(57)【要約】化学製造プロセスを改善するための方法であって、派生化学製品（１ａ、ｂ）は、化学製造設備（２ａ、ｂ）において、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）に基づいて派生化学製造プロセスを通して製造され、化学製造設備（２ａ、ｂ）は、設備イントラネット（４ａ、ｂ）を含み、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）は、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内の製造センサコンピュータシステム（５ａ、ｂ）によって前記派生化学製造プロセスから測定され、前記派生化学製造プロセスをシミュレーションするプロセスモデル（６）は、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）の外部のプロセスモデル管理コンピュータシステム（７）に記録される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学製造プロセスを改良するための方法であって、
派生化学製品（１ａ、ｂ）は、化学製造設備（２ａ、ｂ）において、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）に基づいて派生化学製造プロセスを通して製造され、化学製造設備（２ａ、ｂ）は、設備イントラネット（４ａ、ｂ）を含み、
少なくともいくつかの派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）は、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内の製造センサコンピュータシステム（５ａ、ｂ）によって前記派生化学製造プロセスから測定され、
前記派生化学製造プロセスをシミュレーションするプロセスモデル（６）は、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）の外部のプロセスモデル管理コンピュータシステム（７）に記録され、
前記プロセスモデル（６）は、数値解析を実行するために、計算モジュール（８ａ、ｂ）に送信され、
計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）から、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内にあり、
前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）は、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）に提供され、
前記計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）および前記プロセスモデル（６）に基づく数値解析によって前記プロセスモデル（６）を更新するための修正データ（９ａ、ｂ）を決定し、
前記派生化学製品（１ａ、ｂ）の製造のための前駆体材料の前駆体電荷（１５ａ、ｂ）は、前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）により少なくとも部分的に特定される前駆体製造プロセスを通して前記化学製造設備（１ａ、ｂ）から離れた前駆体製造設備（１４）で製造され、
前記プロセスモデル（６）は、前記前駆体製造プロセスをシミュレーションするための前駆体製造モデル（１７）を含み、
前記前駆体電荷（１５ａ、ｂ）は、前記化学製造設備（２ａ、ｂ）に輸送され且つ前記派生化学製造プロセスに使用され、
前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）は、前記前駆体製造モデル（１７）に関連するユーザ仕様に基づいて少なくとも部分的に決定される、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）が前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）の外部に転送されることを防止し、
好ましくは、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記プロセスモデル（６）および前記修正データ（９ａ、ｂ）への読取りアクセスを防止する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）は、派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）および派生製造測定値（１１ａ、ｂ）を含み、
好ましくは、前記派生化学製品（１ａ、ｂ）は、前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）に基づいて前記派生化学製造プロセスを通して製造され、
特に、前記派生製造測定値（１１ａ、ｂ）は、前記製造センサコンピュータシステム（５ａ、ｂ）による前記派生化学製造プロセスから決定される、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）が、前記プロセスモデル（６）に関連する前記派生化学製品（１ａ、ｂ）の特性に関する派生製品仕様（１３ａ、ｂ）に基づいて、好ましくは、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）によって、少なくとも部分的に決定され、
特に、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記派生製品仕様（１３ａ、ｂ）が前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）の外部に転送されることを防止する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）が、前記派生化学製造プロセスのための成分を特定するための製法データを含み、
