Endüstriyel mühendisler, enerji, güç ve kimya endüstrilerinde tam otonom operasyonlar yolunda ilerlemek için yapay zekayı (AI) kullanarak gelişmiş süreç simülasyon çözümleri inşa etmeye yöneliyor.
Derin pekiştirmeli öğrenme (DRL) ajanları, yapay zeka ile zenginleştirilmiş bir şekilde, geleneksel endüstriyel otomasyonu endüstriyel otonomiye dönüştürmeye yardımcı oluyor. Bu, ajansif yapay zeka kullanarak gelişmiş mantık yürütme ve insan etkileşimli iteratif planlama ile yeni uygulamalar geliştirme amacını taşıyor. Bu, gelişmiş endüstriyel kontrol, sistem düzeyinde otonomi ve tam otonom tesisler için fırsatlar sunuyor.
AVEVA ve NVIDIA İş Birliği
Bu yazıda, AVEVA’nın, endüstriyel yazılım alanında bir lider olarak, Dinamik Simülasyon platformunu NVIDIA Raptor DRL motoru ile nasıl entegre ettiğini ve böylece endüstriyel tesis üretimini maksimize edip plansız duruş sürelerini azaltarak ürün kalitesini nasıl artırdığını keşfedeceğiz.
Endüstriyel Otomasyonun Sağladığı Avantajlar
Geleneksel gelişmiş kontrol teknolojileri, örneğin, gelişmiş süreç kontrolü, tekrar edilebilir süreçler için en uygun çözümlerdir. Ancak, endüstriyel tesisler, genellikle sabit kalamayan koşullarla karşılaşır. Bu durum, enerji tüketimini, emisyonları ve üretimi optimize etmek açısından zorluk yaratır.
Endüstriyel tesislerde, beklenmeyen olaylar, manuel kontrolün devreye girmesine neden olur. Bu, tesisin, örneğin, bir güç santrali trip durumuna geçmesini önlemek için yeniden stabilize edilmektedir.
Daha fazla endüstriyel otonomi sağlamak, tesis operatörleri, yöneticileri ve mühendisleri için birçok avantaj sunmaktadır:
- Geliştirilmiş güvenlik: İşçilerin tehlikeli ortamlara maruz kalma riskini azaltır.
- Artan operasyonel verimlilik: Üretimi ve ekipman kullanımını optimize eder.
- Maliyet düşürücü etkisi: İş gücü ve bakım maliyetlerini optimize eder.
- Gelişmiş karar verme: Yapay zeka destekli içgörülerle daha doğru sonuçlar elde edilir.
- Çevresel sürdürülebilirlik: Kaynak kullanımı optimizasyonu ve emisyonların azaltılmasını sağlar.
- Ölçeklenebilirlik: Büyük veya uzak operasyonları yönetmeyi kolaylaştırır.
- Bağlantılı uzaktan operasyonlar: Coğrafi olarak dağılmış varlıkların merkezi kontrolü.
Endüstriyel Otomasyon Stratejisi Oluşturma
AVEVA ve Schneider Electric, endüstriyel süreç, hibrit ve hesaplama altyapısı kullanım durumları üzerine NVIDIA ile iş birliği yapmaktadır:
- Fiziksel olarak doğru endüstriyel dijital süreç ikizleri ile otonom AI ajanları.
- Endüstriyel 3D ortamlar için yüksek çözünürlüklü dijital ikizler ve işletim merkezleri.
- NVIDIA hızlandırmalı hesaplama kümeleri için veri merkezi referans tasarımları.
AVEVA Dinamik Simülasyonu ve NVIDIA Raptor’un Sonuçları
AVEVA Dinamik Simülasyonu; sanayi süreçlerinin titiz bir ilk ilkeye dayalı simülatörüdür ve NVIDIA Raptor ile entegrasyonu, endüstriyel süreç simülasyonu konusundaki yenilikleri yönlendirmektedir.
AVEVA Dinamik Simülasyonu, operatör eğitim simülatörleri, kontrol testleri ve sürecin tasarımı için dinamik simülasyon ikizleri oluşturmaktadır.
