化工生产制造技术

本教导涉及一种用于数字化跟踪在包括至少一个设备的工业工厂处制造的化学产品的方法；并且该产品通过使用生产过程经由设备处理至少一种输入材料来制造，该方法包括：经由接口提供包括输入材料数据的对象标识符；其中，输入材料数据指示输入材料的一种或更多种特性，经由接口从设备接收过程数据；该过程数据指示处理输入材料的过程参数和/或设备操作条件，将过程数据的至少一部分附加到对象标识符。本教导还涉及用于数字化跟踪化学产品的系统和软件产品。统和软件产品。统和软件产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化工生产


[0001]本教导一般涉及计算机辅助化工生产。

技术介绍

[0002]在工业工厂中，输入材料被处理以制造一种或更多种产品。因此，制造产品的特性取决于制造参数。通常希望将制造参数与产品的至少一些特性相关，以确保产品质量或生产稳定性。
[0003]在过程工业或工业工厂(诸如化学或生物生产工厂)内，一种或更多种输入材料使用生产过程进行处理，以生产一种或更多种化学或生物产品。过程工业中的生产环境可能是复杂的，因此产品的特性可根据影响所述特性的生产参数的变化而变化。通常，特性对生产参数的相关性可能是复杂的，并且与对特定参数的一种或更多种组合的进一步相关性交织在一起。因此，生产具有一致和/或可预测质量的化学或生物产品可能具有挑战性。
[0004]与离散处理相比，化学或生物处理(诸如连续、活动或批处理)可以提供大量的时间序列数据。然而，经由传统时间序列方法进行机器学习已被证明不太实用，因为很难根据整个价值链的横向集成的需要来集成数据。特别地，简单而有意义的数据交换或标准化可能会带来重大问题。
[0005]因此，需要一种方法来提高从桶到最终产品的整个价值链的质量和生产稳定性。

