¿Cómo se puede aplicar la ciencia de datos a la ingeniería química?

¿Cómo se puede aplicar la ciencia de datos a la ingeniería química? Permítanme primero darle algunas credenciales.

Después de la escuela de posgrado (ingeniería química), a mediados de la década de 2000, comencé a trabajar para ExxonMobil Research and Engineering. Desarrollamos varias herramientas para operadores que utilizan algoritmos de aprendizaje automático.

Luego trabajé para Honeywell UOP, haciendo desarrollo de negocios, estrategia y trabajo de marketing para una aplicación basada en datos basada en la nube que conectaba el conocimiento del servicio con los clientes.

Ahora trabajo para una firma de investigación y asesoría que produce contenido estratégico para ejecutivos de nivel director / vp que hablan sobre cómo los datos darán forma al futuro industrial (incluidas las industrias de procesos).

Diré que este es un campo muy específico. Pero es un campo emocionante y está creciendo a un ritmo muy rápido. Hay varias áreas donde la ciencia de datos se aplica directamente a las industrias de procesos:

  1. Mejora de la fiabilidad del proceso al hacer directamente recomendaciones operativas. Piense en pensar como mejorar la vida útil de su catalizador, reducir las operaciones incorrectas (es decir, la inundación de la columna), mejorar la calidad constante del producto. Los algoritmos de aprendizaje automático se han aplicado en las industrias de procesos durante décadas para monitorear fallas, pero con las tecnologías en la nube, la inclusión de datos no estructurados y una mejor visualización de datos, las recomendaciones operativas se están mejorando seriamente.
  2. Proceso de tendencia de datos. Varias nuevas empresas están utilizando la ciencia de datos para mejorar la forma en que los ingenieros de procesos monitorean los datos del proceso. Esencialmente, lo que estas compañías intentan hacer es aumentar el flujo de trabajo clásico de ingeniería de procesos. Por ejemplo, suponga que sucede el evento de proceso A. Un operador clasifica el evento A como un determinado evento de mantenimiento. Cuando el ingeniero de procesos revisa datos en el cliente de tendencias avanzado, el programa clasificará automáticamente los modos de operación que parecen similares
  3. Decisiones de negocios. Las decisiones comerciales en la industria química pueden traducirse en millones, a veces miles de millones, de dólares. Al incorporar datos operativos, datos de proveedores y datos de empleados, puede tomar decisiones que optimicen sus procesos comerciales.
  4. Monitoreo remoto. Se están adoptando redes inalámbricas de sensores de malla para diversas aplicaciones (es decir, monitoreo de corrosión). Los ingenieros químicos pueden ayudar a interpretar los datos y crear aplicaciones que aporten información a los ingenieros.

Y mucho más por venir.

Esencialmente, las personas comprenden la importancia de fusionar el conocimiento de las operaciones con los ingenieros de TI y químicos para agregar experiencia en el contexto y el tema a las nuevas aplicaciones basadas en datos.

No dude en ponerse en contacto conmigo si tiene más preguntas.

Hoy el mundo es de automatización y parte de la simulación de un proceso en laboratorio.

Así, el modelado encuentra el lugar que ayuda a escalar desde la escala de laboratorio a la escala de banco o piloto y luego a una escala de planta.

El modelado de un proceso funciona sobre conceptos básicos de ingeniería química en términos de energía térmica, energía de momento o balance de masa de acuerdo con la química del proceso.

La entrada de datos científicos juega el papel más vital para que un ingeniero químico trabaje en la simulación de un modelo. Los datos de laboratorio deben trabajarse con diferentes variables que afectan el proceso y sus combinaciones con una medición precisa de los parámetros de salida.

El error en el registro de los parámetros puede no proporcionar los saldos para los que está diseñada la simulación.

Por lo tanto, los datos recopilados por el científico de manera correcta y precisa es el primer paso para que un ingeniero químico realice una modelización adecuada /

Una vez hecho, el escalado proporciona a la salida detalles menores no solo como salida final sino que también indica el estado intermedio.

Un proceso completo es una secuencia de pasos en orden y cada paso trabajando en parámetros específicos donde los tres estados de fluido sólido, líquido o gaseoso podrían estar jugando un papel y cualquier cambio en un parámetro o condición en un paso podría conducir a pérdida de producción final en términos de calidad, cantidad o eficiencia del proceso.

En tal caso, el modelado tiene una gran ventaja si los estudios de simulación se recodificaron correctamente, la planta principal ahora se realiza con un modelado en vivo que puede rastrear todos y cada uno de los pasos y también puede hacer que la corrección o alarma para rectificar el sistema sea más eficiente al reducir interfaz humana.

Siento que este es el lugar donde la ciencia de datos que se une ampliamente con la ingeniería química.

Tengo entendido que cada subcampo de ingeniería requiere analizar datos utilizando herramientas especializadas y técnicas basadas en estadísticas para tomar las decisiones que mejor beneficien el proyecto.

La ciencia de datos, por lo tanto (o al menos una parte de ella) está involucrada en la química.

Esta es la razón por la cual los científicos de datos parecen poder unirse a la industria provenientes de diversos campos (especialmente a nivel de doctorado). Sus experiencias con el análisis de datos, el uso de herramientas computacionales y la aplicación de estadísticas para la resolución de problemas les permite abordar los problemas en la ciencia de datos (o al menos aprender cómo hacerlo).

Por lo que sé sobre ChemE, hay algunos requisitos para que los ingenieros hagan cosas como:

  • Analizar problemas usando minería de datos
  • Predecir resultados usando estadísticas

Ver ¿Qué es un científico de datos?

La ciencia de datos se ha utilizado en el análisis de datos moleculares, modelado molecular, quiminformática, diseño molecular.

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