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橫河電機株式會社宣布推出氣相色譜儀AI維護支持工具（以下簡稱“GCAI工具”），可提高GC8000過程氣相色譜儀的維護效率。GC8000過程氣相色譜儀屬于OpreX?分析儀系列。新發(fā)布的軟件能夠在對測量產(chǎn)生影響之前，檢測測量數(shù)據(jù)的微小變化，這些變化表明儀器即將發(fā)生故障。通過及時維護，可以減少停機時間。

GCAI工具截圖

開發(fā)背景

在生產(chǎn)現(xiàn)場，儀表和其他設備的穩(wěn)定運行是產(chǎn)品質量的關鍵。為了確保穩(wěn)定運行，需要適當?shù)木S護，但生產(chǎn)現(xiàn)場還必須處理一些問題，比如缺乏經(jīng)驗豐富的人員，以及需要簡化操作等。

橫河電機的GC8000氣相色譜儀是一種在生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)揮重要質量控制作用的儀表，它可以測量氣體和揮發(fā)性液體混合物中各個組分的成分。大型石油和石化工廠經(jīng)常使用數(shù)十臺GC8000，最大的工廠可能有數(shù)百臺。

氣相色譜儀及其樣品處理系統(tǒng)包含過濾器、閥門、壓力調節(jié)器、色譜柱*1和檢測器等需要定期維護的部件。這些部件的磨損程度因使用環(huán)境而異。此外，每臺氣相色譜儀的規(guī)格和維護時間將根據(jù)所測量的內容和工藝而有所不同。傳統(tǒng)上，經(jīng)驗豐富的操作員查看測量數(shù)據(jù)，并確定最佳維護時間，或者簡單地設置有足夠余地的維護時間表，用以防止異常。當突然停機造成的損失相對較低時，設備甚至一直在使用，直到它們開始惡化，并在測量值中產(chǎn)生明顯的差異。

鑒于這些需求，橫河電機開發(fā)了用于GC8000氣相色譜儀的GCAI工具。根據(jù)色譜圖中顯示的測量記錄，它使用AI對儀表測量的穩(wěn)健性進行預測。對于這一AI工具，橫河電機利用了其經(jīng)驗證的異常信號檢測AI*2功能，并對其進行了修改，以便與GC8000一起使用。

新特點

1.基于數(shù)據(jù)的測量穩(wěn)健性檢測

色譜圖*3數(shù)據(jù)中顯示的微小變化甚至在組件磨損或其他問題開始影響測量之前就出現(xiàn)了。雖然可見，但它們可能有許多不同的模式，并且它們在時間軸上的位置可能因儀表而異，這意味著只有經(jīng)驗豐富的操作員才能區(qū)分它們。

GCAI工具使用機器學習模型來配置每個GC8000單元。該模型識別與正常測量值的差異，從而檢測異常，如色譜圖所示。每次識別出與正常狀態(tài)的差異時，模型都會分析差異程度。它甚至可以檢測到微小變化，在每次進行測量時確定穩(wěn)健性。通過它提供的信息，可在性能下降對測量值產(chǎn)生影響之前，制定計劃并實施維護。

示例：初看正常的數(shù)據(jù)，放大色譜圖時可以檢測到變化

2.提前90天預測測量穩(wěn)健性

使用色譜儀，氣體在時間軸上分離和測量，氣體成分分離不良會影響測量質量。GCAI工具使用這種分離度作為指標，可以預測何時需要維護。基于分離度的變化，它可以提前90天預測分離度，并在即將達到預定的分離度時提供通知。提前知道何時需要維護，可以確定需要訂購哪些更換組件，并為儀表制定適當有效的維護計劃，從而有助于減少停機時間。

示例：提前90天預測測量穩(wěn)健性

3.無需咨詢或復雜的設備配置

為了使GCAI工具自動檢測并記錄測量數(shù)據(jù)的變化，用戶只需設置參考日期、要監(jiān)控的區(qū)域和通知閾值。這一用于預測測量穩(wěn)健性的AI解決方案易于使用，無需特殊咨詢或復雜的設備配置。用于機器學習的數(shù)據(jù)的導入和預處理也是自動進行的。由于該軟件是按年度訂購的，用戶不需要進行大量的初始投資。

*1 一種將氣體分離成單獨成分進行測量的管道
       *2 一種AI解決方案，能夠像專家操作員一樣，通過評估各種測量數(shù)據(jù)來檢測異常情況

*3 檢測到組件時產(chǎn)生的輸出信號隨時間變化的記錄

【主要目標市場】

石油和天然氣、石化、鋼鐵、電力

主要用途

　? 出于維護目的對運行中的氣相色譜儀進行持續(xù)監(jiān)測

　? 過程氣相色譜儀的維護規(guī)劃

關于OpreX

OpreX是橫河電機工業(yè)自動化(IA)和控制業(yè)務的綜合品牌。OpreX品牌代表了橫河電機在與客戶共創(chuàng)價值的過程中培育的優(yōu)良技術和解決方案，它涵蓋了橫河電機IA產(chǎn)品、服務和解決方案整個范圍。該品牌包含以下五大類：OpreX轉型、OpreX控制、OpreX測量、OpreX執(zhí)行和OpreX生命周期。GC8000是OpreX分析儀產(chǎn)品系列的一部分，該產(chǎn)品系列屬于OpreX測量類別。OpreX測量類別包括用于高精度測量、數(shù)據(jù)收集和分析的現(xiàn)場設備和系統(tǒng)。

關于橫河電機集團

橫河電機為能源、化工、材料、制藥和食品等多個行業(yè)的客戶提供測量、控制和信息領域的先進解決方案。橫河電機通過數(shù)字化技術的有效應用，幫助客戶解決日益復雜的生產(chǎn)、資產(chǎn)和供應鏈優(yōu)化等問題，實現(xiàn)向自主運營的過渡。

橫河電機于1915年在東京成立，擁有17,000多名員工。它通過遍布61個國家的122家公司的全球網(wǎng)絡，致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的社會。