化学生产制造技术

本教导涉及一种用于改进用于在包括至少一个设备和一个或多个计算单元的工业工厂处制造化学产品的生产过程的方法，并且该产品是通过处理至少一种输入材料来制造的，该方法包括：提供与化学产品相关的至少一个期望性能参数，确定用于控制化学产品的生产的一组控制设置；其中，控制设置是使用记分器模块来确定的，该记分器模块被配置为从存储器存储装置中选择至少一个历史对象标识符，其中，历史对象标识符已经附加到用于制造过去一个或多个化学产品的历史过程参数和/或操作设置。本教导还涉及用于改进生产过程的系统、用途和软件程序。序。序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】化学生产


[0001]本教导大体涉及计算机辅助的化学生产。

技术介绍

[0002]在工业工厂中，输入材料被处理以制造一种或多种产品。因此，制造的产品的特性依赖于制造参数。通常希望将制造参数与产品的至少一些特性相关联，用于确保产品质量或生产稳定性。
[0003]在加工(process)工业或诸如化学或生物生产工厂的工业工厂内，使用用于生产一种或多种化学或生物产品的生产过程来处理一种或多种输入材料。加工工业中的生产环境可能是复杂的，因此产品的特性可能根据影响所述特性的生产参数的变化而变化。通常，特性对生产参数的依赖性可能是复杂的，并且与对特定参数的一个或多个组合的进一步依赖性交织在一起。在一些情况下，生产过程可能分为多个阶段，这可能进一步加剧问题。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]为了保持化学产品的质量一致，可以执行质量控制。质量控制通常涉及在生产过程之后或期间收集化学产品的一个或多个样本。然后对样本进行分析，并且然后根据需要可以采取校正动作。为了有效，样本可能需要定期收集并且应代表化学产品的统计变化。取决于该生产过程中发生变化的频率，可能要求质量控制的频率对准。因此，质量控制可能是昂贵且耗时的。
[0005]此外，与离散处理相比，化学或生物处理(例如连续、活动或批处理)可能会提供可能难以整合的大量时间序列数据。此外，为工厂操作员和/或机器学习中的整合或使用提供有意义的数据可能具有挑战性。
[0006]因此，需要可以帮助改进价值链上的质量和生产稳定性的方法，理想地从桶(barrel)到最终产品。