Endüstriyel mühendisler, AVEVA Dinamik Simülasyonu kullanarak işletim maliyetlerini azaltabilir, sanayi ürünlerinin piyasaya sürülme süresini kısaltabilir, işçi güvenliğini artırabilir ve ağır sanayi alanında tesis sürekliliğini optimize edebilir.
Raptor, AVEVA’nın dinamik süreç simülasyonu kullanılarak çevrimdışı olarak eğitildi. Raptor, veri merkezlerinde AI iş yüklerini desteklemek üzere hızlandırılmış hesaplama gücü ile büyük ölçekli pekiştirme öğrenme eğitimini sağlıyor.
NVIDIA, Raptor frameworkünü içsel olarak yonga dizaynında kullanarak pekiştirme öğrenme yöntemleri ile, benzer performans ve doğruluğu koruyarak 25% daha küçük aritmetik devreler üretti. Raptor, geniş bir pekiştirme öğrenme algoritması yelpazesi destekleyerek endüstriyel problemler çözmek için kullanılabilir.
AVEVA Dinamik Simülasyon model ortamı, NVIDIA Raptor derin pekiştirmeli öğrenme ajanından bir eylem alır ve ona yeni bir durum döndürür. Raptor, her adımda, almış olduğu eylemin sonuçlarına göre ödül alır ve ödülleri maksimize ederek öğrenir.
Eğitildiğinde, sonuç olarak elde edilen kontrol politikası, tesis kontrol sisteminde uygulanabilir:
- Üretim etkilerini en aza indirerek ürün kalitesini daha kısa sürede stabilize eder.
- Seri işlemlerin kontrolünü geliştirerek tutarlı ve tekrar eden ürün kalitesi sunar.
- Karmaşık başlangıç ve durdurma sürelerini azaltarak üretim verimliliğini artırır.
Örnek bir endüstriyel problem, daha ağır propane ile daha hafif metan ve etenin ayrıldığı bir kimyasal damıtma sürecidir. Gelen beslemedeki beklenmeyen değişiklikler, endüstriyel sürecin bozulmasına neden olabilir ve genellikle bu durumda tesis operatör müdahalesi gereklidir.
Raptor DRL ajanı, AVEVA Dinamik Simülasyon kullanarak ısı girişini, kolon alt düzeyini ve reflü tahtası seviyesini kontrol etmek üzere eğitildi. Sonuç olarak, DRL ajanı, konvansiyonel endüstriyel kontrollerle karşılaştırıldığında, damıtma sistemini, sıcaklık ve ürün kalitesinin doğru aralıklarda kalmasını sağlayarak, manuel bir operatörden iki kat daha hızlı stabilize edebildi.
Endüstriyel Süreç Simülasyonunun Geleceği
Yapay zeka ve derin pekiştirmeli öğrenme, endüstriyel tesis süreç kontrolünü daha yüksek otonomi seviyelerine ulaştırıyor. AVEVA’nın doğru süreç dijital ikizleri ve NVIDIA’nın hızlandırılmış hesaplama platformu, endüstriyel süreç simülasyonunda kanıttan gerçek dünya uygulamalarına kadar inovasyonu tetikliyor.
AVEVA’nın bir sonraki adımı, AVEVA Dinamik Simülasyonu’nu Raptor ile pilotlamak, ürünleştirmek ve ölçeklendirmektir. AVEVA, bazı dünya çapında önde gelen enerji şirketleri ile iş birliği yaparak bu çözümü pilot uygulama aşamasına getirmeyi hedefliyor. Bu, müşterilerin güven kazanması için kritik bir adımdır.
Başarılı pilot projeler tamamladıktan sonra, AVEVA, uygulamayı ürünleştirmeyi ve AVEVA Connect’te kodsuz iş akışları kullanarak ölçeklemeyi planlıyor. Bu, NVIDIA hızlandırmalı hesaplama platformunu kullanarak daha hızlı eğitim sağlarken, derin pekiştirmeli öğrenme ajanlarının test ve dağıtımını kolaylaştıracak modülleri içerecek.
Endüstriyel süreç simülasyonundaki AVEVA ve NVIDIA iş birliğini daha ayrıntılı öğrenin. AVEVA Dinamik Simülasyonu ve NVIDIA Raptor hakkında daha fazla bilgi edinin.
