sistemas especialistas para aplicações industriais. a experiência do tecpar sistemas...

Sistemas Especialistas para Aplicações Industriais.

A experiência do TECPAR

Sistemas Especialistas para Aplicações Industriais.

A experiência do TECPAR

Dr. Eng. Milton Pires Ramos

DEIN – Departamento de Tecnologia da Informação

25 de Junho de 2001.

Instituto de Tecnologia do Paraná

Iniciativa:

Introdução - Apresentação geral - Histórico- Áreas em potencial

Desenvolvimento - Os projetos de SE’s- Equipe necessária - Interação com o especialista

Negócio - Custos- Relação custo x benefício- Pode-se ganhar dinheiro com IA ?

Plano da apresentaçãoPlano da apresentação

O TECPAR, fiel ao seu papel de difusor de novas tecnologias, deu

início em 1990 à formação de uma equipe de

profissionais/pesquisadores com o objetivo de explorar a

Engenharia do Conhecimento como um novo nicho tecnológico,

orientando seus trabalhos especificamente para o

desenvolvimento de sistemas especialistas para aplicações

industriais. Deste esforço surgiram diversos projetos e um campo

de aplicação específico tem se destacado: os sistemas inteligentes

aplicados à engenharia de materiais e corrosão.

Apresentação geralApresentação geral

HistóricoHistórico

1990 Setembro – Criação do Projeto de Sistemas Especialistas.1990 Novembro – Contratação do Projeto SES, Sistema Especialista em Soldagem, desenvolvido em cooperação com a Refinaria Pres. Getúlio Vargas – REPAR, da PETROBRAS. Conclusão da primeira versão 1991. Segunda versão desenvolvida entre 1994 e 1997.1992 Junho – Contratação do Projeto Monitor – Sistema especialista para monitoramento da corrosão em planta de processo industrial. REPAR-PETROBRAS. Conclusão em Dezembro 1993.1992 Setembro – Contratação do projeto VIDENTE – Sistema especialista em manutenção preditiva de equipamentos e plantas industriais. Conclusão em Setembro 1995.1998 Março – Início de dois projetos para a Refinaria Landulfo Alves – RLAN, da PETROBRAS, em Salvador, Bahia: Aminiex, sistema especialista em corrosão para unidades de tratamento de gases, e FccMonitor, sistema especialista em corrosão para unidades de craqueamento catalítico fluído.2001 Janeiro – Contratação do Projeto Injex – Sistema especialista para controle da qualidade da água de injeção em plataforma oceânica. CENPES/PETROBRAS.

Áreas em potencialÁreas em potencial

CLÁSSICAS:- Diagnóstico médico;- Análise de crédito;- Configuração de equipamentos;- Apoio ao projeto;- Apoio à decisão;- Diagnóstico de processos.

PROSPECÇÃO:- Internet e comércio eletrônico;- Ensino à distância;- Pesquisas de mercado.

Sistema especialista no monitoramento da corrosão em unidades de destilação de petróleo.

- Projeto desenvolvido entre 1992 e 1994, para a Refinaria Pres. Getúlio Vargas - REPAR, Araucária, Paraná;

- Monitora ‘on-line’ as variáveis críticas para a corrosão, analisa essas variáveis, diagnostica problemas e orienta os operadores quanto a medidas corretivas de ajuste no processo.

- Resultados: -maior controle do processo corrosivo;-redução da corrosão localizada de 30%;-redução da carga de trabalho dos especialistas.

-Sistema desenvolvido em PROLOG e C.

MONITORMONITOR

MONITORMONITOR

Typical crude unit flowchart

Título do Projeto: Sistema Especialista para controle da corrosão em unidades de craqueamento catalítico fluído e unidades de tratamento de gases.

Objetivo:Desenvolver um sistema especialista para interpretação, diagnóstico e controle da corrosão em unidades de FCC e DEA, a partir da aplicação de técnicas de ruído eletroquímico e sensores de hidrogênio.

Projeto financiado pelo Fundo CTPetro!

