Instituto de Tecnologia do Paraná
Sistemas Especialistas para Aplicações
Industriais.
A experiência do TECPAR
Dr. Eng. Milton Pires Ramos
DEIN – Departamento de Tecnologia da Informação
25 de Junho de 2001.
Iniciativa:
Plano da apresentação
Introdução
- Apresentação geral
- Histórico
- Áreas em potencial
Desenvolvimento
- Os projetos de SE’s
- Equipe necessária
- Interação com o especialista
Negócio
- Custos
- Relação custo x benefício
- Pode-se ganhar dinheiro com IA ?
Apresentação geral
O TECPAR, fiel ao seu papel de difusor de novas tecnologias, deu
início
em
1990
à
formação
de
uma
equipe
de
profissionais/pesquisadores com o objetivo de explorar a
Engenharia do Conhecimento como um novo nicho tecnológico,
orientando seus trabalhos especificamente para o desenvolvimento
de sistemas especialistas para aplicações industriais.
Deste
esforço surgiram diversos projetos e um campo de aplicação
específico tem se destacado: os sistemas inteligentes aplicados à
engenharia de materiais e corrosão.
Histórico
1990 Setembro – Criação do Projeto de Sistemas Especialistas.
1990 Novembro – Contratação do Projeto SES, Sistema Especialista em Soldagem,
desenvolvido em cooperação com a Refinaria Pres. Getúlio Vargas – REPAR, da
PETROBRAS. Conclusão da primeira versão 1991. Segunda versão desenvolvida entre
1994 e 1997.
1992 Junho – Contratação do Projeto Monitor – Sistema especialista para monitoramento da
corrosão em planta de processo industrial. REPAR-PETROBRAS. Conclusão em Dezembro
1993.
1992 Setembro – Contratação do projeto VIDENTE – Sistema especialista em manutenção
preditiva de equipamentos e plantas industriais. Conclusão em Setembro 1995.
1998 Março – Início de dois projetos para a Refinaria Landulfo Alves – RLAN, da
PETROBRAS, em Salvador, Bahia: Aminiex, sistema especialista em corrosão para
unidades de tratamento de gases, e FccMonitor, sistema especialista em corrosão para
unidades de craqueamento catalítico fluído.
2001 Janeiro – Contratação do Projeto Injex – Sistema especialista para controle da
qualidade da água de injeção em plataforma oceânica. CENPES/PETROBRAS.
Áreas em potencial
CLÁSSICAS:
- Diagnóstico médico;
- Análise de crédito;
- Configuração de equipamentos;
- Apoio ao projeto;
- Apoio à decisão;
- Diagnóstico de processos.
PROSPECÇÃO:
- Internet e comércio eletrônico;
- Ensino à distância;
- Pesquisas de mercado.
MONITOR
Sistema especialista no monitoramento da
corrosão em unidades de destilação de petróleo.
- Projeto desenvolvido entre 1992 e 1994, para a Refinaria Pres.
Getúlio Vargas - REPAR, Araucária, Paraná;
- Monitora ‘on-line’ as variáveis críticas para a corrosão, analisa
essas variáveis, diagnostica problemas e orienta os operadores
quanto a medidas corretivas de ajuste no processo.
- Resultados: -maior controle do processo corrosivo;
-redução da corrosão localizada de 30%;
-redução da carga de trabalho dos especialistas.
-Sistema desenvolvido em PROLOG e C.
MONITOR
Typical crude unit flowchart
FccMonitor e Aminiex
Título do Projeto:
Sistema Especialista para controle da corrosão em
unidades de craqueamento catalítico fluído e unidades
de tratamento de gases.
Objetivo:
Desenvolver
um
sistema
especialista
para
interpretação, diagnóstico e controle da corrosão em
unidades de FCC e DEA, a partir da aplicação de
técnicas de ruído eletroquímico e sensores de
hidrogênio.
Projeto financiado pelo Fundo CTPetro!
SE’s em ambiente industrial
 Acesso aos dados:
- SDCD e PI;
- Baixa e alta freqüência;
- Módulo de cálculo.
 Máquina de Inferência:
- Gera conclusões utilizando os dados dos módulos
acima e a base de conhecimento.
 Base de Conhecimento:
- Conhecimento na forma de regras de produção.
