[市場動向]

NTT Com、化学プラントの挙動を仮想的に再現、実際のプラントで有効な制御パラメータを探索

2019年3月27日(水)日川 佳三(IT Leaders編集部)

NTTコミュニケーションズ(NTT Com)は2019年3月26日、化学プラントの挙動を仮想的に再現し、この上で自動探索した制御パラメータ値が実際の化学プラントの改善に有効であることを確認したと発表した。化学プラントに残っている手動制御を自動化する上での第一歩になる、としている。

 NTTコミュニケーションズは、横河電機および横河ソリューションサービスと連携し、化学プラントの挙動を仮想的に再現する仕組み「プラント向けデジタルツイン」を開発した。この上で自動探索した制御パラメータ値が実際のプラントの制御改善に活用できることを確認した(図1)。

図1:実証実験のイメージ(出典:NTTコミュニケーションズ)図1:実証実験のイメージ(出典:NTTコミュニケーションズ)
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 プラント向けデジタルツインは、蓄積したプロセスデータから反応器の状態変化を予測するモデルでNTTコミュニケーションズがディープラーニングを活用して作成した「蒸留塔状態予測モデル」と、横河電機のプラント制御シミュレータを組み合わせたものである。

 蒸留塔状態予測モデルを、NTTコミュニケーションズが持つ可視化技術「時系列アトリビューション解析技術」を用いて可視化し、専門家の知見と照らし合わせた。こうして、化学プラントの挙動を正しく再現できているかを確認しながら、プラント向けデジタルツインを構築した。

 今回、プラント向けデジタルツイン上で、状態予測値に加え、化学プラントの挙動そのものをシミュレートした。こうして、最適な制御パラメータ値を、約2500パターンの中から自動探索した。

 自動探索した制御パラメータ値と、経験豊富な横河ソリューションサービスのプラントコンサルタントが導き出した結果を比較検証した。この結果、両者が一致することを確認した。ディープラーニングを用いた制御パラメータの自動探索手法が、実際のプラントの制御改善に活用できることを確認した。

 3社は今後、今回の実証実験で得られた成果をさらに高度化させ、「プロセス系プラント」における省エネルギー化の実現や生産の安定化に向けた技術開発を続けていく。

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