Details

Contributions to the use of designed experiments in continuous processes :a study of blast furnace experiments

by Vanhatalo, Erik

Abstract (Summary)
Försöksplanering innehåller metoder och verktyg, exempelvis faktorförsök, som hjälper den som utför experiment att maximera informationsutbytet från experimenten och samtidigt minimera mängden resurser som krävs för att nå statistiskt säkerställda resultat. Användandet av försöksplanering i industriella processer beskrivs ofta och utförligt i litteraturen, men kontinuerliga tillverkningsprocesser, som ofta hittas i exempelvis gruv- och stålindustrin, medför en problematik som normalt inte beskrivs i försöksplaneringslitteratur. Syftet med forskningen i denna avhandling är att bidra till en ökad kunskap om användandet av försöksplanering i kontinuerliga processer genom att undersöka om faktorförsök och andra verktyg inom försöksplaneringsområdet är effektiva också i kontinuerliga processer. För att uppnå syftet genomfördes två studier. Den första studien är en fallstudie vid en industriell masugnsanläggning. Här utreds, genom intervjuer, experiment och aktionsforskning, potentialen i att använda faktorförsök i en kontinuerlig process och en analysmetodik för experiment i kontinuerliga processer utvecklas. Den andra studien undersöker, genom en metastudie av experiment från litteratur samt ett experiment, hur a-priori processkunskap kan användas för att öka känsligheten i analys av icke upprepade experiment. Resultaten visar att det är möjligt att använda faktorförsök i en kontinuerlig process men att det kräver speciella överväganden av försöksplaneraren. Exempelvis påverkar den dynamiska karaktären hos kontinuerliga processer den minsta möjliga tid som krävs för varje delförsök eftersom en omställningstid, mellan varje delförsök, behövs för att de förändringar som görs ska nå full effekt i processen. Det kan därför vara svårt att använda en fullständigt randomiserad försöksording. Istället rekommenderas användningen av så kallade split-plot-försök där begränsningar i randomiseringsordningen görs. Vidare är processtyrning ofta oundvikligt samtidigt som experimenten pågår, vilket gör det viktigt att i förväg formulera en styrstrategi för att minimera styrningens påverkan på försöksresultaten. Resultaten visar också att den stora mängden korskorrelerade resultatvariabler, som är vanliga i kontinuerliga processer, kan skapa problem under planeringen av experimenten. De många och korskorrelerade resultatvariablerna är också en orsak till att multivariata statistiska verktyg, som t.ex. principalkomponentanalys, kan vara värdefulla hjälpmedel under analysen. Vidare visar resultaten att nyttjandet av a-priori processkunskap under analysen har en positiv effekt på analysresultaten för icke upprepade försök. Eftersom effekter av förändringar i kontinuerliga processer ofta förväntas vara små jämfört med brus kan a-priori processkunskap ge ett värdefullt bidrag vid analys av experiment i kontinuerliga processer. Resultaten visar också på vikten av exempelvis koordination av personal, information, kommunikation och logistikplanering för att lyckas bra med ett experiment i en kontinuerlig process.
Bibliographical Information:

Advisor:

School:Luleå tekniska universitet

School Location:Sweden

Source Type:Master's Thesis

Keywords:

ISBN:

Date of Publication:01/01/2007

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.