好ましくは、前記製法データは、それぞれの成分の比率、重量、温度および／または体積の仕様を含む、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記修正データ（９ａ、ｂ）は、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）から、前記設備イントラネットの外部の更新受取人コンピュータシステム、特に、前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）に送信され、
前記プロセスモデル（６）は前記修正データ（９ａ、ｂ）に基づいて更新され、
好ましくは、前記更新されたプロセスモデル（６）は、前記前のプロセスモデル（６）を置き換えるために前記計算モジュール（８ａ、ｂ）に送信される、
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）、特に、前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）、は、前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）に基づいて少なくとも部分的に決定され、
前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）は前記プロセスモデル（６）に関連して前記前駆体電荷に関連付けられ、
好ましくは、前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）は、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）によって少なくとも部分的に決定され、
特に、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）は、前記前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）への読取りアクセスを防止する、
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）は、前記前駆体製造プロセスから決定された前駆体製造測定値（１９ａ、ｂ）に少なくとも部分的に基づいており、
好ましくは、前記前駆体製造測定値（１９ａ、ｂ）は、前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）に提供される、
ことを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）が前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）に少なくとも部分的に基づいており、特に、前記前駆体製造モデル（１７）に関連して決定され、
好ましくは、前記前駆体製造データ（１６ａ、ｂ）が前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）によって少なくとも部分的に決定される、
ことを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）は、前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）によって、好ましくは、前記前駆体製造モデル（１７）に関連する前記派生製品仕様（１３ａ、ｂ）に基づいて決定され、
特に、前記プロセスモデル（６）の更新時に、前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）も前記更新されたプロセスモデル（６）に従って更新される、
ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記化学製造設備（２ａ、ｂ）は、前記派生化学製造プロセスを実行するためのコンピュータ制御製造装置（１２ａ、ｂ）を含み、
前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）、特に、前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）、は、前記派生化学製造プロセスを制御するために前記コンピュータ制御製造装置（１２ａ、ｂ）に提供され、
好ましくは、前記コンピュータ制御製造装置（１２ａ、ｂ）は、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内にある、
ことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記更新されたプロセスモデル（６）は、前記計算モジュールに送信されると、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）が前記派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）を更新し、
好ましくは、前記更新された派生プロセス設定（１０ａ、ｂ）は、前記派生化学製造プロセスを制御するために前記コンピュータ制御製造装置（１２ａ、ｂ）に提供される、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の派生化学製品（１ａ、ｂ）は、それぞれの化学製造設備（２ａ、ｂ）で製造され、
その化学製造設備がそれぞれ別個のそれぞれの設備イントラネット（４ａ、ｂ）を含み、
前記プロセスモデル（６）は、前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）から各設備イントラネット（４ａ、ｂ）内で数値解析を実行するためにそれぞれの計算モジュール（８ａ、ｂ）に送信され、
それぞれの計算モジュール（６）は、前記それぞれの化学製造設備（２ａ、ｂ）および前記プロセスモデル（６）における前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）に基づく数値解析によって前記プロセスモデル（６）を更新するためのそれぞれの修正データ（９ａ、ｂ）を決定する、
ことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記修正データ（９ａ、ｂ）は、各計算モジュール（８ａ、ｂ）から前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）に送信され、
前記プロセスモデル（６）は、前記計算モジュール（８ａ、ｂ）の各々からの前記各修正データ（９ａ、ｂ）に基づいて更新され、
前記更新されたプロセスモデル（６）は、前記前のプロセスモデル（６）を置換するために各計算モジュール（８ａ、ｂ）に送信される、
ことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
少なくともいくつかの派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）に基づいて、派生化学製造プロセスを通して派生化学製品（１ａ、ｂ）を製造するために化学製造設備（２ａ、ｂ）を含む化学製造プロセスのためのシステムであって、
化学製造設備（２ａ、ｂ）は、設備イントラネット（４ａ、ｂ）を含み、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内に製造センサコンピュータシステム（５ａ、ｂ）を含み、
少なくともいくつかの派生プロセスパラメーター（３ａ、ｂ）は、前記製造センサコンピューターシステム（５ａ、ｂ）によって前記派生化学製造プロセスから測定され、
前記システムは、前記派生化学製造プロセスをシミュレーションするためのプロセスモデル（６）を記録するための前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）の外のプロセスモデル管理コンピュータシステム（７）をさらに含み、
前記システムは、前記設備イントラネット（４ａ、ｂ）内に計算モジュール（８ａ、ｂ）を更に含み、
前記プロセスモデル管理コンピュータシステム（７）は、前記プロセスモデル（６）を前記計算モジュール（８ａ、ｂ）に送信するように構成され、
前記コンピューティングモジュール（８ａ、ｂ）は、前記派生プロセスパラメータ（３ａ、ｂ）および前記プロセスモデル（６）に基づく数値解析によって前記プロセスモデル（６）を更新するための修正データ（９ａ、ｂ）を決定するように構成され、
前記システムは、前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）によって少なくとも部分的に特定される前駆体製造プロセスを通して前記化学製造設備（１ａ、ｂ）の製造のために、前駆体材料の前駆体電荷（１５ａ、ｂ）の製造のために前記化学製造設備（１ａ、ｂ）から離れた前駆体製造設備（１４）を含み、
前記プロセスモデル（６）は、前記前駆体製造プロセスをシミュレーションするための前駆体製造モデル（１７）を含み、
前記前駆体電荷（１５ａ、ｂ）は、前記化学製造設備（２ａ、ｂ）に輸送され且つ前記派生化学製造プロセスに使用され、
前記前駆体製造設定（１８ａ、ｂ）は、前記前駆体製造モデル（１７）に関連するユーザ仕様に基づいて少なくとも部分的に決定される、  
ことを特徴とする、化学製造プロセスのためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部の特徴を有する化学製造プロセスを改善するための方法、および請求項１５の前提部の特徴を有する化学製造プロセスのためのシステムを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
化学製造プロセスは複雑である。結果は、非常に多数の変数およびパラメータに依存する。これらの変数およびパラメータの大部分が測定されないのは、それらの関連性が認識されないか、または測定が困難すぎるためだけでなく、製品に対するそれらの効果が知られていないからである。時には、そのような依存性を規定するための理論的基礎がない。依存関係が疑われる場合であっても、そのような依存関係を十分な精度で判定するにはデータが不十分であることがある。しかし、このような依存性を認識し、それに作用することは、最終製品の所望の特性に近づき、欠陥製品の割合を減少させる重要なステップである。この局面は、化学製品が互いに離れた異なる設備で行われてもよい別々の工程で製造される場合に、さらに重要になる。例えば、前駆体の製造プロセスにおけるパラメータは、化学製造プロセスにおける前駆体から製造される最終製品の特性に関連し得る。
【０００３】
センサ、特に計算技術の進歩により、非常に大量のデータを蓄積するだけでなく、これらの非常に大量のデータを妥当な時間内に妥当なコストで数値的に処理することが可能になった。これらの大量のデータに回帰分析などの計算方法を適用することにより、回帰分析はデータマイニングの形態であると考えることができ、これまで知られていなかった化学製造プロセスの特性を認識しモデル化することが可能になる。したがって、プロセスパラメータと最終製品の特性との間の依存性の理論的基礎が存在しない場合であっても、そのような依存性は、力ずくの「複雑な計算」によって発見することができる。理論的基礎が存在する場合であっても、その予測力は大幅に改善され得る。このような依存性は、プロセスモデルとも呼ばれるプロセスをモデリングする構造に到達するために使用される。追加のデータを用い、モデルを考慮したさらなる計算分析は、プロセスモデルに対する反復的な拡張、補正、または他の修正をもたらすことができる。次いで、このようなモデルは一方ではプロセスを改善するために利用されてもよく、観察された現象の基礎をなす理論的概念に到達するために、さらなる研究のための出発点を提供してもよい。
【０００４】
