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Logiciel de pilotage et de
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Présentation générale
SIMCA-4000 permet de contrôler, d'évaluer et de piloter un procédé, en prenant en compte tous les signaux mesurés. SIMCA-4000 le fait d'une façon simple et ingénieuse. Lorsque des centaines et peut-être des milliers de signaux sont collectés à partir du procédé, il est soit inefficace soit impossible d'étudier et d'optimiser le procédé à partir de chacun de ces signaux. En analysant tous les paramètres simultanément, une analyse efficace du procédé peut être effectuée via quelques graphiques illustratifs. Cela est possible avec la maîtrise statistique multivariée de procédés (MSPC) au travers de modèles développés avec SIMCA-P+ et exécutés en ligne avec SIMCA-4000.
Les procédés sont souvent pilotés et contrôlés sur la base d'une expérience basée sur des standards établis historiquement. Ainsi la qualité du produit fini peut varier considérablement, par exemple, en fonction de variations de la température ou de matières premières, des opérateurs ou des procédures utilisées. Lorsque le procédé génère des données au travers de centaines d'appareils de mesures, il est impossible de trouver la relation entre le niveau de qualité et les signaux issus du procédé sans des outils appropriés. Comme montré dans la figure ci-contre, une forte variation du procédé (autour du point 80) peut être difficile à détecter lorsqu'il y a de nombreuses variables à piloter. Aucune des 33 courbes superposées représentant les mesures ne dévie de façon significative.
Les techniques multivariées
La Maîtrise Statistique de Procédés (SPC) a été utilisée depuis près de vingt années. La limitation de la SPC est qu'elle n'analyse qu'une variable à la fois. Le fait que les variables du procédé soient généralement fortement corrélées implique que le concept de SPC est insuffisant pour prendre en compte les véritables conditions de fabrication. Dans SIMCA-4000 vous avez accès aux mêmes fonctions de base de la SPC, mais utilisant toutes les variables agissant sur le procédé en même temps au travers d'un modèle multivarié - le Contrôle Statistique Multivarié de Procédés (MSPC). Les cartes du SPC sont habituellement difficiles à interpréter lorsqu'il y a beaucoup de variables - comme montré dans l'exemple du paragraphe précédent. Quelques variables affichent des variations, mais il est difficile de tirer des conclusions concernant le statut du procédé et de réaliser que le contrôle du procédé a été perdu à l'instant 80. Avec la MSPC, le graphique résultant est différent. Cette nouvelle présentation (voir ci-dessous) montre clairement que le procédé a subi de nombreuses variations importantes avant d'être complètement hors contrôle.
SIMCA-4000 - La solution
En se basant sur l'analyse multivariée des procédés, SIMCA-4000 est la solution à l'accroissement du volume des données. Il peut être utilisé pour contrôler ou piloter un procédé d'une façon très simple. Avec SIMCA-4000, il est possible de transformer des centaines de signaux issus du procédé en quelques graphiques aisés à interpréter affichant de façon instantanée l'état du procédé. L'opérateur sera ainsi informé dès que le procédé commencera à dériver. La détection rapide de la dérive est d'une grande importance et offre le temps nécessaire pour mettre en oeuvre des actions correctives. Mais ce n'est pas l'unique bénéfice: SIMCA-4000 donne à l'opérateur la possibilité de piloter le procédé de façon à fabriquer un produit fini donné ou à atteindre une qualité prédéfinie. Les graphiques de la MSPC vous permettent de mieux connaître et de mieux comprendre votre procédé à long-terme.
Modélisation
SIMCA-4000 travaille avec des modèles qui résument les données d'un procédé industriel, d'un laboratoire ou de signaux issus d'instruments, etc. SIMCA-P+ est le logiciel utilisé pour développer ces modèles. SIMCA-P+ est une riche boîte à outils d'analyse multivariée de données issues de procédés, utilisée pour bâtir les modèles. Il peut modéliser la relation entre des signaux provenant du procédé et la qualité et également créer différent types de modèle de pilotage.
