የሂደት ዲዛይን እና ፍሰት ገበታ፡- በጽንሰ-ሀሳብ ንድፍ ውስጥ ሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ድጋፍ

ትርፍ፡

• አማራጭ የሂደት መንገዶችን፣ የማገጃ ዲያግራምን እና የፒኤፍዲ ረቂቅን ለማመንጨት AI በፅንሰ-ሃሳብ ዲዛይን እንደ የሃሳብ ማባዣ የመጠቀም ችሎታ።
• በሰው ሰራሽ የማሰብ ችሎታ ረቂቅ ውስጥ የቁሳቁስ ሚዛን አጠቃላይ ድምርን በእጅ በማረጋገጥ ስህተቶችን የመያዝ ችሎታ
• የPFD/P&ID (የደህንነት ቫልቭ፣ መቆለፊያ፣ መቆጣጠሪያ) የደህንነት አካላት የማይተላለፉ የምህንድስና ውሳኔዎች መሆናቸውን የመረዳት ችሎታ።

አዲስ መገልገያ ወይም የማምረቻ መስመር ሲወለድ ሁሉም ነገር የሚጀምረው በሃሳብ ነው: "ይህን ምርት ከዚህ ጥሬ እቃ, በዚህ አቅም, ደህንነቱ በተጠበቀ እና በኢኮኖሚ እንዴት ማምረት እችላለሁ?" ይህንን ጥያቄ ወደ ኮንክሪት ዲዛይን የሚቀይር ሂደት የሂደት ንድፍ (የምህንድስና ደረጃዎች የእርምጃዎች ፣ የመሳሪያዎች እና ፍሰቶች ከጥሬ ዕቃ ወደ ምርት) ነው። ንድፍ የሚጀምረው ከተጣራ የማገጃ ዲያግራም ነው; ከዚያም በፒኤፍዲ (የሂደት ፍሰት ዲያግራም - ዋና ዋና መሳሪያዎችን, ፍሰቶችን እና መሰረታዊ ሁኔታዎችን የሚያሳይ) እና የበለጠ ዝርዝር የ P&ID (የቧንቧ እና የመሳሪያ ንድፍ - ሁሉንም ቧንቧዎች, ቫልቮች, መሳሪያዎች እና የመቆጣጠሪያ loops የሚያሳይ ንድፍ) ተዘርዝሯል. በዚህ ክፍል ውስጥ ፣ በፅንሰ-ሃሳባዊ ንድፍ የመጀመሪያ ደረጃዎች ውስጥ አርቲፊሻል ኢንተለጀንስ እንደ ሀሳብ ማባዣ ፣ ማነፃፀር እና የማርቀቅ መሳሪያ እንዴት እንደሚጠቀሙ ይማራሉ ። ግን ለምን እራስዎ የንድፍ ደህንነትን እና ትክክለኛነትን መወሰን እንዳለብዎ እንማራለን.

ቀደምት ንድፍ "በምህንድስና ፍርድ ብዙ አማራጮችን የማጣራት" ጉዳይ ነው. ይህ AI ኃይለኛ ነው: አማራጭ ሂደት መንገዶችን ይጠቁማል, አንድ አሃድ ክወና (እንደ distillation, ሙቀት ልውውጥ, filtration ያሉ አንድ ነጠላ መሠረታዊ ሂደት ደረጃ) በሌላ ለመተካት ያስታውሳል, ቁሳዊ ሚዛን ረቂቅ ያዘጋጃል, አንድ መሣሪያ ዝርዝር ያዘጋጃል. ነገር ግን እያንዳንዱ አስተያየት እንደ ፊዚክስ፣ ደህንነት እና ኢኮኖሚ መሰረት በእርስዎ ማጣራት አለበት።

ደረጃ በደረጃ AI ድጋፍ በሃሳብ ንድፍ ውስጥ

1. ችግሩን እና ገደቦችን ግልጽ ማድረግ. አቅም, ንጽህና, ጥሬ እቃዎች, የምርት ዝርዝር, ደህንነት እና የአካባቢ ገደቦች. እነዚህን ለ AI ሳይሰጡ, የሚፈለገው ንድፍ በአየር ውስጥ ይቀራል.