化学製造プロセスを改善するためのこのような方法は、特にＥＰ１３６４２６２Ｂ１から知られている。この先行技術からの教示によれば、様々なソースからのデータが組み合わされ、共有され、数値解析にかけられて、手近な化学製造プロセスのプロセスモデルが決定され、継続的に改善される。しかしながら、単一の設備内で行われる製造プロセスのみをモデル化し、影響を及ぼすことによって達成することができるものには限界がある。特に、別個の前駆体製造設備で製造された前駆体材料の特定の特性は、前駆体材料を出発点として使用する製造プロセスから得られる派生製造物にとって重要であり得る。そのような場合、前駆体材料の重要性は、前駆体材料が派生製造物を製造するための設備におけるプロセスパラメータに実質的に関係なく、派生製造物の関連する特性を決定するようなものであり得る。したがって、前駆体製造物へのいくらかのフィードバックなしでは、派生製造物のいくらかの特性が信頼性をもって得られないかもしれない。
【０００５】
データ取得およびデータ処理の観点から、前駆体製造プロセスを派生製造プロセスに単純に統合することもまた問題である。化学製造に携わる企業が技術データのすべてを共有しない理由としては、法的および商業的に強力な理由が数多くある。この状況は製品のサプライチェーンがより複雑になり、また、いくつかの段階またはすべての段階について、それらの間で異なる取引関係を有するいくつかの競合会社が存在する場合に、さらに複雑になる。
【０００６】
したがって、最も近い先行技術から出発して、本発明の目的は派生製造における特定の結果を達成するために、派生製造プロセスおよび対応する前駆体製造プロセスの両方の包括的な数値分析、ならびにその後の前駆体製造プロセスへのフィードバックを可能にする、化学製造プロセスを改善するための方法を提供することである。同時に、派生製造プロセスの機密データが、前駆体材料の製造者を含む外部当事者に漏らされる必要がないことが保証される。
【０００７】
請求項１の前提部の特徴を有する化学製造プロセスを改善する方法に関して、本発明の目的は、請求項１の特徴部分の特徴によって達成される。請求項１５の前提部分の特徴を有する化学製造プロセスのためのシステムに関して、本発明の目的は、請求項１５の特徴部分の特徴によって達成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、異なる「所有者」からのデータの実際の結合が特定のポイントにおいて特定の目的のためにのみ必要とされ、その結合の結果として、より安全に共有され得るさらなるデータが生成され得るという認識に基づく。従って、派生製造プロセスの感受性データ、例えばセンサ測定値の実際の使用を必要とする計算は、派生製造設備の設備イントラネット内で起こるように制限され得る。計算の基礎となるシミュレーションプロセスの更新を提示するこれらの計算から得られた情報は、もはや機密データを含まないので、モデルを制御するエンティティに安全に送信されてもよい。したがって、プロセスの数値シミュレーションの観点から、前駆体製造に戻るフィードバックが生じ、この前駆体製造は派生製造プロセスにおいて特定の結果を達成するために、前駆体製造プロセスを調整するために使用されてもよい。例えば、派生製造測定値の分析は、たとえ前駆体製品自体において効果を実際に測定することができなくても、前駆体製造プロセスにおける特定のパラメータが派生製品の対応する特徴をもたらすという洞察をもたらすことができる。次いで、この因果関係をシミュレーションモデルに導入し、前駆体製造プロセスを調整するために使用することができる。派生製造物プロセスを分析しないと、その因果関係は、前駆体材料の製造者には未知のままであった可能性がある。
【０００９】
本発明による方法は化学製造プロセスを改善するためのものであり、ここで、派生化学製品は、化学製造設備において、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータに基づいて、派生化学製造プロセスを通して製造される。このように、いくつかの派生プロセスパラメータが存在し、そのうちの少なくともいくつかは、派生化学製造プロセスの基礎となる。化学反応を伴う任意の製造プロセスは、化学製造プロセスを提示すると理解され得る。「派生化学製造物」という表現は、派生化学製造過程で使用される少なくとも１つの前駆体材料が存在することを意味するにすぎず、これについては以下でより詳細に説明する。「化学反応」は、伝統的な意味で、少なくとも１つの前駆体材料から別の化学製造物、すなわち派生化学製造物への任意の化学変換、ならびに、様々な前駆体材料の混合を含み、したがって派生化学製造物として混合物を製造するものとする。
【００１０】
本発明に係る方法において、化学製品製造設備は設備イントラネットを備え、設備イントラネット内の製造センサコンピュータシステムにより、前記派生化学製品製造プロセスから少なくともいくつかの派生プロセスパラメータが測定され、前記派生化学製品製造プロセスをシミュレーションするためのプロセスモデルが、前記設備イントラネット外のプロセスモデル管理コンピュータシステムに記録される。
【００１１】
本発明の方法は、プロセスモデルがプロセスモデル管理コンピュータシステムから、設備イントラネット内にある数値解析を実行するための計算モジュールに送信され、派生プロセスパラメータが計算モジュールに提供され、計算モジュールが派生プロセスパラメータおよびプロセスモデルに基づく数値解析によってプロセスモデルを更新するための修正データを決定することを特徴とする。なお、上記のプロセスモデル管理コンピュータシステムから計算モジュールへの送信は、必ずしもプロセスモデル管理コンピュータシステム自身の主導による送信を伴うものではない。その代わりに、そのような送信は、計算モジュールの受信アクティビティに完全にまたは部分的に依存することができる。特に、計算モジュールは、プロセスモデル管理コンピュータシステムからプロセスモデルを呼び出しまたは検索することができる。
【００１２】
