Cyfrowy bliźniak i AI w przemyśle chemicznym. Czas na realną optymalizację

Cyfrowy bliźniak i AI w przemyśle chemicznym. Czas na realną optymalizację

"Przemysł chemiczny funkcjonuje w warunkach, w których sama automatyzacja nie wystarcza. Rosnące koszty energii, zmienność rynku, presja regulacyjna i potrzeba utrzymania ciągłości produkcji sprawiają, że zakłady potrzebują systemów zdolnych nie tylko reagować na bieżące zdarzenia, ale także przewidywać ich skutki" - komentuje Waldemar Pakos* z biznesu Automatyki ABB w Polsce.

"Skalę wyzwań dobrze pokazuje raport ABB Trends 2026/2027. Aż 68 proc. badanych firm przemysłowych postrzega rosnące ceny energii jako zagrożenie dla rentowności, a 48 proc. wskazuje koszty energii i surowców jako priorytetowe wyzwanie. W przemyśle procesowym, w tym chemicznym, przekłada się to na przesunięcie akcentu z samego monitorowania instalacji na przewidywanie, symulowanie i realną optymalizację procesów.

Ten praktyczny wymiar wykorzystania AI i automatyzacji był jednym z tematów XIII Kongresu Polska Chemia, organizowanego przez Polską Izbę Przemysłu Chemicznego. Miałem przyjemność reprezentować firmę ABB podczas panelu „AI i automatyzacja jako nowy język konkurencyjności przemysłu chemicznego”.

AI tam, gdzie tradycyjne metody przestają wystarczać

Jednym z najważniejszych obszarów zastosowania AI w przemyśle chemicznym jest optymalizacja pary technologicznej i energii. Para należy do najbardziej energochłonnych elementów procesu, a jej źródła i odbiory mogą zmieniać swoją rolę w zależności od etapu pracy instalacji. Układy, które podczas rozruchu pobierają parę, w późniejszej fazie pracy mogą stać się jej producentami.

W zmiennym środowisku tradycyjne modele sterowania przestają być wystarczające. System musi uwzględniać przepływy dwukierunkowe, zmienność pracy instalacji, prognozy zapotrzebowania, ceny energii, dostępność własnych źródeł oraz wymagania sieci. Dla dużych zakładów chemicznych oznacza to konieczność łączenia kilku warstw zarządzania: procesu technologicznego, automatyki, energetyki i analizy danych. To właśnie tutaj sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe mogą realnie wspierać planowanie, prognozowanie i bieżącą optymalizację.

Cyfrowy bliźniak jako baza do decyzji

Aby sztuczna inteligencja mogła skutecznie wspierać optymalizację, potrzebuje jakościowych danych i możliwie pełnego obrazu pracy zakładu.

Moim zdaniem w tym kontekście rośnie znaczenie cyfrowych bliźniaków. W przemyśle procesowym nie są one już wyłącznie cyfrowym odwzorowaniem instalacji, ale narzędziem operacyjnym, które pozwala analizować zachowanie zakładu, testować scenariusze pracy, weryfikować logikę sterowania i sprawdzać reakcję systemu na zdarzenia, których nie da się bezpiecznie odtworzyć na działającej instalacji. Największa wartość cyfrowego bliźniaka pojawia się jednak wtedy, gdy obejmuje on nie tylko sam proces technologiczny, ale również warstwę automatyki, zasilania i infrastruktury energetycznej.

Szczególne znaczenie ma to przy nowych lub głęboko modernizowanych obiektach. Na etapie rozruchu przedsiębiorstwo nie dysponuje jeszcze pełną historią danych, a więc nie ma materiału, na którym można od razu oprzeć zaawansowane modele analityczne. W takiej sytuacji symulatory stają się technologiczną bazą dalszej cyfryzacji: pozwalają szkolić operatorów, testować sekwencje uruchomieniowe, sprawdzać zachowanie instalacji w warunkach odbiegających od nominalnych i stopniowo budować środowisko do przyszłej optymalizacji.

Rynek dopiero dojrzewa

Na razie cyfrowe bliźniaki pozostają w Polsce na wczesnym etapie adopcji. Z raportu ABB Trends 2026/2027 wynika, że korzysta z nich 7 proc. badanych firm przemysłowych, a kolejne 8 proc. prowadzi pilotaże.

Jednocześnie wiele zakładów posiada już część infrastruktury, która może stać się fundamentem bardziej zaawansowanego wykorzystania danych: 49 proc. przedsiębiorstw korzysta z systemów SCADA/DCS, a 45 proc. ze zdalnego monitoringu i diagnostyki urządzeń.

Oznacza to, że kolejnym etapem transformacji nie będzie wyłącznie dalsze zbieranie danych, ale ich lepsza integracja i wykorzystanie w decyzjach operacyjnych. Przewagę będą budować te zakłady, które potrafią połączyć automatykę, energetykę, dane procesowe, modele predykcyjne i kompetencje zespołów w jeden spójny system zarządzania. Dopiero wtedy możliwe jest przejście od monitorowania procesów do ich rzeczywistej optymalizacji".

* Waldemar Pakos, dyrektor ds. cyfryzacji w biznesie Automatyki ABB w Polsce.

Linki

Skontaktuj się z nami

Do pobrania

Poleć artykuł

Facebook LinkedIn X WhatsApp