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METRON - Blog

[Intervista] Conoscere il ruolo della Data Science nell'industria

Energy Efficiency

08/01/21 18.51

La Data Science oggi svolge un ruolo fondamentale nella trasformazione dei dati energetici industriali in leve operative, al fine di ottimizzare l'efficienza dei processi industriali in funzione di parametri esterni e interni. Con una formazione in Data Science conseguita durante i suoi studi di Intelligenza Artificiale (AI), Louis Denoix è da 3 anni Lead Data Scientist in METRON e dirige un team di 7 persone in 3 continenti (Asia, America latina, Europa). In questa intervista, illustra le applicazioni della Data Science in ambito industriale al fine di migliorare il rendimento energetico dei siti produttivi.


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Come può essere definita la Data Science ?

 La Data Science sfrutta l'Intelligenza Artificiale, il Data Mining, il Big Data, il Machine Learning e il Deep Learning.

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Ogni azienda genera informazioni che possono essere sfruttate come raccomandazioni strategiche. La Data Science permette di
trasformare questi dati grezzi in conoscenza.

L'analisi dei dati consente di rilevare eventi o fenomeni particolari e poi modellarli per prevederne la comparsa. Grazie al Machine Learning, è possibile insegnare alla macchina ad adottare un comportamento specifico per dare una risposta.

Il Machine Learning e la Data Science hanno già varie applicazioni in ambiti molto diversi traloro, ad esempio nell'individuazione di frodi o di malattie dalle radiografie. Oggi questi strumenti sono indispensabili per l'Industria 4.0, al fine di ottimizzare, tra l'altro, le prestazioni nel contesto industriale.

Perché usare la Data Science sui dati energetici nell'industria  ?

Tutti i siti industriali generano dati. Centinaia, se non migliaia di sensori misurano quotidianamente l'attività di una fabbrica (produzione, temperature, qualità, ecc.). Tali dati sono spesso sottoutilizzati, in particolare per quanto riguarda il monitoraggio energetico.

Le possibilità tecniche dell'era dei Big Data hanno rivoluzionato la raccolta e l'archiviazione dei dati. I siti industriali si sono evoluti e sono giunti rapidamente a maturità installando sensori e schermi di controllo e raccogliendo così una moltitudine di indicatori.

Con la Data Science, i dati raccolti in tempo reale vengono elaborati da algoritmi che ne valutano l'affidabilità per estrarne comportamenti, ossia comprendere l'evoluzione dei fenomeni in funzione dei parametri (impostazioni della macchina, meteo, ecc.). Diversi parametri servono poi a contestualizzare i dati (vincoli aziendali specifici, ecc.) per rendere affidabili e sicure le raccomandazioni.

Sul piano energetico, l'obiettivo di un sito industriale è di determinare quando il consumo è più significativo per il sito stesso. Gli algoritmi sono quindi incaricati di trovare il punto di funzionamento ottimale per ridurre al massimo i consumi di energia, garantendo la continuità della produzione e senza danni, con gli stessi volumi e lo stesso livello di qualità.

Grazie agli strumenti proposti [ai nostri clienti ], è possibile incrociare i dati energetici con diverse misure realizzate sul sito (parametri operativi relativi alle macchine, dati di produzione...). Si rilevano i momenti in cui l'efficienza è massima e minima e le ragioni di tali variazioni.

Possono essere presi in considerazione anche fonti di dati esterni al sito industriale (meteo, dati del mercato dell'energia, ecc.). Tra l'altro, questi consentono di sfruttare la variabilità dei mercati dell'energia: questo è particolarmente interessante in alcuni paesi!

 

Come applicare in modo concreto la Data Science all'energia  ?

In un primo momento, vengono recuperati tutti i dati precedenti registrati sul sito. Vi si aggiungono poi i dati esterni citati prima. L'insieme di questi parametri serve a costruire un gemello digitale di simulazione del perimetro il cui consumo è da ottimizzare.

Il modello analizza i dati in entrata e il consumo energetico in uscita per capire la loro correlazione. Dopo aver generato diverse centinaia di migliaia di scenari, elaborati a partire da parametri influenti, è possibile trovare le impostazioni ottimali per una macchina, rispettando i vincoli operativi, come la capacità produttiva.

Queste impostazioni sono restituite sotto forma di raccomandazioni e di aiuto alla conduzione per l'operatore, che è accompagnato nel suo processo decisionale. Gli operatori in loco verificano la pertinenza di tali raccomandazioni.

 

Quali sono le specificità della Data Science METRON ?

La tecnologia METRON consente di automatizzare al massimo tutte le azioni relative all'energia, di sito o di un Gruppo. Gli strumenti si basano sull'ontologia - una specificità dell'approccio METRON. Si tratta di una base di informazioni digitalizzata che raccoglie tutte le conoscenze dei nostri esperti di processo e di energia, per tutti i tipi di settore industriale.

Utilizziamo anche diversi algoritmi di Data Science. L'analisi di sensibilità consente, ad esempio, di valutare l'impatto di vari fenomeni sul consumo energetico. L’e ontologi di METRON forniscono una soluzione che consente quindi di sapere in tempo reale se la macchina (linea, processo, utility...) consuma una quantità di energia normale, elevata o bassa.

Sulla base di una cartografia virtuale del sito, tale consumo viene analizzato in seguito nel suo contesto globale:

  • su quali reti opera la macchina  ?
  • a quali apparecchiature è collegata  ?
  • dove si verificano i consumi più elevati  ?

Questa contestualizzazione dei consumi energetici può quindi sfociare in diverse soluzioni, dal semplice monitoraggio alle ottimizzazioni più avanzate.

In caso di allontanamento dai modelli di riferimento, viene inviata una notifica per verificare in loco che su una macchina non vi siano problemi. Grazie al Machine Learning, è anche possibile prevedere i consumi futuri, un'informazione fondamentale per organizzare i planning o posizionarsi in anticipo sui mercati dell'energia.

Ringraziamo il nostro esperto Louis Denoix per queste delucidazioni sulla Data Science, strumento indispensabile per trasformare i dati industriali in conoscenza. Associando la Data Science e la competenza umana, METRON consente le realtà industriali di beneficiare di un'automazione delle mansioni e di una capacità di calcolo enorme che facilita il lavoro dell'operatore nella vita quotidiana. METRON consente di risparmiare tempo nell’eseguire azioni dal valore aggiunto più elevato e sostenendo quindi un' avanzata ed efficiente implementazione delle azioni di rendimento energetico.

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