技术实现思路

[0006]至少一些现有技术固有的问题将被示出由所附独立权利要求的主题来解决。至少一些进一步有利的替代方案将在从属权利要求中概述。
[0007]当从第一角度看时，可以提供一种用于数字化跟踪在工业工厂处制造的化学产品的方法，该工业工厂包括至少一个设备；并且，该产品通过使用生产过程经由该设备处理至少一种输入材料而制造，该方法包括：
[0008]‑
经由接口提供包括输入材料数据的对象标识符；其中，输入材料数据指示输入材料的一种或更多种特性，
[0009]‑
经由接口从设备接收过程数据；该过程数据指示处理输入材料的过程参数和/或设备操作条件，
[0010]‑
将过程数据的至少一部分附加到对象标识符。
[0011]申请人已经意识到，通过这样做，处理输入材料以生产或处理产品的过程数据可以封装在对象标识符中。通过这样做，可以提高化学产品的可追溯性。此外，相关的过程数据可以与输入材料数据一起捕获，使得也可以捕获化学产品与输入材料的特性的任何关系。这可以在可能影响化学产品的任何一个或更多特性的各种相关性之间提供更完整的关系。另一个优点可以是输入材料特性和/或过程参数之间可能存在的各种相互相关性之间的组合也被捕获在对象标识符内。附加对象标识符因此丰富了信息，该信息不仅可以用于跟踪化学产品及其特定组分或输入材料，还可以用于跟踪产生化学产品的特定过程数据。
因此，附加对象标识符可以更容易地集成用于任何机器学习(“ML”)和这种目的。
[0012]“工业工厂”或“工厂”可以指但不限于用于制造、生产或处理一种或更多种工业产品(即制造或生产过程或由工业工厂执行的处理)的工业目的的任何技术基础设施。工业产品例如可以是任何物理产品，诸如化学制品、生物制品、药物、食品、饮料、纺织品、金属、塑料、半导体。另外或可替代地，工业产品甚至可以是服务产品，例如诸如再循环的回收或废物处理，诸如分解或溶解成一种或更多种化学产品的化学处理。因此，工业工厂可以是化工厂、加工厂、制药厂、化石燃料处理设施(诸如油井和/或天然气井、精炼厂、石化厂、裂化厂)等中的一种或更多种。工业工厂甚至可以是酿酒厂、加工厂或回收厂中的任何一种。工业工厂甚至可以是上述任何示例或类似示例的组合。
[0013]基础设施可以包括设备或过程单元，诸如如下中的任何一个或更多个：热交换器、塔(诸如分馏塔)、熔炉、反应室、裂化单元、储罐、挤出机、造粒机、沉淀器、搅拌器、混合器、切割器、固化管、蒸发器、过滤器、筛子、管道、堆栈、过滤器、阀门、致动器、研磨机、变压器、传送系统、断路器、例如诸如涡轮机、发电机、粉碎机、压缩机、工业风扇、泵的重型旋转设备的机械、输送元件(诸如传送系统)、电动机等。
[0014]此外，工业工厂通常包括多个传感器和至少一个控制系统，用于控制与工厂中的过程相关的至少一个参数或过程参数。这种控制功能通常由控制系统或控制器响应于来自传感器中的至少一个传感器的至少一个测量信号来执行。工厂的控制器或控制系统可以实现为分布式控制系统(“DCS”)和/或可编程逻辑控制器(“PLC”)。
[0015]因此，可以监视和/或控制工业工厂的设备或过程单元中的至少一些以生产一种或更多种工业产品。甚至可以进行监视和/或控制以优化一种或更多种产品的生产。响应于来自一个或更多个传感器的一个或更多个信号，设备或过程单元可经由控制器(诸如DCS)被监视和/或控制。此外，工厂甚至可以包括用于控制一些过程的至少一个可编程逻辑控制器(“PLC”)。工业工厂通常可以包括多个传感器，该传感器可以分布在工业工厂中以用于监视和/或控制目的。这种传感器可生成大量数据。传感器可能会或可能不会被视为设备的一部分。因此，诸如化学和/或服务生产的生产可能是数据繁重的环境。因此，每个工业工厂可产生大量的过程相关数据。
[0016]本领域的技术人员将理解，工业工厂通常可以包括那些可以包括不同类型的传感器的仪器。传感器可用于测量一个或更多个过程参数和/或用于测量设备操作条件或与设备或过程单元相关的参数。例如，传感器可用于测量诸如管道内的流量、罐内的液位、炉子的温度、气体的化学成分等的过程参数，并且一些传感器可用于测量粉碎机的振动、风扇的速度、阀门的开度、管道的腐蚀、变压器两端的电压等。这些传感器之间的差异不仅基于它们感测的参数，还可能甚至是相应传感器使用的感测原理。基于它们感测的参数的传感器的一些示例可以包括：温度传感器、压力传感器、辐射传感器(诸如光传感器)、流量传感器、振动传感器、位移传感器和化学传感器，诸如用于检测特定物质(诸如气体)的传感器。在它们采用的感测原理方面不同的传感器的示例可以例如是：压电传感器、压阻传感器、热电偶、诸如电容传感器和电阻传感器的阻抗传感器等。
[0017]工业工厂甚至可以是多个工业工厂的一部分。如在此所使用的术语“多个工业工厂”是广义的术语并且将赋予本领域普通技术人员其普通和惯用的含义而不限于特殊或定制的含义。该术语具体可以指但不限于具有至少一个共同工业目的的至少两个工业工厂的
复合物。具体地，多个工业工厂可以包括至少两个、至少五个、至少十个或甚至更多的物理和/或化学耦合的工业工厂。可以耦合多个工业工厂，使得形成多个工业工厂的工业工厂可以共享它们的价值链、离析物和/或产品中的一种或更多种。多个工业工厂也可以称为复合物、复合物站点、一体化(Verbund)或一体化站点。此外，多个工业工厂经由各种中间产品到最终产品的价值链生产可以分散在各种位置中，诸如在各种工业工厂中，或者集成在一体化站点或化学园区中。这种一体化站点或化学园区可以是或可以包括一个或更多个工业工厂，其中在至少一个工业工厂中制造的产品可以用作另一个工业工厂的原料。
[0018]“生产过程”是指在输入材料上使用或应用时提供化学产品的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于数字化跟踪在工业工厂处制造的化学产品的方法，所述工业工厂包括至少一个设备；并且，所述产品通过使用生产过程经由所述设备处理至少一种输入材料而制造，所述方法包括：
