuerzo es un tipo de aprendizaje automático en el que la IA aprende de su propio proceso de ensayo y error. La característica clave de la tecnología de aprendizaje por refuerzo de Yokogawa que la hace tan práctica es que puede aprender con un número reducido de ensayos.
Problema con un proceso complejo
- Los valores indicados se desestabilizan debido a perturbaciones que provocan la pérdida de materias primas.
- Los trabajadores cualificados tienen dificultades para transmitir la tecnología de ajuste del control, lo que requiere tiempo y mano de obra.
- Desestabilización del proceso y disminución de la calidad debido al desconocimiento de los métodos de control.
Características del aprendizaje por refuerzo de Yokogawa Electric
- La IA aprende por sí sola y no necesita grandes cantidades de datos didácticos.
- Aprende con un número reducido de ensayos.
- Optimizado con tecnología de aprendizaje por refuerzo especializada para el campo del control.
En primicia mundial, Yokogawa utiliza la IA para controlar de forma autónoma una planta química durante 35 días consecutivos.
Utilizando la IA de control autónomo de Yokogawa Electric, los procesos de la fábrica que no podían hacerse autónomos utilizando métodos de control convencionales, como el control PID, se controlaron durante un largo periodo de tiempo manteniendo la seguridad y la calidad.
For more information, please visit >> this news
Últimas noticias
ENEOS Materials Corporation lleva más de un año funcionando y el sistema se ha implantado oficialmente.
La tecnología de aprendizaje por refuerzo FKDPP se instala en un pequeño controlador de propósito general.
Para obtener más información, consulte>> Plataforma de IA industrial
Ejemplo de aplicación:
Equipo de prueba de control AI por un nivel de tres tanques Sistema de control
Los emplazamientos del mundo real suelen requerir mecanismos de control complejos.
Aquí mostramos un ejemplo experimental de ello, en el que aplicamos tecnología de aprendizaje por refuerzo para controlar un nivel de tres tanques Sistema de control.
*Vídeo sin sonido
Resultado
En menos de 4 horas de aprendizaje, encontró el método de control ideal para eliminar los rebasamientos que se producían anteriormente.
Optimizado con IA de aprendizaje por refuerzo especializada para el campo del control
Admite IA de control autónomo
Plataforma de IA industrial e-RT3 Plus
Esta plataforma de IA industrial es compatible con sistemas operativos de propósito general como Linux Ubuntu y admite C y Python, esenciales para el desarrollo de aplicaciones de IA. La compatibilidad con varias CPU, la gran cantidad de E/S para una escalabilidad elevada y el alto rendimiento medioambiental hacen que esta plataforma sea ideal para el desarrollo industrial.
> Please refer to the details of e-RT3 Plus
Gran cantidad de E/S compatibles
Gran cantidad de E/S y comunicación soportadas por e-RT3. Puedes ponerte en marcha fácilmente con las librerías de acceso E/S accesibles desde Python. Usted puede desarrollar rápidamente la recopilación de datos, aplicaciones de IA, y mucho más.
OSS para desarrollar aplicaciones de forma más eficiente
Puede arrancar las distribuciones estándar de Linux más populares.
Por lo tanto, es compatible con muchos programas de código abierto.
Se proporcionan archivos de imagen de Linux (Ubuntu) de muestra capaces de arrancar para ayudar en la construcción del sistema. Puede transferir fácilmente sus propias aplicaciones de IA y utilizar software de compartición de archivos en red o software SCADA sin PC.
Compatible con varias CPU
La CPU e-RT3 Plus puede montarse junto a la CPU de secuencia montada en el módulo base. La CPU de secuencia de alta velocidad puede realizar el control, mientras que la e-RT3 Plus puede realizar la comunicación y las aplicaciones de IA.
Valor medioambiental
Resiste en entornos calurosos y duros. La e-RT3 tiene un diseño sin ventilador, módulos que soportan temperaturas de 0 °C a 55 °C y se instala en fábricas, plantas o dentro de una caja en exteriores.
Compatible con Python
Python es un lenguaje de programación muy utilizado para el desarrollo de IA.
Al conectar a la perfección los equipos in situ y los sistemas host, es posible desarrollar aplicaciones tanto en el campo de las TI como en el de las OT.
