El desarrollo de herramientas de simulación y optimización con una interfaz de usuario intuitiva para mejorar la operación de los hornos de arco eléctrico
Autores: Tomai, Simon; krjanc, Igor; Andonovski, Goran; Logar, Vito
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El desarrollo de herramientas de simulación y optimización con una interfaz de usuario intuitiva para mejorar la operación de los hornos de arco eléctrico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistema de soporte a decisiones novedoso
Simulador de EAF
Optimizador de EAF
Interfaz fácil de usar
Consumo de energía
Capacidad de respuesta en tiempo real
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El documento presenta un novedoso sistema de soporte a la decisión diseñado para mejorar la eficiencia y efectividad de la toma de decisiones para los operadores de hornos de arco eléctrico (EAF). El sistema integra dos herramientas principales: el Simulador de EAF, que se basa en modelos mecánicos avanzados, y el Optimizador de EAF, que utiliza modelos basados en datos entrenados con datos históricos. Estas herramientas permiten la simulación y optimización de los ajustes del horno en tiempo real y proporcionan a los operadores información importante. Un objetivo clave fue desarrollar una interfaz fácil de usar con el Servicio en la Nube Siemens Insights Hub y Node-RED que permite la gestión y soporte interactivo. La interfaz permite a los operadores analizar y comparar lotes pasados y simulados ajustando los datos de entrada y parámetros, lo que resulta en una mejor optimización y reducción de costos. Además, el sistema se centra en la recopilación y preprocesamiento de datos de entrada para el simulador y el optimizador y utiliza la comunicación Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) entre las interfaces de usuario y los modelos para garantizar un intercambio de datos fluido. El Simulador de EAF utiliza un modelo matemático integral para simular la compleja dinámica de transferencia de calor y masa, mientras que el Optimizador de EAF utiliza un enfoque basado en lógica difusa para predecir el consumo óptimo de energía. La integración con Siemens Edge Streaming Analytics garantiza una recopilación de datos robusta y una capacidad de respuesta en tiempo real. El diseño de doble interfaz mejora la accesibilidad del usuario y la flexibilidad operativa. Este sistema tiene un potencial significativo para reducir el consumo de energía en hasta un 10% y los tiempos de fusión en hasta un 15%, mejorando la eficiencia y sostenibilidad de todo el proceso.
Descripción
El documento presenta un novedoso sistema de soporte a la decisión diseñado para mejorar la eficiencia y efectividad de la toma de decisiones para los operadores de hornos de arco eléctrico (EAF). El sistema integra dos herramientas principales: el Simulador de EAF, que se basa en modelos mecánicos avanzados, y el Optimizador de EAF, que utiliza modelos basados en datos entrenados con datos históricos. Estas herramientas permiten la simulación y optimización de los ajustes del horno en tiempo real y proporcionan a los operadores información importante. Un objetivo clave fue desarrollar una interfaz fácil de usar con el Servicio en la Nube Siemens Insights Hub y Node-RED que permite la gestión y soporte interactivo. La interfaz permite a los operadores analizar y comparar lotes pasados y simulados ajustando los datos de entrada y parámetros, lo que resulta en una mejor optimización y reducción de costos. Además, el sistema se centra en la recopilación y preprocesamiento de datos de entrada para el simulador y el optimizador y utiliza la comunicación Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) entre las interfaces de usuario y los modelos para garantizar un intercambio de datos fluido. El Simulador de EAF utiliza un modelo matemático integral para simular la compleja dinámica de transferencia de calor y masa, mientras que el Optimizador de EAF utiliza un enfoque basado en lógica difusa para predecir el consumo óptimo de energía. La integración con Siemens Edge Streaming Analytics garantiza una recopilación de datos robusta y una capacidad de respuesta en tiempo real. El diseño de doble interfaz mejora la accesibilidad del usuario y la flexibilidad operativa. Este sistema tiene un potencial significativo para reducir el consumo de energía en hasta un 10% y los tiempos de fusión en hasta un 15%, mejorando la eficiencia y sostenibilidad de todo el proceso.