シメント･イタンベ社はMPCでプロセスを最適化

ブラジルを拠点とするシメント･イタンベ社は、45年以上にわたって土木建設分野向けのセメントを生産してきました。同社は、将来のさらなる成長のための基盤を築くために、いくつかの改善を望んでいました。

具体的には、シメント･イタンベ社は操業プロセスの標準化、設備稼働率の向上、製造プロセスでのエネルギー使用量の削減を望んでいました。そこで同社は、ロックウェル･オートメーションに支援を求めました。

私たちは2つの段階に分けてプロジェクトに取り組みました。第1段階はキルンの操業を対象とし、第2段階では粉砕作業の最適化に焦点を当てました。

セメントキルン生産性の最適化

セメントキルンでは、燃料源のばらつきや原料特性の不確実性があるため、制御が難しいことで知られています。このような変動入力のために、エネルギー使用を最適化し、安定した操業を維持し、生産能力を最大化するために必要な正確な制御を達成することが困難です。

当社は、シメント･イタンベ社と協力してFactoryTalk® Analytics™ Pavilion8®モデル予測制御(MPC)技術を実装しました。Pavilion8は、コスト削減、排出量削減、安定した品質、増産など、複数のビジネス目標を達成するためにプラントを継続的にリアルタイムで駆動する、オートメーションシステム上のインテリジェンス層です。

Pavilion8は、プロセス制御ループの推奨セットポイントを計算し、制御性能をリアルタイムで最適化します。Pavilion8は、変動する入力変数を理解し、複数のプロセスパラメータをリアルタイムで予測･制御し、実際のプロセス値に基づいて制御動作を継続的に更新することができます。

私たちは、Pavilion8を使用することで、クリンカの品質要件を維持しながら、燃料消費を最小限に抑え、温度を安定させながら、シメント･イタンベ社のキルン操業を最適化することができました。このプロジェクトは2022年後半に完了しました。

粉砕作業のエネルギー削減

セメント粉砕は、電力を大量に消費するプロセスであり、セメントメーカは、製品を一定のサイズと硬度に粉砕･粉砕するのに苦労することがあります。また、シフトごとの作業習慣の変化や、クリンカの粉砕性や粉砕助剤の組成の変化により、効率が変わることもあります。

MPC技術は、プロセスの外乱やその他の影響を考慮し、生産能力を最大化しながら製品を特定のサイズに一貫して粉砕し、エネルギーコストを最小限に抑えます。この技術は、硬度、粒度、品位など、さまざまな供給特性に対応します。

私たちはPavilion8を使って、シメント･イタンベ社の粉砕作業を最適化しました。具体的には、粉砕機の稼働時間を増やし、エネルギー使用量を削減することでした。このプロジェクトは2023年に完了しました。