Pilotage
Lorsque le modèle est exécuté par SIMCA-4000, l'ensemble du procédé peut être affiché en temps réel dans un unique graphique, le "graphique en serpent". Voir les images précédentes. Dans un procédé idéal, un seul point est affiché dans le graphique. Dès que le procédé s'écarte des conditions idéales, le "serpent" commence à se déplacer. Il se déplace dans différentes directions en fonction des signaux qui ont changés. L'opérateur peut agir et piloter le procédé vers les conditions désirées.
Diagnostics
Les modèles multivariés rendent possible l'analyse de l'influence de chacune des variables à tout instant. La position de chaque point dans les graphiques affichés peut être analysée en fonction des signaux sous-jacents. Cela permet d'identifier les variables et les paramètres qui sont liés à une dérive du procédé ainsi que de savoir à quel instant la dérive s'est produite.
Documentation
Avec l'enregistreur intégré, vous pouvez revisualiser les évolutions du procédé pour étudier ses variations, ses tendances, ses évolutions du niveau de la qualité, etc. Avec le presse-papiers de SIMCA-4000 il est possible d'associer un commentaire à chaque donnée. La présence de ces commentaires est indiquée dans les graphiques du procédé sous la forme de petites icônes. Cette fonctionnalité de SIMCA-4000 vous offre d'excellentes possibilités de traçabilité.
Graphiques MSPC
Comme les méthodes multivariées détectent de façon très efficace les petites variations du procédé, l'opérateur a souvent la possibilité d'agir bien avant que le procédé ne soit plus sous contrôle. Avec SIMCA-4000, les arrêts non nécessaires de la production peuvent être souvent diminués. Cet outil est basé sur les graphiques de la MSPC qui utilisent les techniques des cartes de contrôle classiques: Shewhart, EWMA, CuSum, X-barre & R, X-barre & S, en plus du "graphique en serpent", pour piloter les paramètres du modèle multivarié. Le pilotage multivarié de SIMCA-4000 inclut également les cartes traditionnelles univariées de la SPC et l'opérateur peut mettre en place des alarmes sur un paramètre ou multivariées.
Prévisions
Vous n'avez plus besoin d'attendre longuement les résultats des tests en laboratoire après la fabrication du produit. En exécutant des modèles de prévision correctement définis sur des données provenant du procédé, il est possible de piloter le procédé de telle sorte qu'un niveau de qualité donné soit atteint. En obtenant la qualité attendue à chaque instant, vous optimisez le rendement.
Intégration aisée aux systèmes déjà présents
Puisque le nombre d'outils différents permettant de collecter et de stocker des données issues de procédés est important, SIMCA-4000 possède une interface paramétrable permettant de se connecter au système de contrôle du procédé. Cette interface intégrée à SIMCA-4000 permet de dialoguer avec la plupart des systèmes de contrôle de procédés. Il est nécessaire de posséder un composant logiciel permettant le lien entre SIMCA-4000 et le système de contrôle du procédé. De tels composants sont déjà développés pour de nombreux systèmes tels que PI de OSI, PHD de Honeywell, WinMOPS, OPC, ODBC, etc. D'autres composants API peuvent être développés par les utilisateurs eux-mêmes ou en coopération avec UMETRICS et SIGMA-PLUS.
Résumé de la configuration du système
SIMCA-P+ est utilisé pour développer des modèles basés sur des données historiques. SIMCA-4000 prend en charge l'exécution du modèle et la communication avec le système de contrôle du procédé. SIMCA-4000 peut renvoyer vers la base de données des informations comme des alarmes ou des prévisions pour des paramètres importants. SIMCA-4000 View peut être connecté à un réseau ou à un modem et permet à l'utilisateur de piloter le procédé de là où il se trouve. SIMCA-4000 View peut également accéder aux données pour les utiliser dans d'autres logiciels.
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