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经由接口提供包括输入材料数据的对象标识符；其中，所述输入材料数据指示所述输入材料的一种或更多种特性，
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经由所述接口从所述设备接收过程数据；所述过程数据指示处理所述输入材料的所述过程参数和/或设备操作条件，
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将所述过程数据的至少一部分附加到所述对象标识符。2.根据权利要求1所述的方法，其中，经由所述设备将用于所述处理的所述输入材料分成至少两个包装，其中，包装的大小是固定的或基于输入材料的重量或量来确定，为此所述设备可提供相当恒定的过程参数或设备操作参数。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少两个包装的所述处理借助于对应的数据对象来管理，每个数据对象至少包括对象标识符。4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的方法，其中，响应于经由所述设备提供的触发信号而生成数据对象。5.根据权利要求4所述的方法，其中，响应于布置在所述设备的设备单元中的每个设备单元处的对应传感器的所述输出而提供所述触发信号。6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的方法，其中，所述过程数据包括指示在所述生产过程期间测量的所述过程参数和/或设备操作条件的至少一个数值和/或二进制值。7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的方法，其中，所述设备操作条件是表示所述设备的状态的任何特征或值，例如，设定点、控制器输出、生产顺序、校准状态、任何设备相关的警告、振动测量、诸如输送元件速度的速度、温度和诸如过滤器压差的污垢值、维护日期中的任何一项或更多项。8.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的方法，其中，所述过程数据包括一个或更多所述过程参数和/或所述设备操作条件的时间序列数据。9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的方法，其中，所述输入材料数据包括与所述输入材料相关的实验室样本或测试数据，诸如历史测试结果。10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的方法，其中，经由可操作地耦合到所述设备的计算单元提供所述对象标识符，优选地所述计算单元是所述设备的一部分。11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的方法，其中，所述对象标识符在存储器存储元件处提供或存储。12.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的方法，其中，响应于触发事件或信号，更优选地响应于可操作地耦合到所述设备的任何一个或更多传感器和/或开关的输出，提供或生成所述对象标识符，所述事件或信号优选地经由所述设备提供。13.根据权利要求6至12中任一项或多项所述的方法，其中，所述生产过程经由所述计算单元至少部分可控或控制。14.根据权利要求1至13中任一项或多项所述的方法，其中，附加的对象标识符可用于将所述输入材料数据和/或特定过程参数和/或设备操作条件关联或映射到所述化学产品的至少一个性能参数，所述性能参数是或指示所述化学产品的任何一种或更多种特性。
15.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的方法，其中，使用包括来自所述附加的对象标识符的数据的训练数据来训练机器学习(“ML”)模型，所述训练优选地经由所述计算单元进行。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述工业工厂包括物联网(IoT)边缘设备或组件，以及其中，实现所述基础ML系统以查找或创建被部署到所述IoT边缘设备或组件的算法，以便使用相应创建或找到的算法以便控制所述IoT边缘设备。17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，提供抽象层，所述抽象层包括对象数据库并且用作所述生产设备、所述对应的输入材料和包装相关数据的抽象层。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述抽象层连接到云计算平台内的某些处理和/或ML组件，其中，对于该连接使用数据流协议，以及其中，流式传输和接收的产品数据由所述ML系统使用以查找或创建算法以便获取与基础化学产品相关的附加数据。19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述附加数据涉及所述基础化学产品的可预测产品质量控制(QC)数据。20.根据权利要求15至19中任一项或多项所述的方法，其中，用于训练所述ML模型的所述训练数据还包括历史和/或当前实验室测试数据，或来自过去和/或最近样本的数据，所述历史和/或当前实验室测试数据指示所述化学产品的所述性能参数。21.根据权利要求15至20中任一项或多项所述的方法，其中，所述ML模型用于预测所述性能参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：