「設備イントラネット内」は、当該エンティティが設備イントラネットに通信可能に接続されており、設備イントラネット内での通信に適切な特権を有することを意味する。逆に、「設備イントラネット外」とは当該エンティティが原則として設備イントラネット内のコンピュータと通信可能であるが、設備イントラネット内のコンピュータと同様の特権を有していないことを意味する。計算モジュールは、パーソナルコンピュータまたは組み込みコンピュータのような専用の計算ハードウェアと、その計算ハードウェア上で実行される適切なソフトウェアとで構成されてもよい。計算モジュールは、ソフトウェアのみで構成されてもよく、サーバのような何らかの計算ハードウェア上のモジュールとして実行され、同じ計算ハードウェア上でも実行される計算モジュールとは無関係で、分離された異なるソフトウェアを有する。設備イントラネットは、対応するコンピュータの物理的位置が化学製造設備の構内外にある状態で、クラウドコンピュータシステム内に完全にまたは部分的に実装されることも可能である。したがって、エンティティが設備イントラネットの内部にあるか外部にあるかは、その場所ではなく、それぞれのユーザの通信権限またはアクセス権限に依存する。
【００１３】
プロセスモデル管理コンピュータシステムは１つまたは複数のソフトウェアプロセスまたはコンピュータを含むことができ、そのすべてが設備イントラネットの外部にある。プロセスモデル管理コンピュータシステムはまた、クラウドコンピュータシステムにおいて完全にまたは部分的に実装されてもよい。プロセスモデルは、派生化学製造プロセスのいくつかの物理的または化学的側面がプロセスモデルにおいて故意に単純化されるか、または完全に省略されるという意味で、派生化学製造プロセスをシミュレーションするための部分的な方法に過ぎないことがあり得る。修正データ自体は、更新されたプロセスモデルを既に提示することができる。また、修正データは更新されたプロセスモデルに到達するために、例えば、追加の数値解析によって、さらなるコンピュータ処理を必要とするデータのみを提示することも可能である。プロセスモデルの更新は、モデルによって提示される因果的リンクの修正を含むことができる。代替として、または追加として、プロセスモデルの更新は、プロセスモデルの基礎をなす数値の変更、またはプロセスモデルで使用される数値の変更を含むことができる。
【００１４】
本発明による方法は、派生化学製品の製造のための前駆体材料の前駆体電荷が前駆体製造設定によって少なくとも部分的に指定された前駆体製造プロセスを通して化学製造設備から離れた前駆体製造設備で製造され、プロセスモデルが前駆体製造プロセスをシミュレーションするための前駆体製造モデルを含み、前駆体電荷が化学製造設備に輸送され、前駆体電荷が派生化学製造プロセスに使用されることをさらに特徴とする。用語「前駆体材料」は広い意味で理解されるべきであり、したがって、最終的に派生化学製品の一部にならない場合であっても、使用され、特に派生化学製造プロセスで消費される任意の材料を包含する。例えば、前駆体材料はまた、派生化学製造プロセスの反応のための触媒であってもよい。
【００１５】
本発明の方法はまた、前駆体製造設定が、前駆体製造モデルに関連するユーザ仕様に基づいて少なくとも部分的に決定されることを特徴とする。換言すれば、ユーザ仕様は前駆体製造設定に到達するために、計算方法によって前駆体製造モデルに適用される。したがって、派生製品の所望の特性は、前駆体材料のプロセスパラメータおよび設定を計算するための基礎を形成することができる。
【００１６】
本方法の好ましい実施形態によれば、計算モジュールは、派生プロセスパラメータが設備イントラネットの外部に転送されることを防止する。そのような防止手段は第１に、計算モジュール自身が、設備イントラネットの外部の受信者に派生処理パラメータを送信しないことである。第２に、計算モジュールは、派生プロセスパラメータを設備イントラネットの外部の受信者に転送する要求を拒否する。さらに、計算モジュールは設備イントラネットの外部から派生プロセスパラメータへのアクセスをブロックするためのサイバーセキュリティ機能、例えば、暗号化および認証メカニズムを含む。
【００１７】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、計算モジュールは、プロセスモデルおよび修正データへの読取りアクセスを防止する。このような読み出しアクセスの防止は、読み出しアクセスを要求するエンティティが設備イントラネット内にあるか否かにかかわらず行われる。読み出しアクセスを防止するために、特に、アクセスをブロックするための上述したのと同じ技術を使用することができる。読取りアクセスのこのような防止にもかかわらず、計算モジュールは特に修正データを能動的に送信して受信者を選択することができることに留意されたい。好ましくは、このような送信は暗号化される。
【００１８】
本方法の好ましい実施形態によれば、派生プロセスパラメータは、派生プロセス設定および派生製造測定値を含む。好ましくは、派生化学製造物が派生プロセス設定に基づいて派生化学製造プロセスを通して製造される。したがって、派生プロセス設定は、派生化学製造プロセスを直接的または間接的に決定または影響する派生プロセスパラメータである。特に、派生製造測定値は、製造センサコンピュータシステムによって派生化学製造プロセスから決定されることが可能である。したがって、派生製造測定値は、派生化学製造プロセスから直接的または間接的に生じる派生プロセスパラメータである。
【００１９】
原則として、派生プロセス設定は、任意の方法で決定されてもよい。本方法の好ましい実施形態は、派生プロセス設定がプロセスモデルに関連する派生化学製品の特性に関する派生製品仕様に基づいて、好ましくは計算モジュールによって少なくとも部分的に決定されることを特徴とする。換言すれば、派生プロセス設定は、計算モジュールにプロセスモデルに派生製品仕様を適用させることによって到達される。したがって、プロセスモデルおよびそれに基づく計算は派生化学製品における派生製品仕様を得るために、どの派生プロセス設定が適切であるかを決定するための基礎を形成する。このようにして、試行錯誤の方法および関連するコストが回避される。計算モジュールは、派生製品仕様が設備イントラネットの外部に転送されることを防止することがさらに好ましい。派生製品仕様は派生プロセスパラメータと同様に、秘密に保たれるという点で機密であり得る。
【００２０】
