Sistemas Especialistas para Aplicações Industriais. A experiência do TECPAR

1. Instituto de Tecnologia do Paraná Sistemas Especialistas para Aplicações Industriais. A experiência do TECPAR Dr. Eng. Milton Pires Ramos DEIN – Departamento de Tecnologia da Informação 25 de Junho de 2001.

2. Iniciativa:

3. Plano da apresentação Introdução- Apresentação geral - Histórico - Áreas em potencial Desenvolvimento - Os projetos de SE’s - Equipe necessária - Interação com o especialista Negócio - Custos - Relação custo x benefício - Pode-se ganhar dinheiro com IA ?

4. Apresentação geral O TECPAR, fiel ao seu papel de difusor de novas tecnologias, deu início em 1990 à formação de uma equipe de profissionais/pesquisadores com o objetivo de explorar a Engenharia do Conhecimento como um novo nicho tecnológico, orientando seus trabalhos especificamente para o desenvolvimento de sistemas especialistas para aplicações industriais. Deste esforço surgiram diversos projetos e um campo de aplicação específico tem se destacado: os sistemas inteligentes aplicados à engenharia de materiais e corrosão.

5. Histórico 1990 Setembro – Criação do Projeto de Sistemas Especialistas. 1990 Novembro – Contratação do Projeto SES, Sistema Especialista em Soldagem, desenvolvido em cooperação com a Refinaria Pres. Getúlio Vargas – REPAR, da PETROBRAS. Conclusão da primeira versão 1991. Segunda versão desenvolvida entre 1994 e 1997. 1992 Junho – Contratação do Projeto Monitor – Sistema especialista para monitoramento da corrosão em planta de processo industrial. REPAR-PETROBRAS. Conclusão em Dezembro 1993. 1992 Setembro – Contratação do projeto VIDENTE – Sistema especialista em manutenção preditiva de equipamentos e plantas industriais. Conclusão em Setembro 1995. 1998 Março – Início de dois projetos para a Refinaria Landulfo Alves – RLAN, da PETROBRAS, em Salvador, Bahia: Aminiex, sistema especialista em corrosão para unidades de tratamento de gases, e FccMonitor, sistema especialista em corrosão para unidades de craqueamento catalítico fluído. 2001 Janeiro – Contratação do Projeto Injex – Sistema especialista para controle da qualidade da água de injeção em plataforma oceânica. CENPES/PETROBRAS.

6. Áreas em potencial CLÁSSICAS: - Diagnóstico médico; - Análise de crédito; - Configuração de equipamentos; - Apoio ao projeto; - Apoio à decisão; - Diagnóstico de processos. PROSPECÇÃO: - Internet e comércio eletrônico; - Ensino à distância; - Pesquisas de mercado.

7. MONITOR Sistema especialista no monitoramento da corrosão em unidades de destilação de petróleo. - Projeto desenvolvido entre 1992 e 1994, para a Refinaria Pres. Getúlio Vargas - REPAR, Araucária, Paraná; - Monitora ‘on-line’ as variáveis críticas para a corrosão, analisa essas variáveis, diagnostica problemas e orienta os operadores quanto a medidas corretivas de ajuste no processo. - Resultados: -maior controle do processo corrosivo; -redução da corrosão localizada de 30%; -redução da carga de trabalho dos especialistas. -Sistema desenvolvido em PROLOG e C.

8. MONITOR Typical crude unit flowchart

9. FccMonitor e Aminiex Título do Projeto: Sistema Especialista para controle da corrosão em unidades de craqueamento catalítico fluído e unidades de tratamento de gases. Objetivo: Desenvolver um sistema especialista para interpretação, diagnóstico e controle da corrosão em unidades de FCC e DEA, a partir da aplicação de técnicas de ruído eletroquímico e sensores de hidrogênio. Projeto financiado pelo Fundo CTPetro!

10. SE’s em ambiente industrial  Acesso aos dados: - SDCD e PI; - Baixa e alta freqüência; - Módulo de cálculo.  Máquina de Inferência: - Gera conclusões utilizando os dados dos módulos acima e a base de conhecimento.  Base de Conhecimento: - Conhecimento na forma de regras de produção.  Interface de Saída: - SDCD e Rede Corporativa (acesso remoto).  Interface do Especialista: - Painel de configuração; - Módulo de justificativa.

11. Arquitetura do SE

12. Exemplos de regras If CelulaHidrogenio > [CHCorrenteLim] And CelulaHidrogenio1 > [CHCorrenteLim] And CelulaHidrogenio2 > [CHCorrenteLim] And !Nao inferir celula de hidrogenio And !Unidade nao esta operando Then Possui Hidrogenio If Possui Hidrogenio Then Sistema com permeacao de hidrogenio If Sistema com permeacao de hidrogenio And Sistema despassivo And !Unidade nao esta operando Then Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio If Po < [PoLimCorrosivo] And !Nao inferir potencial And !Unidade nao esta operando Then Potencial despassivo If Potencial despassivo Then Sistema despassivo if Sistema despassivo then Alarme - Sistema Despassivo LABEL diag.ap "Planta OK" "Planta despassiva e com permeacao de hidrogenio" "Potencial e Celula de Hidrogenio apresentam instabilidade"

13. Interface Aminiex

14. Interface FccMonitor:

15. Interface CorrPlotter:

16. Injex “Sistema Especialista para garantia da qualidade da água do mar para injeção”

17. Injex

18. Desenvolvimento - Definição dos objetivos funcionais e condições de teste. - Definição da aquisição (rastreabilidade!) - Definição da forma de representação - Definição da ferramenta de programação - Validação da BC com relação ao desempenho do especialista humano e testes do sistema como software.

19. Aquisição do conhecimento • Processo complexo e longo de extração do conhecimento (experiência) de um especialista humano em determinado domínio. • Normalmente se dá através de reuniões e entrevistas, seguindo técnicas variadas conforme a necessidade. • Processo crítico para o sucesso do projeto. • A equipe de desenvolvimento deve buscar um relacionamento tranqüilo e de mútua confiança com especialista.

20. Equipe de desenvolvimento • O engenheiro do conhecimento: - Sólida formação; - Amplo espectro de interesses; - Capacidade de observação; - Motivação; - Diplomacia e psicologia. O especialista: - Reconhecido como especialista pelos seus pares; - Uma mente aberta; - Disposto a participar do projeto; - Motivado com a tecnologia.

21. SE’s como negócio Equipe necessária: - 3 engenheiros do conhecimento - especialistas do domínio (?) Custos: - (aprox.) R$ 250.000,00 Duração: - 2 anos Relação custo x benefício: Altíssima ! Pode-se ganhar dinheiro ? Depende muito do porte do projeto !?!

22. Milton Pires Ramos mpramos@tecpar.br DEIN - Departamento de Tecnologia da Informação TECPAR - Instituto de Tecnologia do Paraná Curitiba Paraná Brasil