技术实现思路

[0007]现有技术固有的问题中的至少一些将通过随附的独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求中将概述进一步有利的替代方案中的至少一些。
[0008]当从第一角度来看时，可以提供一种用于改进用于在工业工厂处制造化学产品的生产过程的方法，该工业工厂包括至少一个设备和一个或多个计算单元，并且通过使用该生产过程经由该设备处理至少一种输入材料来制造该产品，该方法包括：
[0009]‑
在计算单元中的任一个计算单元处，提供与化学产品相关的至少一个期望性能参数；
[0010]‑
经由计算单元中的任一个计算单元，确定用于控制化学产品的生产的一组控制设置；其中，控制设置是使用记分器(scorer)模块来确定的，该记分器模块被配置为基于期望性能参数和所确定的性能参数从存储器存储装置中选择至少一个历史对象标识符，
[0011]其中，历史对象标识符已附加了用于制造过去的一个或多个化学产品的历史过程
参数和/或操作设置；其中，使用历史过程参数和/或操作设置来确定该组控制设置。
[0012]该组控制设置可用于或适合于在工业工厂处制造化学产品。
[0013]申请人已经意识到，通过处理包括来自一个或多个历史对象标识符的数据的历史数据，可以用于确定该组控制设置。特别地，由于来自过去制造的产品的历史数据与其对应的对象标识符可追溯地链接，因此可以通过记分器模块选择来利用这样的历史对象标识符，用于实现期望的化学产品。由于高度相关的数据，即用于制造该部分化学产品的历史过程参数和/或操作设置已被附加到其相应的对象标识符，因此此类历史对象标识符保留了高度相关数据的快照，这些数据导致生产具有所确定的性能参数的化学产品。因此，可以有效地引用和利用此类高度相关性数据，以生产具有期望性能参数的化学产品。所确定的性能参数可能已经被附加到相应的历史对象标识符，或者它可能在其外部，这将在以下公开中变得清楚。换句话说，记分器模块可以在选择对应的历史对象标识符之前已经具有所确定的性能参数的值，或者记分器模块可以从其对应的历史对象标识符中检索或查询已确定的性能参数以执行选择。
[0014]应当理解，甚至可以指定化学产品具有多于一个期望性能参数。记分器模块可以利用历史数据，使得可以实现至少一个期望性能参数和它们对应的已确定性能参数的最佳适合。简单来说，记分器模块可以计算分数，该分数是期望性能参数与其对应的已确定性能参数之间的差。因此，可以选择最佳匹配，例如，具有最接近期望性能参数的已确定性能参数的历史对象标识符。
[0015]附加地或替代地，记分器模块可以基于分数函数来选择一个或多个历史对象标识符。分数函数可以提供品质因数(“FoM”)值。作为非限制性示例，FoM可以是收益(benefit)与成本函数。在此上下文中，“收益”可以是期望的任何参数，例如一个或多个性能参数。类似地，“成本”可以是应当最小化的至少一个参数。例如，FoM可以是(PP1)/(生产时间)，在这个例子中，它可以被理解为根据相对于处理时间的期望性能参数PP1的成本收益函数。在一些情况下，可能需要最大化此FoM，以便选择提供高FoM值的一个或多个历史对象标识符。这种FoM可以表示可用于生产化学产品的优化生产过程。在一些情况下，可以对“收益”(例如，期望性能参数)和/或“成本”(例如，处理时间)施加附加的边界条件、约束或限制，例如收益部分的某个最小值。因此可以相应地为FoM指定优化窗口。
[0016]应当理解，FoM甚至可以是更综合的函数，例如，(PP1.PP2)/(添加剂材料的量)，或(PP2+PP3)/(处理时间.添加剂材料的量)。在这些非限制性示例中，用于生产化学产品的添加剂材料的量根据性能参数PP1和PP2之间的给定关系进行评估。
[0017]甚至可以使用任何合适的数学函数，包括任何一个或多个运算，诸如加、减、乘、积分或除，利用参数的归一化值来指定FoM。归一化可用于调整FoM中使用的参数的比例，或调整特定参数对FoM值的影响。一个或多个比例因子甚至可以应用于FoM函数中的任何一个或多个参数。在不背离教导精神的情况下，FoM函数可以表示一个值，该值可以是最大化时的最佳值，也可以是最小化时的值。因此，基于FoM的选择可以允许从存储器存储装置确定优化的控制设置，以实现根据特定标准优化的化学产品，而这些标准不需要成为历史对象标识符的一部分。一个优点是，这可以允许确定针对给定条件提供最佳性能或成本与收益之间的最佳折衷的控制设置。
[0018]替代地或附加地，在存在多于一个期望性能参数的情况下，记分器模块可以使用
记分函数根据最佳适合标准来选择一个或多个历史对象标识符。最佳适合标准例如可以是基于依赖于不同性能参数的加权函数的分数。作为非限制性示例，加权函数分数可以使用诸如A.PP1+B.PP2+C.PP3的分数函数来计算；其中A、B和C是权重因子或比例因子，PP1
‑
PP3是性能参数，即期望性能参数或所确定的性能参数。在这种情况下，可以通过任何计算单元计算期望分数和确定分数，然后记分器模块可以选择具有最接近期望分数的确定分数的一个或多个历史对象标识符。应当理解，可以通过在分数函数中使用期望性能参数来计算期望分数，类似地，可以在分数函数中使用对应的确定性能参数来计算确定分数。
[0019]分数函数中的权重因子可能彼此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于改进用于在工业工厂处制造化学产品的生产过程的方法，所述工业工厂包括至少一个设备和一个或多个计算单元，并且通过使用所述生产过程经由所述设备处理至少一个输入材料来制造所述产品，所述方法包括：
‑
在所述计算单元中的任一个计算单元处，提供与所述化学产品相关的至少一个期望性能参数；
‑
经由所述计算单元中的任一个计算单元，确定用于控制所述化学产品的生产的一组控制设置；其中，使用记分器模块来确定所述控制设置，所述记分器模块被配置为基于所述期望性能参数和所确定的性能参数从存储器存储装置中选择至少一个历史对象标识符，其中，所述历史对象标识符已附加了用于制造过去的一个或多个化学产品的历史过程参数和/或操作设置；其中，使用所述历史过程参数和/或所述操作设置来确定所述一组控制设置，并且所述一组控制设置能够用于在所述工业工厂处制造所述化学产品。2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于经由所述设备进行处理的所述输入材料被分成至少两个包装，其中，所述包装的大小是固定的或基于输入材料重量或数量来确定，为此所述设备可以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或权利要求2所述的方法，其中，通过对应的数据对象来管理所述至少两个包装的处理，每个数据对象至少包括历史对象标识符。4.根据权利要求1至权利要求3中的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，生成数据对象。5.根据权利要求4所述的方法，其中，响应于在所述设备的每个设备单元处布置的对应传感器的输出，提供所述触发信号。6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项或多项所述的方法，其中，所述记分器模块使用记分函数执行选择。7.根据权利要求1至权利要求6中的任一项或多项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑ꢀ
经由接口，提供包括输入材料数据的上游对象标识符；其中，所述输入材料数据指示所述输入材料的一个或多个特性。8.根据权利要求1至权利要求7中的任一项或多项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑ꢀ
在所述计算单元中的任一个计算单元处，从所述设备接收实时过程数据；其中，所述实时过程数据包括实时过程参数和/或设备操作条件，
‑ꢀ
经由所述计算单元中的任一个计算单元，确定所述实时过程数据的子集；所述实时过程数据的所述子集指示处理所述输入材料的过程参数和/或设备操作条件。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括：
‑ꢀ
将所述实时过程数据的所述子集附加到所述对象标识符。10.根据权利要求1至权利要求9中任一项或多项所述的方法，其中，通过分析对应的过去的化学产品来确定所确定的性能参数。11.根据权利要求7至权利要求10中任一项或多项所述的方法，其中，所述方法包括：
‑ꢀ
将所确定的性能参数附加到所述对象标识符。12.根据权利要求8所述的方法，其中，基于所述实时过程数据的所述子集和历史数据来计算所确定的性能参数。13.根据权利要求12所述的方法，其中，使用输入材料数据来计算所确定的性能参数，
所述输入材料数据指示所述输入材料的一个或多个特性。14.根据权利要求...

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