2. የሂደት መስመር አማራጮችን ይፍጠሩ. ለተመሳሳይ ምርት የተለያዩ ምላሽ/መለያ መንገዶችን AI ን ይጠይቁ፡- “ይህን ምርት በመንገድ ሀ (ከፍተኛ ሙቀት፣ ነጠላ ሬአክተር) እና መስመር B (ካታሊቲክ፣ ሁለት ደረጃዎች) የማምረት ጥቅሙ/ጉዳቶቹ ምንድ ናቸው?” ይህ የአእምሮ ማጎልበት ያፋጥናል።

3. አግድ ዲያግራም እና PFD ንድፍ. AI የግቤት/ውጤት ስብስቦችን፣ ዋና ዋና መሳሪያዎችን እና የፍሰት ቅደም ተከተሎችን ወደ ጽሑፋዊ ዝርዝር ውስጥ ማስገባት ይችላል። ይህንን በስዕል መሳርያ ውስጥ አካትተዋል።

4. የቅድሚያ ቁሳቁስ እና የኃይል ሚዛን. AI በጅምላ ጥበቃ ላይ የተመሰረተ ሚዛን ማዕቀፍ ያዘጋጃል. የቁሳቁስ ሚዛን - በጥበቃ ህግ መሰረት የጅምላ የመግባት እና የመውጣት እኩልነት - ሁልጊዜ በእጅ ቁጥጥር ይደረግበታል: ውስጥ = ውጭ + ክምችት.

5. መሳሪያዎች እና ፍሰት ዝርዝር. AI ለመሳሪያዎች መለያዎች እና የፍሰት ቁጥሮች ወጥነት ያለው ንድፍ ያወጣል; መደበኛ ስያሜዎችን ያስታውሳል (ለምሳሌ E-101 ሙቀት መለዋወጫ፣ P-101 ፓምፕ)።

6. ባንዲራ አደጋዎችን ቀድመው ያቅርቡ። AI "በዚህ መስመር ላይ ምን አይነት የደህንነት/አካባቢያዊ አደጋዎች ጎልተው ይታያሉ?" በመጠየቅ፣ ቀደምት የአደጋ ዝርዝር ያገኛሉ - ግን በመንገድ ላይ ለ HAZOP ምትክ አይደለም።

ጠቃሚ ምክር: በመጀመሪያ ንድፍ ውስጥ "አንድ ትክክለኛ መልስ ለማግኘት" ሳይሆን "ያላሰብኳቸው አማራጮችን ለማስታወስ" ይጠቀሙ. ትልቁ እሴቱ እርስዎ ያላዩትን አማራጭ ወይም አደጋን ወደ ፊት ማምጣት ነው።

የቁሳቁስ ሚዛን፡ ሁል ጊዜ በእጅ የሚፈተሽ ነው።

AI ያቋቋመው ሚዛን ማዕቀፍ ማራኪ ይመስላል ፣ ግን ብዙ ጊዜ አይጨምርም ወይም የጎን ፍሰትን አይረሳም። የጅምላ መግቢያ = የጅምላ መውጣት እኩልነት ካልያዘ, ዲዛይኑ በመጀመሪያው ደረጃ ላይ ስህተት ነው. ለእያንዳንዱ አካል የተለየ ሚዛን (የክፍሎች ሚዛን) እና አጠቃላይ ሚዛን መጠበቅ አለበት. ለ AI "የእያንዳንዱን ፍሰት ክፍሎችን እና አጠቃላይ ድምርን በሰንጠረዥ ውስጥ ስጡ እና እንዲሁም የግብአት-ውፅዓት ድምርን ያሳዩ" ስትሉ መቆጣጠሪያዎ ቀላል ይሆናል - ግን አሁንም የመጨረሻውን አጠቃላይ ድምርን ያረጋግጣሉ።

ጥንቃቄ: AI የቁሳቁስ ሚዛን እንደ "በግምት" ሊያቀርብ ይችላል. በኬሚካላዊ ምህንድስና፣ ሚዛኑ ይያዛል ወይም አይይዝም። 2% "ኪሳራ" ብዙውን ጊዜ የተረሳ ምርት, የመንጻት ፍሰት ወይም ስህተት ነው - ተገኝቷል, ችላ አይባልም.