Servicio en la nube
e-RT3 Plus está certificado tanto por Microsoft Azure Edge como por Amazon AWS IoT Greengrass.
Al conectar una aplicación desarrollada con e-RT3 Plus a una de las nubes certificadas, se pueden establecer comunicaciones seguras y crear una nueva solución basada en la nube en el centro de producción del cliente.
IA de alta precisión con Python para aplicaciones industriales en entornos difíciles
Reducir el tiempo de desarrollo
¿Qué tal desafiar los temas en los que se ha rendido?
Hemos añadido una nueva línea de servicios de aprendizaje de control de IA mediante control autónomo de IA (IA de aprendizaje por refuerzo, algoritmo Factorial Kernel Dynamic Policy Programming, FKDPP)*1 para la plataforma de IA industrial e-RT3 Plus.
Al agrupar el controlador y los servicios, los clientes pueden abordar el control de la IA por sí mismos. Nuestra IA de aprendizaje por refuerzo tiene la ventaja de poder aprender con menos ensayos que el aprendizaje por refuerzo general, lo que la hace extremadamente práctica.
*1 Se trata de un algoritmo de IA de aprendizaje por refuerzo desarrollado conjuntamente por Yokogawa Electric y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Nara (NAIST), y reconocido por primera vez en el mundo como "tecnología de aprendizaje por refuerzo que puede utilizarse en plantas" en una conferencia internacional del IEEE.
Coexistencia de productividad y ahorro energético
Ejemplos de aplicación: controles de hornos de calefacción
ASUNTO>>
- Resulta difícil controlar el PID a bajas temperaturas con un calefactor de gran potencia, lo que provoca sobrepasamientos y "hunting".
- Se consume energía desaprovechada y se aplica una carga superior al valor ajustado, lo que provoca el deterioro y el fallo del horno.
- El tiempo de asentamiento se alarga, lo que reduce la velocidad de funcionamiento de los equipos.
RESULTADOS>>
- Se confirmó que el control autónomo de la IA suprime el sobreimpulso y reduce el tiempo de estabilización en un 65%.
[Comparación del control PID autoajustado y el control AI].
![[Comparison of autotuned PID control and AI control]](http://web-material3.yokogawa.com/1/29015/tabs/graph-e.jpg)
Utilizar la IA de control autónomo sin conocimientos especializados
Gracias a la simplificación del proceso de creación del modelo de IA, incluso los no expertos en IA pueden crear un modelo de IA de control autónomo e instalarlo en un controlador de borde e-RT3.
Al cargar los datos de funcionamiento del equipo, se establecen automáticamente las condiciones de identificación y se crea un simulador.
Los modelos de control generados se muestran gráficamente para su revisión. Seleccione el modelo de control AI más adecuado para su propósito.
Equipos/ Calidad Detección predictiva fácil/ Future Pen
SMARTDAC+ Serie GX/GP/GM
Registradores y Data Logger sin papel
¿Qué es la serie GX/GP/GM?
La serie GX/GP/GM puede utilizarse para adquirir, visualizar y registrar datos como temperatura, tensión, corriente, caudal y presión en diversos centros de producción y desarrollo de la industria.
La serie GX/GP es un registrador sin papel portátil o de montaje en panel que ofrece un funcionamiento intuitivo mediante panel táctil, además de un modular muy flexible.
La serie GM es un registrador de datos versátil y escalable. Al poder añadir o quitar módulos incluso después de la instalación, ofrece una excelente capacidad de mantenimiento.
Quiere crear un sistema de detección predictiva de IA sobre el terreno
Equipos/Calidad Detección predictiva fácil¡Novedad!
Puede crear fácilmente sistemas de detección predictiva de equipos/calidad. Cuantificando el deterioro de los equipos, puede optimizar la sustitución de piezas y el periodo de mantenimiento, mejorar el tiempo de inactividad prediciendo condiciones anómalas en los equipos y automatizar el trabajo cuantificando la calidad del producto.
Control predictivo de equipos y calidad
- Cuantifica el grado de deterioro de los equipos y la calidad, y controla las tendencias.
- Le notifica los signos anormales en el sitio
- Optimizar los costes realizando un mantenimiento predictivo en lugar de preventivo
Please refer to the application notes for the proven effects and use cases of predictive detection.
