Nye matematiske metoder kan give milliongevinster inden for procesindustrien
Modelbaserede procesoptimeringer skal direkte sigte mod at opnå størst muligt profitabilitet.
Sådan lyder budskabet fra James Rawlings fra University of Wisconsin-Madison, der er en af de førende forskere inden for modelbaseret kontrol. Han tildeles i dag en æresdoktorgrad ved DTU i forbindelse med DTU's Årsfest.
»James Rawlings er en af de absolutte topforskere inden for modelbaseret kontrol, som både DTU og Aalborg Universitet har glæde af at samarbejde med,« siger professor Jakob Stoustrup fra Aalborg Universitet, der har været med til at anbefale, at James Rawlings tildeles æresdoktorgraden.
We're doing it for the money
Modelbaseret kontrol er udviklet løbende siden 1960'erne og har vundet indpas i mange brancher - ikke mindst inden for den kemiske industri.
På en minikonference i går på DTU fortalte James Rawlings, at der alene i forbindelse med produktion af ethylen er omkring 1000 MPC-applikationer (Modal Predictive Control), som skønsmæssigt øger virksomhedernes overskud med mellem 500 og 800 millioner dollar om året.
James Rawlings fremviste en præsentation fra Dow Chemical, der har 13 ethylen-fabrikker, om MPC, der simpelthen havde titlen: 'We're doing it for the money'.
Han mener dog, at der kan være yderligere penge at tjene ved at anvende en særlig variant, der direkte sigter mod en økonomisk optimering.
Arbejdet med at grundlægge en teori for økonomisk modelbaseret kontrol blev begyndt for godt ti år siden, da John Bagterp Jørgensen, der i dag er lektor ved DTU Informatik, som ph.d.-studerende opholdt sig i James Rawlings forskningsgruppe i Wisconsin.
Det var dog først i oktober 2008, at forskningen var kommet så langt, at James Rawlings og John Bagterp Jørgensen sammen med andre forskere kunne fremlægge deres teori i en artikel i IEEE Transactions for Automation Control.
Regnekraften er afgørende
James Rawlings forklarede på konferencen, at der er stadig en del uafklarede problemer, der skal håndteres, før man har en komplet teori.
Økonomisk MPC er muliggjort af udviklingen inden for regnekraft. Der skal nemlig foretages en fuldstændig optimering mellem hvert eneste samplingspunkt, hvor man sammenligner modellens forudsigelse med målinger.
Derfor er metoderne først taget i brug inden for den kemiske industri, hvor man typisk har flere minutter mellem samplingspunkterne, men de er nu også på vej ind i bl.a. vindmøllebranchen og robotter, hvor samplingsintervallerne er i området 20-50 millisekunder.
»Danske virksomheder er meget ivrige til på eget initiativ at tage disse metoder i brug, og det tror jeg har været medvirkende til Rawlings interesse for at samarbejde med os,« siger Jakob Stoustrup, der peger på, at principperne for økonomisk optimering allerede i et vist omfang har vundet indpas inden for regulering af vindmøller.
James Rawlings fortalte dog til Ingeniøren, at mange industrivirksomheder endnu ikke er bekendt med denne form for optimering, da forskningen er meget ny.
Langvarig kontakt med danske forskere
Den nye æresdoktors kontakt med danske forskere går tilbage til midten af 1980'erne, da Rawlings og Sten Bay Jørgensen fra DTU Kemiteknik første gang mødte hinanden.
Til trods for at DTU og University of Wisconsin har haft et tæt samarbejde gennem årene, beretter James Rawlings, at han var meget overrasket, da han modtog beskeden om, at han ville blive tildelt en æresdoktorgrad.