ሶስት ጥቃቅን ጉዳዮች

ጉዳይ 1 - አማራጭ መንገድ ፍለጋ. አንድ ቡድን መካከለኛ ኬሚካል በአንድ ደረጃ በከፍተኛ ሙቀት ለማምረት አቅዶ ነበር። ስለ አማራጩ ሲጠየቅ YZ ባለ ሁለት ደረጃ የካታሊቲክ መንገድን አስታወሰ; ቡድኑ ይህንን ሲገመግም የኃይል ፍጆታ በ 25% ሊቀንስ እንደሚችል ተገንዝበዋል. ውሳኔው በድጋሚ የተደረገው በሙከራ እና በማስመሰል ነበር, ነገር ግን አማራጩ ለ AI ምስጋና ይግባው.

ጉዳይ 2 - የሂሳብ ስህተት ተይዟል. YZ ለ 1,000 ኪ.ግ / ሰአት ምግብ PFD ረቂቅ አዘጋጅቷል, ነገር ግን የተገኘው ፍሰቶች በሰዓት 1,050 ኪ.ግ. መሐንዲሱ አይአይ ሪሳይክል ዥረት ሁለት ጊዜ እየቆጠረ መሆኑን አስተዋለ። በእጅ የሚዛን ቁጥጥር ከሌለ ይህ ስህተት ወደ ሁሉም የወደፊት መጠኖች ይተላለፋል።

ጉዳይ 3 - የአደጋ የመጀመሪያ ምልክት. YZ በሟሟ መልሶ ማግኛ ንድፍ ውስጥ ዝቅተኛ የፍላሽ ነጥብ ጅረት ወደ ከባቢ አየር ቅርብ በሆነ ታንክ ውስጥ ተሰብስቧል ፣ ይህም የፈንጂ ከባቢ አየር አደጋን ያሳያል ። ቡድኑ ቀደም ብሎ ንድፉን ለውጦታል; ይህ አደጋ አስቀድሞ በሚቀጥለው HAZOP ውስጥ መፍትሄ ይሰጠው ነበር፣ ነገር ግን የቅድመ ማስጠንቀቂያው ጊዜ ገዝቷል።

አራት ሊገለበጡ የሚችሉ አብነቶች

1) የሂደት መስመር ንጽጽር፡-

የእርስዎ ሚና፡ ሲኒየር ፕሮሰስ ዲዛይን ኢንጂነር፡ ምርት፡ [ምርት]፣ አቅም፡ [ቶን/አመት]፣ ንፅህና፡ [%]፣ ጥሬ እቃ፡ [መጋቢ]።ለዚህ ምርት ቢያንስ 3 የተለያዩ የሂደት መንገዶችን ጠቁም። ለእያንዳንዳቸው: ዋና ዋና ክፍሎች, ግምታዊ የስራ ሁኔታዎች, አስደናቂ የደህንነት / የአካባቢ አደጋዎች, አንጻራዊ ጉልበት እና የዋጋ አዝማሚያ (ከፍተኛ / መካከለኛ / ዝቅተኛ) ትክክለኛ ቁጥር ተስማሚ; አሻሚዎችን በግልጽ ያመልክቱ.

2) የቁሳቁስ ሚዛን አጽም;

ለሚከተለው ምግብ እና ምርት የቅድሚያ የቁሳቁስ ሚዛን TABLE ያዘጋጁ። የመለዋወጫ ፍሰት መጠኖችን እና ለእያንዳንዱ ዥረት ጠቅላላውን በተለየ አምድ ውስጥ አሳይ። የመግቢያውን ጠቅላላ እና አጠቃላይ ውጤቱን ለየብቻ ይፃፉ እና ልዩነቱን ያሰሉ. ልዩነቱ ዜሮ ካልሆነ፣ የትኛው ፍሰት ሊጎድል/ሊበዛ እንደሚችል ምልክት ያድርጉ። ምግብ፡ [የፍሰት መጠን እና ቅንብር]። የምርት ዝርዝር፡ [spec]።ይህ ረቂቅ ነው፤ የመጨረሻውን ቀሪ ሂሳብ በእጅ አረጋግጣለሁ።