 Interface de Saída:
- SDCD e Rede Corporativa (acesso remoto).
 Interface do Especialista:
- Painel de configuração;
- Módulo de justificativa.
Arquitetura do SE
Expert System
Plant
Instruments
and probes
DCS
Lab
results
Interface
DCS network
Calculation
module
Knowledge
base
Justification
module
Data
access
Inference
engine
Expert
interface
Inference
output
Network
Plant control
console
Computer
in the network
Desk of the corrosion
control team
Desk of the
plant manager
Corrosion
expert
Exemplos de regras
If CelulaHidrogenio > [CHCorrenteLim]
And CelulaHidrogenio1 > [CHCorrenteLim]
And CelulaHidrogenio2 > [CHCorrenteLim]
And !Nao inferir celula de hidrogenio
And !Unidade nao esta operando
Then Possui Hidrogenio
If Possui Hidrogenio
Then Sistema com permeacao de hidrogenio
If Po < [PoLimCorrosivo]
And !Nao inferir potencial
And !Unidade nao esta operando
Then Potencial despassivo
If Potencial despassivo
Then Sistema despassivo
if Sistema despassivo
then Alarme - Sistema Despassivo
If Sistema com permeacao de hidrogenio
And Sistema despassivo
And !Unidade nao esta operando
Then Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio
LABEL diag.ap
"Planta OK"
"Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio"
"Potencial e Celula de Hidrogenio apresentam instabilidade"
Interface Aminiex
Interface FccMonitor:
Interface CorrPlotter:
Injex
“Sistema Especialista para garantia da qualidade da
Production
Concept
Production
Concept
Scheme
água do mar
para Scheme
injeção”
SHUTTLE
SHUTTLE
TANKER
TANKER
WATER
WATER
DEPTH
DEPTH
DEPTH
FSO
FSO
FPU
FPU
MOORING
MOORING
LINES
LINES
LINES
MOORING
MOORING
LINES
LINES
LINES
OIL
OIL
EXPORT
OIL EXPORT
PIPELINE
PIPELINE
FLEXIBLE
FLEXIBLE
PIPELINES
PIPELINES &
&
UMBILICALS
UMBILICALS
UMBILICALS
GAS
GAS EXPORT
EXPORT PIPELINE
PIPELINE
WET
WET
XTREE
XTREE
XTREE
WELL
WELL
RESERVOIR
RESERVOIR
RESERVOIR
Injex
Desenvolvimento
In ício do Proje to
- Definição dos objetivos funcionais e condições de teste.
- Definição da aquisição (rastreabilidade!)
- Definição da forma de representação
- Definição da ferramenta de programação
- Validação da BC com relação ao desempenho do
especialista humano e testes do sistema como software.
Estu do in icial do
probl e m a
Aqu isição do
con h e cim e n to
Mode lisação do
con h e cim e n to
C on stu ção da base de
con h e cim e n to
Validação da BC e
te ste s do siste m a
Fim do proje to
Aquisição do conhecimento
 Processo complexo e longo de extração do conhecimento
(experiência) de um especialista humano em determinado
domínio.
 Normalmente se dá através de reuniões e entrevistas,
seguindo técnicas variadas conforme a necessidade.
 Processo crítico para o sucesso do projeto.
 A equipe de desenvolvimento deve buscar um
relacionamento tranqüilo e de mútua confiança com
especialista.
Equipe de desenvolvimento
 O engenheiro do conhecimento:
- Sólida formação;
- Amplo espectro de interesses;
- Capacidade de observação;
- Motivação;
- Diplomacia e psicologia.
O especialista:
- Reconhecido como especialista pelos seus pares;
- Uma mente aberta;
- Disposto a participar do projeto;
- Motivado com a tecnologia.
SE’s como negócio
Equipe necessária:
- 3 engenheiros do conhecimento
- especialistas do domínio (?)
Custos:
Duração:
- (aprox.) R$ 250.000,00
- 2 anos
Relação custo x benefício:
Altíssima !
Pode-se ganhar dinheiro ?
Depende muito do porte do projeto !?!
Milton Pires Ramos
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DEIN - Departamento de Tecnologia da Informação
TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná
Curitiba
Paraná
Brasil