[发明专利]利用部件特定的消耗数据的过程仿真

说明书

技术领域

本发明总体上涉及工业控制系统，更具体而言，涉及基于与系统的特定元素相关联的能量或环境费用的仿真。

背景技术

企业日益意识到其运作所采用的整个资源谱。部分由于政府规章、税务处理、企业效率以及友好关系的变化，现在工厂必须考虑所有类型的可持续性因素如何影响其组织的花费和实践。例如，制造工厂不能只关注原材料和设备。为遵守规章、保证有利的定价以及避免处罚，企业必须考虑可持续性因素，诸如能量使用的比率和计时以及诸如碳排放的副产品的生成。

为解决规章、经济和环境问题，许多公司持续监测并试图预报影响其可持续性的活动和事件。目前的监测一般考虑高级能量和副产品的总量，但可能缺乏对其它可持续性因素的全面考虑。在一些实例中，这些总量是按照工厂的每单位面积的度量来计算的。未来所使用和产生的量主要是基于季节性的历史数据来估算的。这些估算可能非常不精确且容易受到相当大的不一致的影响。所得到的近似中的误差可导致效率降低、花费增加以及运作瓶颈。

诸如Pavilion^TM实时环境管理(Pavilion^TM Real-time EnvironmentalManagement)和软件CEM^TM(Software CEM^TM)的软件包的目标在于缓解特定关注，诸如排放达标率(emissions compliance)。Pavilion软件可测量来自工厂内的多个源的排放，以便提供连续的计算和定期的报告，并且可通过分析引擎来便于数据处理，以便提供预报性排放监测。然而，管理者可受益于不仅描述排放而且描述其它可持续性因素及其相互关系的完整信息。

因此，现有的估算所提出的一个挑战是难以全面理解各个过程或部件对能量和其它可持续性因素的一种或多种影响。例如，公司可能难以确定适当的生产率来使排放信用(emissions credit)值最大化，这是因为排放可能不会以可预测的方式随总产量变化。在此情况下，对整个工厂的评估可提供对只关注排放生成部件的技术的替选评价。在另一例子中，对其过程执行改变的工厂可达到其峰值能量使用并招致处罚。总体开销估算可能无法提供足够的规划范围(planning context)，以允许对可持续性因素做出了解情况的决策。因此，独立地确定与特定部件或过程相关联的贡献或消耗的更精确的表示将是有益的。

在适当地利用工厂信息方面存在另一挑战。仿真工具通常被工程师和管理者用来获知工厂活动的流程(flow)和消耗品。然而，工厂的可持续性因素一般是以从上到下的角度来考虑的，这常常使得难以辨别某些支出的源。因此，使得部件特定的建模和仿真环境能够改进对特定过程或部件的有关消耗和可持续性因素的理解将是有用的。

发明内容

下面的概括给出了简要概述，以提供对本文所描述的某些方面的基本理解。本概括既不是全面的概述，也不打算标识关键的元素或描述本文所述方面的范围。本概括的唯一目的是以简要的形式给出一些特征作为后面所提出的更详细描述的前言。

仿真工具和方法可被开发成包括：将离散消耗数据和过程特定的可持续性信息与系统或工厂中的精确消耗点相关联。通过将消耗和可持续性数据归因于更具体的过程或部件，并且将该过程或部件的模型组装成为有助于削减费用并对决策和过程提供更大支持的全面动态仿真，提供了更高的分辨率和改善的粒度(granularity)。

动态仿真可由系统或用户输入来更改，以便辨识可能的变化对企业的影响，特别是对于与消耗或可持续性相关的信息的影响。对变化的仿真响应可用来改进预报、规划和替选实现。另外，可对仿真进行优化，以便确定对当前生产环境状态有利的替选。优化可指向各种情形，包括规章、基础设施或业务关系的变化。

为实现上述和相关目的，下面的描述和附图详细地说明了某些示例性的方面。这些方面仅仅表示可采用本文所描述的原理的各种方式中的几种。根据下面结合附图考虑时的详细描述，其它的优点和新颖特征将变得明显。

附图说明

图1是示出了示例系统的示意性框图，该系统用于使用来自传感器的数据对过程进行仿真。

图2是示出了示例系统的图，该系统用于使用来自网络的数据对过程进行仿真。

图3是示出了一种示例方法的流程图，该方法用于使用与部件相关的可持续性因素对该部件进行仿真。

图4是示出了一种用于部件消耗预报的示例方法的图。

图5是示出了一种示例方法的图，该方法用于在考虑可持续性因素的情况下对部件进行优化。