3) የመሳሪያ ዝርዝር ረቂቅ;

ከዚህ PFD መግለጫ የመሳሪያዎች ዝርዝር ይመጣል፡ መለያ (እንደ E-101)፣ አይነት፣ ተልዕኮ፣ የተገመተው የመጠን ክልል እና ወሳኝ የንድፍ መለኪያ። መደበኛ የስም ኮንቬንሽን ተግብር። መጠኖቹን እንደ "ቅድመ ግምት፣ በዝርዝር ዲዛይን ለማረጋገጥ" ምልክት ያድርጉበት። የትኛውንም ግልጽ ያልሆነ ነገር አስተውል፡ የPFD ፍቺ፡ [ፍሰት እና መሳሪያ መግለጫ]

4) ቀደምት የአደጋ ምርመራ;

በዚህ የሂደት መንገድ መጀመሪያ (በጽንሰ-ሀሳብ) ደረጃ ላይ የተገለጹትን የደህንነት እና የአካባቢ አደጋዎች ዘርዝር፡- እሳት/ፍንዳታ፣መርዛማነት፣ግፊት፣ exothermia፣ቆሻሻ። ይህ ቀዳሚ ቅኝት ነው እና ኦፊሴላዊውን HAZOP አይተካም። እያንዳንዱን አደጋ ለምን እንደጠቆሙት በአጭሩ ያብራሩ። መንገድ፡ [መግለጫ]

ደካማ ጥያቄ / ጠንካራ ጥያቄ

ደካማ ጥያቄ፡

ለኤታኖል ምርት ሂደት ንድፍልኝ።

ምንም አውድ፡ አቅም፣ የምግብ ክምችት (ባዮማስ ወይስ ኤቲሊን?)፣ ንፅህና፣ ገደብ ግልጽ ያልሆነ። AI አጠቃላይ የምግብ አዘገጃጀት መመሪያ ይሰጣል, ለትክክለኛ ንድፍ ጠቃሚ አይደለም.

ኃይለኛ ጥያቄ፡-

የእርስዎ ሚና: የሂደት ንድፍ መሐንዲስ. ተግባር፡ ሃሳባዊ PFD DRAFT.ምርት፡ 99.5% ንፁህ ኢታኖል፣ 50,000 ቶን በዓመት። ጥሬ እቃ: ኤቲሊን ሃይድሬሽን. ገደብ፡ የውሃ አጠቃቀም አነስተኛ፣ የሙቀት ውህደት አስፈላጊ ነው። ስጡ፡ (1) ዲያግራምን አግድ፣ (2) የዋና ክፍል ስራዎች እና ቅደም ተከተል፣ (3) ግምታዊ የስራ ሁኔታዎች፣ (4) አስደናቂ አደጋዎች። ቁጥሮቹን እንደ "ቅድመ-ግምት, በማስመሰል / በሙከራ ለማረጋገጥ" ምልክት ያድርጉበት. የቁሳቁስን ሚዛን እራሴ እፈትሻለሁ; ጠቅላላውን ለየብቻ አሳይ።

ልዩነቱ ግልጽ ነው፡ ምርቱ፣ አቅም፣ መንገድ፣ ገደብ እና "መረጋገጥ ያለበት" ማዕቀፍ ውጤቱን ወደ ትክክለኛ የንድፍ ንድፍ ይለውጠዋል።

