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数据挖掘 营销应用

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日志

 
 

数据挖掘的应用实践(46,中国农药化工企业应用数据挖掘改善生产工艺)  

2009-08-06 08:59:54|  分类: 数据挖掘的实践应 |  标签: |举报 |字号 订阅

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背景介绍:上一期案例分享栏目介绍的是美国印刷厂利用数据挖掘技术解决工艺难题的一个经典案例,本期继续推出同样也是工业生产中的一个新的案例,来自中国某农药化工企业的应用案例。本案例参考浙江某某软件技术有限公司的项目实践,原文偏重于该公司的自有知识产权的实时数据库软件以及在此基础上的集散控制系统的原理介绍,而在本博客日志的编写过程中则是博主有意识地往数据挖掘这个主题上倾斜和延伸,因为数据挖掘的技术应用是本博客的立足点。这也是一种“拿来主义”,敲骨吸髓,挑三捡四,去伪存真,是为改编也。有缘之人应该学习该案例中的有关数据挖掘在工业生产中应用的思想和思路,至于具体的挖掘技术因为在原文中并不是主要的篇幅,所以博主的“画蛇添足”并不一定能够还原真实,有鉴于此,博主姑且说之,有缘之人姑且听之。

业务背景:传统的三唑磷合成生产过程是用手工控制生产流程的,为了提高产品质量,降低次品率,现在需要一种自动控制的专家系统稳定生产过程,完备信息采集,同时针对生产流程中的各环节的数据信息收集,希望通过数据挖掘技术找出工艺参数和工艺配方对三唑磷收率和有效成分含量的规律,并提出优化的配方、优化的工艺参数和优化的生产工艺。

数据准备:对于三唑磷合成过程的基础自动化改造,首先要熟悉三唑磷合成的工艺路线,设计一套较为先进的仪表检测系统,选用较为可靠的、高性能的压力传感器、pH传感器以及流量计、温度传感器等。以确保获得准确、可靠的生产过程信息。对三唑磷合成过程的计算机控制系统进行设计,选择模拟量输入卡、模拟量输出卡及开关量输入、输出卡,重要卡件(主控制卡、数据转发卡、电源)及重要信号点设置成1:1冗余,提高系统的可靠性。设置二个操作站和一个控制站,使该生产过程稳定运行并获取可信数据。数据的录入采用人工录入和和实时生产数据自动提取相结合的方式。三唑磷合成过程中除了可在线测量的数据以外,还有许多数据如产品质量数据等只能每班或每天离线分析化验一次,这些数据均需要人工录入到系统中,并需要与生产实时数据进行整合。根据实际情况,本专家系统提供了班次的设定功能,化验数据的人工录入界面。另外,本系统通过OPC Server把在线测量数据从SUPCON JX-300X提取并保存到实时数据库系统ESP-iSYS中。因此数据挖掘的数据源是实时数据库平台ESP-iSYS和人工录入数据。

变量和算法:基本上沿着三唑磷合成的工艺路线,设计的整个流程的关键点的监测数据,详情参见上面的“数据准备”介绍。关于该项目的具体挖掘算法,由于数据挖掘并不是该项目的核心成果,关于算法的介绍在原文中没有明确出现,根据原文里简单的所谓“关联设置”以及挖掘结论,博主估计应用的是“关联算法”(也即众所周知的购物篮分析)。

挖掘结果:1.反应温度控制:三个反应釜的反应温度控制分别需控制的精度为±1℃。合成反应为吸热反应,保持一定反应温度,可提高反应速率,稳定操作,提高收率。但温度过高,会引起原料分解,影响收率。2.pH控制:因为整个反应需在碱性水溶液中完成,反应过程要求物系的pH值控制在8.0~9.0之间即偏碱性,不足可通过加碱来调节。3.脱溶甲苯浓度控制:因为合成产物三唑磷存在于甲苯有机相中,所以在反应结束后,要进行脱溶处理,将甲苯和反应物三唑磷分离。甲苯浓度控制得好坏,直接影响反应物的浓度和三唑磷的损耗,造成收率降低。

效果总结:流程工业数据挖掘技术及软件在三唑磷合成过程中的应用研究,采用SUPCON JX-300X对生产过程进行了基础自动化系统的改造,通过对工艺过程数据的采集,利用ESP-iSYS建立实时和历史数据库,通过对历史数据进行数据挖掘和融合找出了配方、工艺控制参数对三唑磷产品的得率及其有效成分的影响规律,并提出了工艺改进的方法及其控制参数的调整,在此基础上形成针对化工及制药生产过程的通用数据挖掘软件,可产生明显的经济效益和社会效益。本项目于2004年7月通过了浙江省科技厅组织的科技成果鉴定,鉴定结果为“该项目在数据挖掘技术应用于农药化工领域处国内领先水平”。

博主最后罗嗦几句:将本案例和上期案例(美国印刷厂案例)作个比较,就可以发现两个国家在数据挖掘的工业生产应用上的差距实在不小。考虑到国内企业的科研应用的浮夸之风以及国内科技监管部门成果鉴定的“走过场”虚伪风气盛行,本案例到底产生了多大的实际成果恐怕只有当事人自己清楚。但是,万里长征总是从艰难的第一步开始的,纵然这个案例略显幼稚,略显肤浅,略显“八股”,但是它的数据挖掘应用于工业生产的思路是值得肯定的,最起码,这家企业是海量的中国中小企业中为数太少的数据挖掘应用尝试先行者!!!

附原文的链接:

http://www.gongkong.com/webpage/solutions/200711/D-A80A-A371C0B69EFF.htm

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