Vulcanizer application / Sterilizer application / Heat treatment application
* Se aplican ciertas restricciones con la Detección Predictiva Fácil de Equipos/Calidad. Consulte las especificaciones generales para obtener más información.
Funciones GX/GP AI
Futuro bolígrafo
Utilizando los datos adquiridos para predecir datos futuros, dibuje las formas de onda futuras previstas junto con los datos en tiempo real en el monitor de tendencias. Las formas de onda futuras le permiten identificar y tratar problemas probables.
Futura alarma
Puede establecer alarmas futuras en función de los datos medidos en el futuro del bolígrafo futuro. La información sobre alarmas futuras se muestra en un resumen de alarmas futuras. Cuando se genera una alarma futura, la salida externa o el correo electrónico avisan previamente.
Demostración de la pluma del futuro para la detección predictiva
Ejemplos de creación de soluciones de IA centradas en grabadoras
Añade fácilmente IA a una grabadora (GX/GP future pen, future alarm)
Las señales de proceso, como la temperatura y la tensión, pueden visualizarse desde el pasado hasta el presente, y las formas de onda futuras mediante la función AI. (GX/GP)
Análisis preciso de la IA en tiempo real en un PC y visualización de los resultados de la determinación in situ. (GX/GP + GA10)
El GX/GP recoge la señal de proceso y muestra los valores medidos.
Envía los datos en tiempo real al PC, la función de análisis AI del software GA10 muestra el resultado del juicio AI como la detección de sensación incómoda en el GX/GP en el lado del sitio.
Pregúntenos por el servicio de consultoría de IA de alta precisión.
Analizar en un dispositivo integrado con IA precisa y mostrar los resultados de la determinación (GX/GP + e-RT3 Plus)
GX/GP recoge la señal de proceso y muestra los valores medidos.
Recoge las señales de proceso con GX/GP, muestra los valores medidos, transmite los datos en tiempo real a la plataforma de IA compatible con Python e-RT3 Plus, y despliega los resultados de juicio por el algoritmo de IA desarrollado por el cliente en la pantalla GX/GP puede hacer.
Pregúntenos por el servicio de consultoría de IA de alta precisión.
Please refer to the details of SMARTDAC+ SMARTDAC+ GX/GP Series Paperless Recorders
> Panel mount type GX10/GX20 > Data Logger GM10
La IA de un ordenador autónomo detecta señales predictivas de anomalías en los equipos
con detección de anomalías,
software de registro de datos de análisis de IA GA10 + Sensor Sushi
En los últimos años, la necesidad de mantenimiento está aumentando a medida que los equipos envejecen. Las condiciones de los equipos son comprobadas principalmente por trabajadores humanos mediante inspecciones como las rondas de inspección de los operarios. Sin embargo, nos enfrentamos a los problemas del descenso de la natalidad, que provoca escasez de mano de obra, y de la jubilación de trabajadores cualificados, que provoca escasez de personal cualificado. Además, los resultados medidos obtenidos a través de las inspecciones de rondas de operarios no se cuantifican y a menudo no pueden utilizarse eficazmente. Necesitamos crear urgentemente mecanismos de mantenimiento de equipos más eficaces.
Detecta automáticamente las "anomalías" que son signos de anomalías
GA10 + Sushi Sensor son una solución de mantenimiento predictivo de equipos que es como un operador de IA, que detecta las "anomalías" que son signos de anormalidad, y notifica automáticamente al usuario.
Puede enviar trabajadores a los equipos que necesitan mantenimiento justo en el momento adecuado, lo que reduce las horas de inspección de los equipos, le permite descubrir rápidamente señales anómalas y evita paradas imprevistas de los equipos. Conseguirá un mantenimiento más eficaz de los equipos y una mayor disponibilidad de la planta.
* Sushi sensor: Se pueden registrar hasta 1000 unidades. (Función Gate Sushi; opcional)
Predecir el futuro con IA Nuevo
Utilice los datos adquiridos para predecir datos futuros y muestre las formas de onda futuras predichas junto con los datos en tiempo real en la pantalla de tendencias. También puedes establecer alarmas en función de los datos predichos para detectar problemas con antelación cuando se produzcan en el futuro y poder solucionarlos de antemano.
