Geïntegreerde kartonproductie bestaat uit een aantal eenheidsprocessen die continu grote hoeveelheden procesgegevens genereren. Fabricage is energie-intensief en er moet rekening gehouden worden met variaties om tot een optimaal productieproces te komen. Een nieuw proefschrift aan de Karlstad University laat zien hoe verschillende wiskundige modellen kunnen worden toegepast op de processen in aspecten van verbeterde productkwaliteit en verminderd energieverbruik.

"Ik heb de voorwaarden bestudeerd die bestaan ​​voor statistische en mechanistische modellen voor het voorspellen van pulp- en kartoneigenschappen en voor verhoogde energie-efficiëntie, " zegt Daniel Ekbåge, die met succes zijn proefschrift over procesmodellering in de pulp- en papierproductie verdedigde.

Het productieproces van pulp en papier wordt geconfigureerd door verschillende eenheidsprocessen die een netwerk van stromen creëren bestaande uit houtsnippers, chemische pulp, mechanische pulp, karton en andere belangrijke onderdelen. Zowel proces- als kwaliteitsmetingen worden gebruikt om de processen te bewaken en te controleren, die continu worden verzameld in het procesdatasysteem. De procesdata bevatten waardevolle informatie over onderliggende patronen en variabiliteit, en met behulp van statistische en multivariate analyse, u kunt inzicht krijgen in hoe verminderde variaties en voorspelling van belangrijke eigenschappen kan worden bereikt.

Procesmodellering van productkwaliteit en energie

Een groot deel van het onderzoek gaat over het mechanische pulpproces waarbij houtsnippers worden gemengd met chemicaliën voordat ze onder verhoogde temperatuur mechanisch worden verwerkt in de raffinaderij. Enkele van de uitdagingen in dit proces zijn het elektriciteitsverbruik en dat de procesgegevens vaak worden gemeten, terwijl de eigenschappen van de pulp minder vaak worden gemeten, wat ongunstig is in termen van optimalisatie. Om de voorwaarden voor een dynamisch model en meervoudige regressiemodellen te bestuderen, deze zijn toegepast op gegevens uit het proces en de pulp om voorspellingen van de ontwaterbaarheid en sterkte van de pulp te onderzoeken. Het proefschrift bestaat uit verschillende deelonderzoeken waarin energieterugwinning in het verdampingsproces, modellering van de sterkte-eigenschappen van het karton en het in kaart brengen van de vastgoedontwikkeling in het materiaal tijdens een kwaliteitswisseling.

"Proces- en kwaliteitsgegevens in de fabriek zijn een waardevol bezit dat ook uit complexe correlaties kan bestaan. Het was interessant om te onderzoeken hoe moderne rekentechnieken ondersteuning kunnen bieden voor een betere productie en mijn onderzoek benadrukt ook het belang van de combinatie van kennis over beide. het proces en verschillende modelleringsmethoden bij het evalueren van de toepasbaarheid van een model in het productieproces, " zegt Daniel Ekbåge.