本方法のさらなる好ましい実施形態によれば、派生プロセスパラメータ、特に派生プロセス設定は、派生化学製造プロセスのための成分を特定するための処方データを含む。ここで、製法データは、それぞれの成分の比率、重量、温度および／または体積の仕様を含むことが好ましい。このような製法データは、派生化学製造プロセスの結果に関するとりわけ関連性の高いプロセスパラメータである。
【００２１】
原則として、修正データは、多種多様な用途に使用することができる。さらに、本方法の好ましい実施形態によれば、修正データは設備イントラネット外の更新受信側コンピュータシステムに送信され、この更新受信側コンピュータシステムは特にプロセスモデル管理コンピュータシステムであってもよく、プロセスモデルは修正データに基づいて更新される。プロセスモデル管理コンピュータシステムは、修正データに基づいてプロセスモデルを更新することが好ましい。さらに、更新されたプロセスモデルは、前のプロセスモデルを置換するために計算モジュールに送信されることが好ましい。更新されたプロセスモデルによる更新の前に、プロセスモデルを用いて実行されるいくつかのまたはすべての関連する計算または決定を繰り返すことがさらに有利であり得る。このような反復計算から、より正確な結果が期待され得る。
【００２２】
一般に、前駆体材料の製造に関する情報は、その前駆体材料を使用する派生化学物質製造プロセスにも関係する。したがって、本方法の好ましい実施形態は、派生プロセスパラメータ、特に派生プロセス設定がプロセスモデルに関連する前駆体電荷に関連する前駆体製造データに基づいて少なくとも部分的に決定されることを特徴とする。前駆体製造データは、前駆体電荷を記述する任意の情報であってもよい。特に、前駆体製造データは、前駆体電荷について測定された前駆体測定データを含むことができる。それはまた、前駆体電荷の製造プロセス中に測定された前駆体製造データを含んでもよい。以下により詳細に記載されるように、それはまた、前駆体電荷の特性を決定するために、前駆体電荷の製造プロセスにおいて入力されるデータを含み得る。さらに、一般に、前駆体製造設備は、上記設備イントラネットの外部にあることがある。
【００２３】
好ましくは、派生プロセス設定がプロセスモデルに関連する前駆体製造データに基づいて計算モジュールによって少なくとも部分的に決定される。言い換えれば、計算モジュールは、前駆体製造データの少なくとも一部をプロセスモデルに適用することによって、派生プロセス設定を決定することができる。さらに、計算モジュールは、前駆体製造データへの読取りアクセスを防止することができる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態は、前駆体製造データが前駆体製造プロセスから決定された前駆体製造測定に少なくとも部分的に基づくことを特徴とする。前駆体製造データはまた、前駆体製造測定値を含んでもよく、すなわち、前駆体製造測定値は、前駆体製造データに到達するためにさらに処理される必要がない場合がある。好ましくは、前駆体製造測定値がプロセスモデル管理コンピュータシステムに提供される。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態によれば、前駆体製造データは、前駆体製造設定に少なくとも部分的に基づく。したがって、前駆体製造プロセスは、前駆体製造設定によって少なくとも部分的に指定される。原則として、前駆体製造データは、前駆体製造設定を含むことができる。前駆体製造データはまた、例えば、前駆体製造設定にアルゴリズムを適用することによって、前駆体製造設定から導出されたデータを含んでもよい。好ましくは、前駆体製造データが前駆体製造モデルに関連して少なくとも部分的に決定される。この変形例によれば、換言すれば、前駆体製造設定が前駆体製造モデルに適用され、その計算の結果が前駆体製造データの基礎を形成するか、または前駆体製造データを提供する。次に、この前駆体製造データは上述したように、派生プロセス設定の基礎を形成する。以上の計算は、原則として任意の演算装置で実行することができる。ここで、前駆体製造データは、プロセスモデル管理コンピュータシステムによって前駆体製造モデルに関連して少なくとも部分的に決定されることがさらに好ましい。
【００２６】
本発明の対応するさらなる好ましい実施形態によれば、前駆体製造設定は、前駆体製造モデルに関連するユーザ仕様に基づいて、プロセスモデル管理コンピュータシステムによって少なくとも部分的に決定される。これらのユーザ仕様は、派生製品仕様を含んでもよく、または派生製品仕様から構成されてもよい。好ましくは、プロセスモデルの更新時に、前駆体製造設定も更新されたプロセスモデルに従って更新される。
【００２７】
本発明のさらなる好ましい実施形態は、化学製造設備が派生化学製造プロセスを実行するためのコンピュータ制御された製造装置を備え、派生プロセスパラメータ、特に派生プロセス設定が派生化学製造プロセスを制御するためのコンピュータ制御された製造装置に提供されることを特徴とする。このため、プロセスモデルから得られる情報を実際の製造指示書に転送するためのユーザの手間が不要となり、転送を自動化することができる。好ましくは、コンピュータ制御製造装置が設備イントラネット内にある。したがって、これらは、計算モジュールによってより容易にアクセスすることができる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態によれば、更新されたプロセスモデルが計算モジュールに送信されると、計算モジュールは派生プロセス設定を更新する。好ましくは、更新された派生プロセス設定が派生化学製造プロセスを制御するためにコンピュータ制御製造装置に提供される。
【００２９】