FccMonitor e AminiexFccMonitor e Aminiex

Acesso aos dados: - SDCD e PI;- Baixa e alta freqüência;- Módulo de cálculo.

Máquina de Inferência:- Gera conclusões utilizando os dados dos módulos

acima e a base de conhecimento. Base de Conhecimento:

- Conhecimento na forma de regras de produção. Interface de Saída:

- SDCD e Rede Corporativa (acesso remoto). Interface do Especialista: - Painel de configuração; - Módulo de justificativa.

SE’s em ambiente industrialSE’s em ambiente industrial

Expert System

PlantInstruments and probes

Labresults

DCS InterfaceDCS network

Plant controlconsole

Computerin the network

Desk of theplant manager

Desk of the corrosioncontrol team

Network

Knowledgebase

Calculationmodule

Dataaccess

Justificationmodule

Expertinterface

Inferenceengine

Inferenceoutput

Corrosionexpert

Arquitetura do SEArquitetura do SE

If CelulaHidrogenio > [CHCorrenteLim]And CelulaHidrogenio1 > [CHCorrenteLim]And CelulaHidrogenio2 > [CHCorrenteLim]And !Nao inferir celula de hidrogenioAnd !Unidade nao esta operandoThen Possui Hidrogenio

If Possui HidrogenioThen Sistema com permeacao de hidrogenio

If Sistema com permeacao de hidrogenioAnd Sistema despassivoAnd !Unidade nao esta operandoThen Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio

If Po < [PoLimCorrosivo]And !Nao inferir potencialAnd !Unidade nao esta operandoThen Potencial despassivo

If Potencial despassivoThen Sistema despassivo

if Sistema despassivothen Alarme - Sistema Despassivo

LABEL diag.ap"Planta OK""Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio""Potencial e Celula de Hidrogenio apresentam instabilidade"

Exemplos de regras Exemplos de regras

Interface AminiexInterface Aminiex

Interface FccMonitor:Interface FccMonitor:

Interface CorrPlotter:Interface CorrPlotter:

“Sistema Especialista para garantia da qualidade da água do mar para injeção”P r o d u c t i o n C o n c e p t S c h e m eP r o d u c t i o n C o n c e p t S c h e m e

InjexInjex

InjexInjex

Desenvolvimento Desenvolvimento

Modelisação do conhecimento

Validação da BC e testes do sistema

Aquisição do conhecimento

Constução da base de conhecimento

Estudo inicial doproblema

Início do Projeto

Fim do projeto

- Definição dos objetivos funcionais e condições de teste.

- Definição da aquisição (rastreabilidade!)

- Definição da forma de representação

- Definição da ferramenta de programação

- Validação da BC com relação ao desempenho do especialista humano e testes do sistema como software.

Aquisição do conhecimentoAquisição do conhecimento

Processo complexo e longo de extração do conhecimento (experiência) de um especialista humano em determinado domínio.

Normalmente se dá através de reuniões e entrevistas, seguindo técnicas variadas conforme a necessidade.

Processo crítico para o sucesso do projeto.

A equipe de desenvolvimento deve buscar um relacionamento tranqüilo e de mútua confiança com especialista.

Equipe de desenvolvimentoEquipe de desenvolvimento

O engenheiro do conhecimento:- Sólida formação;- Amplo espectro de interesses;- Capacidade de observação;- Motivação;- Diplomacia e psicologia.

O especialista:- Reconhecido como especialista pelos seus pares;- Uma mente aberta;- Disposto a participar do projeto;- Motivado com a tecnologia.

SE’s como negócioSE’s como negócio

Equipe necessária: - 3 engenheiros do conhecimento- especialistas do domínio (?)

Custos: - (aprox.) R$ 250.000,00Duração: - 2 anos

Relação custo x benefício: Altíssima !

Pode-se ganhar dinheiro ?

Depende muito do porte do projeto !?!

Milton Pires Ramos

mpramos@tecpar.br

DEIN - Departamento de Tecnologia da Informação

TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná

Curitiba Paraná Brasil