PFD እና P&ID፡ የ AI ድንበር

ሰነድ

ዓላማ

AI እገዛ

የሰው ውሳኔ

አግድ ዲያግራም

ሻካራ ፍሰት

አማራጭ፣ መደርደር

የመንገድ ምርጫ

ፒኤፍዲ

ዋና መሳሪያዎች + ሁኔታ

ረቂቅ, ዝርዝር

መጠን ፣ ሚዛን ማረጋገጫ

P&ID

ቧንቧ, ቫልቭ, መሳሪያ

ተምሳሌታዊ አስታዋሽ

የቁጥጥር / የደህንነት ንድፍ

የቁሳቁስ ሚዛን

የጅምላ ጥበቃ

የአጽም ጠረጴዛ

አጠቃላይ ማረጋገጫ

የመሳሪያዎች ዝርዝር

ዝርዝር

መለያ ፣ ቅርጸት

ቴክኒካዊ ዝርዝር መግለጫ

ጥንቃቄ፡ AI የጽሑፍ P&ID ዝርዝርን ሊጠቁም ይችላል፣ ግን እውነተኛ P&ID; የደህንነት ቫልቮች, መቆለፊያዎች, የመቆጣጠሪያ loops እና የደህንነት መሳሪያዎች ያካትታል. እነዚህ ለደህንነት-ወሳኝ ውሳኔዎች ናቸው እና ብቃት ባለው መሐንዲስ ተቀርጾ መጽደቅ አለባቸው።

የተለመዱ ስህተቶች

• የቁሳቁስን ሚዛን ሳያረጋግጡ ይቀጥሉ. ያልተረጋጋ ሚዛን ሙሉውን ልኬት ይረብሸዋል.
• የ AI የመንገድ ጥቆማ "ምርጥ" እንደሆነ በማሰብ. ጥቆማዎች አማራጮች ናቸው; ምርጫው የሚደረገው በሙከራ፣ በማስመሰል እና በኢኮኖሚክስ ነው።
• የP&ID ደህንነት ገጽታዎችን ወደ AI በመተው ላይ። የደህንነት ቫልቭ, የተጠላለፈ እና የቁጥጥር ንድፍ አይተላለፍም.
• ምንም አይነት አቅም ወይም ገደብ ሳይሰጥ ንድፍ በመጠየቅ. ያለ አውድ መጠየቂያ አጠቃላይ እና የማይጠቅም ውጤት ይሰጣል።
• ለኦፊሴላዊው HAZOP የመጀመሪያ ደረጃ ስጋት ማጣሪያ ስህተት። ቅድመ ምርመራ ጠቃሚ ነው ነገር ግን HAZOPን አይተካም።

በማጠቃለያው

AI በሃሳብ ሂደት ንድፍ; አማራጭ መንገዶችን የሚያስታውስዎት፣ ንድፎችን እና ፒኤፍዲዎችን የሚያግድ፣ የቁሳቁስ ሚዛን ማዕቀፍ የሚያወጣ እና ቀደምት አደጋዎችን የሚጠቁም ኃይለኛ ረዳት ነው። ነገር ግን የቁሳቁስ ሚዛን፣ የመንገድ ምርጫ፣ የመጠን እና የP&ID ደህንነት ገጽታዎች ማረጋገጥ የሰው ነው። AI አማራጮችን ያበዛል; መሐንዲሱ እያጣራ፣ እያጣራ እና ይፈርማል።

የመተግበሪያ ተግባር

አንድ ምርት ይምረጡ (ለምሳሌ የሟሟ መልሶ ማግኛ)። 3 መንገዶችን ከ AI በ"ሂደት መንገድ ማወዳደር" አብነት አስመጣ። ከዚያ መንገድ ምረጥ፣ ከ"ቁሳቁስ ሒሳብ አጽም" አብነት ጋር የቅድሚያ ሒሳብ አዘጋጅ እና የውስጥ ድምርን በእጅ አረጋግጥ። ካልሰራ ምክንያቱን ይወቁ።

የማረጋገጫ ዝርዝር

• [ ] አቅምን፣ ንጽህናን፣ ጥሬ እቃዎችን እና ገደቦችን ለኤአይኤ በግልፅ ሰጥቻለሁ።
• [ ] ቢያንስ 3 መንገዶችን አነጻጽሬ ምርጫዬን የምህንድስና ፍርድ አድርጌያለሁ።
• [] የቁሳቁስ ሚዛኑን የውስጠ-ውጭ ጠቅላላ ድምርን በእጅ አረጋግጫለሁ።
• [ ] የPFD/P&ID የደህንነት ክፍሎችን ሳላስተላልፍ ራሴ ነድፌአለሁ።
• [] የ AI ቁጥሮችን እንደ "ለመረጋገጥ ቅድመ ትንበያ" ምልክት አድርጌያለሁ.