次世代化学プラントの知的運転支援システムに関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08305032
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 橋本 伊織 京都大学, 工学研究科, 教授 (40026076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野 弘 神戸大学, 工学部, 助教授 (60031142) ; 小野木 克明 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80115542) ; 冨田 重幸 宮崎大学, 工学部, 教授 (10111668) ; 西谷 紘一 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (63555876) ; 松山 久義 九州大学, 工学研究科, 教授 (80011039)
• Keywords: プロセスシステム / プラント監視 / 異常診断 / マンマシンシステム / プロセス設計 / プロセスオペレーション / 最適化 / 運転支援システム

Research Abstract

化学プラントの知的運転支援システムを確立するため、次の5つのサブテーマを設定し,研究を続けてきた。
i)不確定生産環境下での自律分散型生産管理システム、ii)多機能性・高品質性を保証するための高度制御システムとその知能化、iii)省人化、未熟労働者をサポートするプラント監視システム、異常診断システム、iv)オペレーション・システムにおけるマン・マシンシステム、v)プラント設計とオペレーション手法の設計との融合、及びそのコンカレントエンジニアリング化。各年度ごとに重点テーマを選び、集中的に研究を行ってきたが、本年度は上記ii),v)に関連する研究成果について述べる。
1) ポリマー製造プロセスにおける高度品質制御
平成8〜9年度は、ポリオレフィン系ポリマー製造プロセスの反応工程を対象に、オンラインで直接計測できない品質物性を測定可能なプロセスの状態量からオンラインで推定し、品質制御に結び付けるシステムの開発を行った。本年度は、品質センサーの継続として、成形加工工程あるいは押出機による造粒工程での品質のオンライン推算として、近赤外分光法によるポリマー密度の測定手法の開発研究を集中的に行った。
2) 離散型生産プラントの汎用的総合支援システムの開発
離散型生産プラントを対象として、(1)設計段階での適切な機器構成ならびに搬送系の構造決定支援、(2)運用段階での柔軟なスケジューリング作成支援、(3〉運用開始後の適応的なプラント構成改善時期の勧告と改善策の提案、を同時に支援できるシステムを、スケジューラ、シミュレータ、アニメーション、及びレシピ・データベースを核としたバーチャル・プラントの考え方に基づいて開発するための「汎用的な開発環境」を構築した。

Research Products

• [Publications] 内藤清嗣: "連続晶析プロセスにおける結晶粒径分布の安定化制御" 化学工学論文集. 24・2. 318-323 (1998)
• [Publications] 加納 学: "Partial Least Squares Regressionを用いた蒸留塔製品組成の推定制御" 化学工学論文集. 24・3. 425-430 (1998)
• [Publications] 村上佳広: "中間タンクや複雑な生産経路を有するプロセスの実行可能スケジュール生成法" 化学工学論文集. 24・4. 578-583 (1998)
• [Publications] 松谷 豊: "仕様に階層表現を用いた条件/事象ネットの構成" 計測自動制御学会論文集. 34・7. 836-843 (1998)
• [Publications] 橋爪 進: "半言語の階層記述とそれの条件/事象ネット構成問題への応用" 計測自動制御学会論文集. 34・12. 1922-1929 (1998)
• [Publications] 黒岡 武俊: "脳波を用いたプラントオペレータの思考状態推定" 日本プラント・ヒューマンファクター学会誌. 3・2. 100-109 (1998)