Software de registro de datos GA10: la IA le notifica las anomalías
¿Qué es GA10?
GA10 es un software de registro de datos basado en PC que conecta varios dispositivos instalados en fábricas y locales (como Sushi Sensor, registradores y registradores de datos) a través de una red Ethernet, y realiza la supervisión y el registro.
¿Qué es el sensor Sushi?
Sushi Sensor* es una solución inalámbrica para IIoT que incluye sensores para detectar las condiciones de los equipos. Es compatible con el estándar de comunicación LoRaWAN de área extensa y bajo consumo para redes inalámbricas.
*Sushi Sensor saldrá a la venta en otros países por orden. Para más detalles, haga clic en "más información".
Realice un mantenimiento predictivo y evite futuras crisis con la operatividad habitual
Mantenimiento predictivo con control de tendencias
- Control de grandes cantidades de datos
- Digitalización de los conocimientos in situ
Mantenimiento eficaz de los equipos
- Digitalice el estado de los equipos y controle las tendencias
- Reducir el coste de las inspecciones de las rondas de operadores
- Compartir y transferir los conocimientos y la experiencia de los operadores de campo sobre el mantenimiento de los equipos.
- Evitar fallos repentinos e inesperados de los equipos
Capte rápidamente los indicios de anomalías en los equipos
- Captura de señales, incluso con equipos a los que es difícil aplicar la determinación de anomalías basada en umbrales.
- A partir de diversos datos, determinar los signos de anomalías en los equipos.
Detecte fácilmente señales de anomalías en los equipos con sencillos ajustes
- Sistema sencillo: Sensor Sushi, pasarela LoRaWAN y GA10
- Sólo tiene que especificar un periodo de datos en condiciones normales e iniciar el análisis automatizado.
- Le avisa cuando se detectan anomalías
Recursos
ENEOS Materials ha logrado con éxito el primer funcionamiento autónomo a largo plazo de una planta utilizando la IA de Yokogawa. FDKPP ahorra energía y reduce la carga de trabajo de los operarios, al tiempo que mantiene la calidad de fabricación.
Vídeos
GA10 es un software de registro de datos basado en PC para supervisar y registrar datos mediante la conexión a dispositivos distribuidos en una fábrica. Ahora, con una función de detección de anomalías basada en IA, esta le notifica las anomalías antes de que se produzcan anomalías en los equipos.
La e-RT3 Plus es una plataforma industrial de IA y admite programación en Python. Muchas bibliotecas de IA están preinstaladas. La e-RT3 Plus es lo suficientemente robusta y fiable para la utilización de datos en la fábrica e incluso en infraestructuras críticas.
Vídeo de presentación de las nuevas soluciones sencillas de Yokogawa: AI Product Solutions. Basándose en la experiencia y el conocimiento de Yokogawa
conocimiento de la automatización industrial, Yokogawa ha lanzado Productos AI fáciles de usar para centros de fabricación y desarrollo de productos.
¡El desarrollo de IA no es tan difícil! Este video tutorial muestra cómo desarrollar aplicaciones de IA en e-RT3 F3RP70 ejecutando un programa de ejemplo de IA disponible en Portal para socios.
Noticias
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Nota de Prensa mar 30, 2023 En primicia mundial, la IA de control autónomo de Yokogawa se adopta oficialmente para su uso en una planta química de ENEOS Materials
- Un año de funcionamiento estable demuestra que esta tecnología de control de última generación puede reducir el impacto ambiental, lograr una calidad estable y transformar las operaciones...
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Nota de Prensa feb 26, 2023 Yokogawa Lanza el servicio de IA de control autónomo para su uso con controladores Edge
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Nota de Prensa may 29, 2022 Yokogawa y DOCOMO realizan con éxito una prueba de tecnología de control remoto mediante 5G, nube e IA
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Nota de Prensa mar 21, 2022 En primicia mundial, Yokogawa y JSR utilizan la IA para controlar de forma autónoma una planta química durante 35 días consecutivos.
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Nota de Prensa abr 18, 2022 Yokogawa Lanzamiento de la herramienta de detección predictiva de equipos/calidad para registradores sin papel y registradores de datos SMARTDAC
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