DOSP-VHR-001194 | OptiPID+: Optimale geavanceerde PID instelling voor verbeterde procescontrole

Voor vele industriële sectoren staat het productieproces centraal. Hierbij is het afregelen van dit proces uitermate belangrijk voor de doorvoer (‘throughput’) en de kwaliteit van het product. Typisch wordt in deze sector een veelheid van industriële PID-regelaars aangewend (en heel af en toe een MPC-regelaar) om zo een proces aan te sturen. Omwille van diverse redenen raken deze regelaars dikwijls mettertijd slecht ingesteld. Meerdere studies handelen hierover en wijzen op verlies van kwaliteit, maar duiden daarnaast ook op een verkwisting van energie en grondstoffen.

Typisch gerapporteerde meerwaarden die bekomen worden bij goed afgestelde regellussen zijn de reductie van (i) slijtage, (ii) energiekost (5-15%), (iii) taktijden en (iv) spreiding op productparameters, naast de verhoging van (v) winst (5-10%), (vi) productiecapaciteit (10%) en tot slot (vii) de uniformiteit van de kwaliteit (25-50%). VIVES en de M-Group KU Leuven Campus - beide met ruime ervaring in zowel de theoretische als de praktische regeltechniek – krijgen regelmatig de vraag vanuit de industrie om opleidingen rond procescontrole te organiseren, maar ook om hulp te leveren bij het afstellen of verbeteren van installaties. Het is in dit licht dat het VLAIO TETRA-project OptiPID+ van start ging teneinde een duurzaam antwoord te kunnen bieden op de concrete noden rond procesregelaars binnen alle takken van de industrie.

WAT ZIJN DE NODEN VAN DE INDUSTRIE? Om de economische slagkracht te verhogen, streeft de industrie ernaar om met dezelfde installaties grotere productiehoeveelheden te halen, minder spreiding op de kwaliteit te bekomen en nieuwe complexere producten te vervaardigen. De fabrikant heeft hierbij vooral nood aan (i) een verhoogde performantie wanneer er gewerkt wordt nabij de systeemgrenzen van het productieproces en (ii) een toegenomen robuustheid tegen storingen te wijten aan, bijvoorbeeld, omgevingsveranderingen zoals de temperatuur, of door aanpassingen in het productieproces, of door kwaliteitsschommelingen in de grondstoffen, enz.

Dit project beoogde het bundelen en het breed dissemineren van de theoretische en praktische kennis aanwezig binnen de kennisinstellingen (KU Leuven M-Group en VIVES) over het beoordelen, modelleren en afstellen van (i) klassieke PID regelaars en (ii) complexere regelaars die gecombineerd moeten worden met de industrieel vertrouwde PID regelaars voor het sturen van de meer uitdagende processen (hier verder vermeld als PID+ regelaars).

Inhoudelijk werd de nadruk gelegd op applicaties die worden aangereikt uit bedrijven die meestappen in de gebruikersgroep. Bedrijven in de gebruikersgroep werden als geprefereerde partners behandeld binnen het project doordat ze (i) de mogelijkheid kregen usecases voor te leggen waar de kennisinstellingen rechtstreeks bij werden betrokken en (ii) als eerste de toegang bekwamen tot de werkpakketten en leverbaarheden binnen het project, die zowel technische als economische aspecten belichten, wat onmiddellijke concurrentiële voordelen kan bieden.