手近な方法は、単一の前駆体製造設備によって供給される単一の化学品製造設備に適用されてもよい。しかし、相乗効果は、潜在的に複数の前駆体製造設備によって供給される複数の化学製品製造設備に適用される場合には増大する。本方法のさらなる好ましい実施形態によれば、複数の派生化学製品がそれぞれの化学製造設備で製造され、化学製造設備はそれぞれ別個のそれぞれの設備イントラネットを含み、プロセスモデルはプロセスモデル管理コンピュータシステムから各設備イントラネット内で数値解析を実行するためにそれぞれの計算モジュールに送信され、それぞれの計算モジュールはそれぞれの化学製造設備およびプロセスモデルにおける派生プロセスパラメータに基づく数値解析によってプロセスモデルを更新するためのそれぞれの修正データを決定する。これは、プロセスモデルのより迅速な更新を可能にし、したがって、派生化学製造物の製造においてより正確な結果を可能にする。
【００３０】
本方法の好ましい実施形態は、修正データが各計算モジュールからプロセスモデル管理コンピュータシステムに送信され、プロセスモデルが各計算モジュールからのそれぞれの修正データに基づいて更新され、更新されたプロセスモデルが前のプロセスモデルを置換するために各計算モジュールに送信されることを特徴とする。したがって、複数のソースからの入力は、プロセスモデル管理コンピュータシステムにおいてプロセスモデルに利益をもたらすだけでなく、プロセスモデルの更新も複数のソースにフィードバックされ、それによって、それらの設備におけるそれぞれの製造プロセスが改善される。
【００３１】
本発明によるシステムは化学製造プロセスのためのものであり、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータに基づいて派生化学製造プロセスを通して派生化学製品を製造するための化学製造設備を含み、化学製造設備は設備イントラネットを含み、設備イントラネット内に製造センサコンピュータシステムをさらに含み、少なくともいくつかの派生プロセスパラメータは、製造センサコンピュータシステムによって派生化学製造プロセスから測定される。本発明によるシステムは、派生化学製造プロセスをシミュレーションするためのプロセスモデルを記録するための、設備イントラネットの外部のプロセスモデル管理コンピュータシステムをさらに備える。本発明によるシステムはまた、設備イントラネット内に計算モジュールを備える。
【００３２】
本発明によるシステムは、プロセスモデル管理コンピュータシステムがプロセスモデルを計算モジュールに送信するように構成され、計算モジュールが派生プロセスパラメータおよびプロセスモデルに基づく数値解析によってプロセスモデルを更新するための修正データを決定するように構成されることを特徴とする。
【００３３】
本発明によるシステムは、システムが前駆体製造設定によって少なくとも部分的に指定された前駆体製造プロセスを通して派生化学製品を製造するための前駆体材料の前駆体電荷を製造するための化学製造設備から離れた前駆体製造設備をさらに含み、プロセスモデルが前駆体製造プロセスをシミュレーションするための前駆体製造モデルを含み、前駆体電荷が化学製造設備に輸送され、派生化学製造プロセスのために使用され、前駆体製造設定が前駆体製造モデルに関連するユーザ仕様に少なくとも部分的に基づいて決定されることをさらに特徴とする。
【００３４】
本発明によるシステムの好ましい実施形態、特徴、および利点は本発明による方法のものに対応し、逆もまた同様である。
【００３５】
さらなる有利で好ましい特徴は、図面に関する以下の説明において議論される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明による方法を実施するための本発明によるシステムの一実施形態の概略図である。
【００３７】
図１は、本発明による方法を実施するための本発明によるシステムの一実施形態の概略図である。
【００３８】
図１に示す本発明の一実施形態によるシステムは、化学製造プロセス、特に、派生化学製品１ａ、ｂを製造するための派生化学製造プロセスに関するものであり、本実施例では、ポリウレタンフォームを含む単離プレートである。特に、派生化学製造プロセスは、イソシアネートとポリオール樹脂との反応を含む。本明細書に記載のシステムは、多量の化学製造設備２ａ、ｂを含み、そのうちの２つのみが示されており、そこで、派生化学製造プロセスが実行されて、それぞれの派生化学製造物１ａ、ｂを製造する。本実施例では化学製造設備２ａ、ｂで製造されるそれぞれの派生化学製品１ａ、ｂはそれらの製品仕様に関して実質的に同一である。
【００３９】
各化学製造設備２ａ、ｂは、それぞれ製造センサコンピュータシステム５ａ、ｂが電子的に接続された設備イントラネット４ａ、ｂを備えている。各製造センサコンピュータシステム５ａ、ｂは派生化学製品１ａ、ｂ自体から、または各化学製造設備２ａ、ｂのそれぞれのコンピュータ制御製造装置１２ａ、ｂから、製造前、製造中および製造後に導出された測定値である派生製造測定値１１ａ、ｂを測定する。派生化学製品１ａ、ｂは、コンピュータ制御製造装置１２ａ、ｂに適用されるそれぞれの派生プロセス設定１０ａ、ｂに基づいて、それぞれのコンピュータ制御製造装置１２ａ、ｂによって製造される。本実施例では、派生プロセス設定１０ａ、ｂはまた、派生化学製造プロセスで使用されるイソシアネートおよびポリオール樹脂の両方を特定する処方データを含む。さらに、この例では派生プロセス設定１０ａ、ｂおよび派生製造測定値１１ａ、ｂは派生プロセスパラメータ３ａ、ｂを形成する。
【００４０】
各設備イントラネット４ａ、ｂ内には、設備イントラネット４ａ、ｂの外側のプロセスモデル管理コンピュータシステム７からプロセスモデル６を受信するそれぞれの計算モジュール８ａ、ｂもある。プロセスモデル６は、プロセスモデル管理コンピュータシステム７に記録され、派生化学製造プロセスの関心のある側面の数値シミュレーションのための計算モデルを提示する。各計算モジュール８ａ、ｂはまた、設備イントラネット４ａ、ｂ内の送信者から、例えば、それぞれの製造センサコンピュータシステム５ａ、ｂから、上述の派生プロセスパラメータ３ａ、ｂを受信する。計算モジュール８ａ、ｂ内では、派生プロセスパラメータ３ａ、ｂとプロセスモデル６の両方が安全に保たれる。特に、計算モジュール８ａ、ｂは外部エンティティ、特に設備イントラネット４ａ、ｂからプロセスモデル６を読み出すことを防止するために、暗号化および他のセキュリティメカニズムを含む。同様に、計算モジュール８ａ、ｂは、派生プロセスパラメータ３ａ、ｂの、設備イントラネット４ａ、ｂの外部の受信者への転送も禁止する。これはまた、暗号化及び他の適当な手段の手段によるアクセスを防止することを含む。計算モジュール８ａ内で不要になったこのようなデータｂは、可能な限り早く安全に削除される。このようにして、派生プロセスパラメータ３ａ、ｂが一方で設備イントラネット４ａ、ｂを離れず、プロセスモデル６が計算モジュール８ａ、ｂおよびプロセスモデル管理コンピュータシステム７に制限されたままであることが保証される。
