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ソフトセンサーの設計と製造プロセスへの実装の進め方・事例

ソフトセンサーの設計と製造プロセスへの実装の進め方・事例

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概要

本セミナーでは、実生産で使えるソフトセンサーの設計や、その導入手順、運用のコツなど、 実装を成功させるポイントについて豊富な事例を交えて解説いたします。

開催日

  • 2022年12月5日(月) 10時00分 ～ 17時00分

プログラム

第1部 ソフトセンサー構築の基礎

(2022年12月5日 10:00〜12:00)

　プロセスデータからソフトセンサーを構築するには、一般的に線形モデルを用いることが多い。本講義では、ソフトセンサー構築手法として最も一般的な部分的最小二乗法 (PLS) の理論を解説する。その前提として必要な知識である主成分分析 (PCA) および重回帰分析についても述べる。

  1. 機械学習によるソフトセンサー構築
    1. 主成分分析
    2. 重回帰分析
    3. 多重共線性の問題
    4. 部分的最小二乗法 (PLS)
    • 質疑応答

第2部 三井化学におけるソフトセンサー実装の進め方と運用法

(2022年12月5日 12:45〜13:45)

　10年前、PIMS データの更なる活用としてソフトセンサー実用化検討を東京大学船津研究室と開始した。互いの得意技術の融合による設計・実装ツールを開発し成果を挙げたが恒久的な運用に欠点があった。そこで、日本学術振興会第 143 委員会のワークショップ活動「ソフトセンサー実装」にて、企業でのソフトセンサー運用を主体に考えたオフライン/オンラインツールを開発した。今回、これらの経緯および同ツールを用いた事例を紹介する。

  1. はじめに
    • PIMS (操業情報管理システム) の三井化学活用例
    • PIMSの更なる活用
  2. 三井化学におけるソフトセンサー検討履歴
    • 検討経緯
    • 東京大学 (船津研究室) と共同開発したオンライン実装システム
    • オフライン設計ツールの欠点
  3. 新たなツールの開発
    • システム構成
    • オフラインツール/オンラインツール機能説明
    • 時系列データ収集ツール
    • 酢酸ビニルプラントシミュレータでのソフトセンサー適用結果
  4. 三井化学でのソフトセンサー事例
  5. まとめ・今後の展開
    • 質疑応答

第3部 連続生産におけるソフトセンサーの導入とプロセスの安定化、効率化

(2022年12月5日 14:00〜15:00)

　連続生産において各段階での品質管理を適切に行うことでプロセス全体の品質管理につながるが、オンラインリアルタイムに品質を管理する場合、サンプリングによるラボ分析は不適である。したがってスペクトル測定によるオンライン監視 (ソフトセンサー) が重要となるが、観測されるスペクトルを何にするか、そのスペクトルと目的品質との間にどのようの定量モデルを構築し運用すればよいか。また、医薬品製剤の連続生産では、製造条件が変わるたびに定量モデルの再構築が求められる。しかしこれはコストがかさむために定量モデルを構築しない定量法も求められる。
　本講義ではこのソフトセンサーの役割と定量モデルを構築することなしにプロセスを監視する手法などの紹介をする予定である。

  • 連続プロセス導入の動き
  • ソフトセンサー
    • ソフトセンサーの役割
    • 具体例
      • 医薬品製造プロセスにおけるソフトセンサー
      • 学習用データが不要なソフトセンサー (IoT)
      • 波長選択
  • ソフトセンサーの問題点・課題点
    • モデルの劣化
  • 適応型ソフトセンサー
    • 実プロセスデータにおける検証
  • ソフトセンサーを用いた制御
  • 質疑応答

第4部 化学プロセスへのソフトセンサー実装の進め方・留意点

(2022年12月5日 15:15〜17:00)

　化学プロセスでは、すでに多数のソフトセンサーを導入されており、安定運転、生産性改善、コスト削減など様々なメリットが実現されている。一方で、ソフトセンサーは十分に普及しているという訳でもなく、さらなる利用拡大の余地がある。化学プロセスにおいて、ソフトセンサーの導入を妨げている要因は、数学的な知識の不足、データの質と量の不足、化学プロセスが個々に異なる製品を作っているためソフトセンサー設計手順を標準化しづらいこと、などが挙げられる。
　本講座では、化学プロセスの現場で役立つ内容をできる限り体系的に紹介したい。

  1. ソフトセンサーとは
  2. ソフトセンサーの活用状況
  3. ソフトセンサー設計ツールの紹介
  4. ソフトセンサー設計の手順
    1. データの準備
    2. データの前処理
    3. サンプルの選択
    4. 入力変数の選択
    5. モデルの構築
    6. モデルの評価
  5. ソフトセンサー設計のコツ
    1. 線形・非線形
    2. 時不変・時変
    3. 静的・動的
  6. 事例紹介
    • 質疑応答
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講師

  • 藤原 幸一 氏
    北海道大学 電子科学研究所
    教授
  • 大寳 茂樹 氏
    三井化学 株式会社 生産・技術本部 エンジニアリングセンター 計装技術グループ
    主席部員
  • 船津 公人 氏
    奈良先端科学技術大学院大学 データ駆動型サイエンス創造センター
    センター長, 特任教授
  • 金 尚弘 氏
    京都大学 工学研究科 化学工学専攻 プロセスシステム工学研究室
    助教
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主催

株式会社 技術情報協会
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お問い合わせ

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(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 60,000円 (税別) / 66,000円 (税込)
複数名
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 55,000円(税別) / 60,500円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 60,000円(税別) / 66,000円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 110,000円(税別) / 121,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 165,000円(税別) / 181,500円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

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