La fabrication intégrée de carton consiste en un certain nombre de processus unitaires qui génèrent en permanence de grandes quantités de données de processus. La fabrication est énergivore et les variations doivent être prises en compte pour obtenir le processus de production optimal. Une nouvelle thèse à l'Université de Karlstad montre comment différents modèles mathématiques peuvent être appliqués aux processus en termes d'amélioration de la qualité des produits et de réduction de la consommation d'énergie.

"J'ai étudié les conditions qui existent pour les modèles statistiques et mécanistes pour prédire les propriétés des pâtes et cartons et pour une efficacité énergétique accrue, " dit Daniel Ekbåge, qui a soutenu avec succès sa thèse de doctorat sur la modélisation des procédés dans la fabrication des pâtes et papiers.

Le processus de production des pâtes et papiers est configuré par plusieurs processus unitaires qui créent un réseau de flux constitué de copeaux de bois, pâte chimique, pâte mécanique, carton et autres composants importants. Les mesures de processus et de qualité sont utilisées pour surveiller et contrôler les processus, qui sont collectées en permanence dans le système de données de processus. Les données de processus contiennent des informations précieuses sur les modèles et la variabilité sous-jacents, et à l'aide d'analyses statistiques et multivariées, vous pouvez obtenir des informations sur la façon dont les variations réduites et la prédiction des propriétés importantes peuvent être obtenues.

Modélisation des processus de la qualité des produits et de l'énergie

Une grande partie de l'étude porte sur le processus de pâte mécanique où les copeaux de bois sont mélangés avec des produits chimiques avant d'être traités avec des charges mécaniques à température élevée dans le raffineur. Certains des défis de ce processus sont la consommation d'électricité et le fait que les données de processus sont souvent mesurées, tandis que les propriétés de la pulpe sont mesurées moins souvent, ce qui est défavorable en termes d'optimisation. Pour étudier les conditions d'un modèle dynamique et de modèles de régression multiple, ceux-ci ont été appliqués aux données du procédé et de la pâte pour étudier les prédictions de la déshydratation et de la résistance de la pâte. La thèse de doctorat se compose de plusieurs sous-études qui incluent la récupération d'énergie dans le processus d'évaporation, modélisation des propriétés de résistance du carton et cartographie du développement des propriétés dans le matériau lors d'un changement de qualité.

« Les données de processus et de qualité à l'usine sont un atout précieux qui peut également consister en des corrélations complexes. Il a été intéressant d'étudier comment les techniques de calcul modernes peuvent contribuer à une production améliorée et mon étude souligne également l'importance de la combinaison des connaissances sur les deux le processus et les différentes méthodes de modélisation lors de l'évaluation de l'applicabilité d'un modèle dans le processus de production, " dit Daniel Ekbåge.