【００４１】
この例では派生プロセス設定１０ａ、ｂのいくつかはユーザによってそれぞれの計算モジュール８ａ、ｂに入力された派生製品仕様１３ａ、ｂに基づいて、計算モジュール８ａ、ｂ自体によって生成される。これらの派生製品仕様１３ａ、ｂは、派生化学製品１ａ、ｂの所望の特性を記述する。次に、計算モジュール８ａ、ｂは適切な派生プロセス設定１０ａ、ｂに到達するために、これらの派生製品仕様１３ａ、ｂをプロセスモデル６に適用することができる。派生製品仕様１３ａ、ｂの同等に機密な性質のために、それらは、設備イントラネット４ａ、ｂ内に保持される点で派生プロセスパラメータ３ａ、ｂと同様に扱われる。
【００４２】
計算モジュール８ａ、ｂ自体は、プロセスモデル６と派生プロセスパラメータ３ａ、ｂの両方を完全に処理することができる。派生プロセスパラメータ３ａ、ｂは派生化学製造プロセスの複数の工程から導き出すことができ、したがって、任意の多数の派生化学製造物に関係することができる。計算モジュール８ａ、ｂは数値分析、例えば回帰分析を実行するように構成され、そこでは派生プロセスパラメータ３ａ、ｂがプロセスモデル６に適用される。派生プロセスパラメータ３ａ、ｂは派生化学製造プロセスの入力および出力パラメータの両方を含むため、そのようなパラメータは、プロセスモデル６および派生プロセスパラメータ３ａ、ｂの入力パラメータに関して生成される予測と比較され得る。予測結果からのいかなる偏差も、予測を実際の派生プロセスパラメータ３ａ、ｂとより密接に整列させる方法でプロセスモデル６を更新するために使用されてもよい。この数値解析を行った後、演算モジュール８ａ、ｂはこのような更新を指定して修正データ９ａ、ｂを生成し、この修正データ９ａ、ｂをプロセスモデル６が記録されて一元管理されているプロセスモデル管理コンピュータシステム７に送信する。修正データ９ａ、ｂはまた、プロセスモデル６の更新に到達するためにさらなる処理を必要とするようなものであってもよく、したがって、この用語は広義に理解され得る。しかしながら、いずれの場合にも、修正データ９ａ、ｂは、派生プロセスパラメータ３ａ、ｂについて、それらの機密性を損なう特定の結論を許さない。
【００４３】
プロセスモデル管理コンピュータシステム７の中で、任意に複雑な数値計算を含む可能性があり、１つ、一部又は全計算モジュール８ａ、ｂからの修正データ９ａ、ｂを考慮に入れる可能性のあるプロセスモデル６の実際の更新が実行される。その後、更新されたプロセスモデル６は計算モジュール８ａ、ｂに送信され、その後、プロセスモデル６がベースとなっている全ての値、例えば、適切であれば、まだ始まっていない製造プロセスのための派生プロセス設定１０ａ、ｂを再計算する際に、更新されたプロセスモデル６を使用する。
【００４４】
また、図１には、原則として任意の数の前駆体製造設備１４が示されており、前駆体製造プロセスにおいて、この例ではポリオール樹脂である前駆体材料の前駆体電荷１５ａ、ｂを製造する。各前駆体電荷１５ａ、ｂには前駆体製造データ１６ａ、ｂが関連付けられており、その決定は以下でさらに詳細に説明される。各前駆体電荷１５ａ、ｂは続いて、派生化学製造プロセスで使用するために、化学製造設備２ａ、ｂに輸送される。
【００４５】
次に、前駆体製造データ１６ａ、ｂは適切な計算モジュール８ａ、ｂに送信され、そこで、プロセスモデルと同じ増殖の制限で処理され、派生プロセス設定１０ａ、ｂに到達するために、数値計算においてプロセスモデル６に適用されることによって、計算モジュール８ａ、ｂによって使用される。この目的のために、プロセスモデル６は、特に前駆体製造プロセスと、その派生化学製造プロセスとの関係をシミュレーションするための前駆体製造モデル１７を含むことができる。このようにして、プロセスモデル６は使用されている前駆体電荷１５ａ、ｂに関連する前駆体製造データ１６ａ、ｂに照らして、さらに、派生製品仕様１３ａ、ｂによって与えられる所望の派生製品特性に基づいて、派生プロセス設定１０ａ、ｂがどのように設定されるべきかを決定するための数値計算の基礎を提供することができる。
【００４６】
この例では前駆体製造データ１６ａ、ｂのいくつかは前駆体製造設備１４での前駆体製造プロセスを指定する前駆体製造設定１８ａ、ｂを、プロセスモデル管理コンピュータシステム７で前駆体製造モデル１７に適用させることによって決定される。
【００４７】
前駆体製造設定１８ａ、ｂは次に、前駆体製造モデル１７に関連して、ユーザ仕様、例えば上記の派生製品仕様１３ａ、ｂを適用することによって決定される。派生製品仕様１３ａ、ｂが機密性の点で機密性が低い場合、前駆体製造モデル１７へのこのような適用は、プロセスモデル管理コンピュータシステム７において実行されてもよい。あるいは、このプロセスが計算モジュール８ａ、ｂで実行されてもよい。従って、プロセスモデル６の更新は、派生化学製造物１ａ、ｂを製造するための全プロセスのいくつかの段階にフィードバックされることが明らかである。
【００４８】
さらなる前駆体製造データ１６ａ、ｂは直接的に、または前駆体製造モデル１７への適用によっても、前駆体製造測定値１９ａ、ｂに基づいており、これらは、特に、派生製造測定値１１ａ、ｂと同様に、前駆体製造プロセスからのセンサによって決定されている。
【図１】
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【国際調査報告】
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