Wie wird Ihr digitaler Zwilling aussehen? Es gibt einen besseren Weg. Identifizierung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Effizienz von Design- und technologischen Designprozessen Digitaler Zwilling oder cyber-physisches System

Im Abschnitt „Neues Wort“ spricht Apparat über kürzlich aufkommende Begriffe im Zusammenhang mit der neuen Gesellschaft. Diese Version enthält einen digitalen Zwilling. Ein Computer, der alles über Sie weiß und Ihr Verhalten nachahmen kann.

Digitaler Zwilling

Der technologische Traum des Futuristen und Gründers der Acceleration Studies Foundation, John Smart, das Besondere Computerprogramme in der Lage, das Verhalten bestimmter Personen nachzuahmen. Mithilfe verschiedener Technologien zum Sammeln und Analysieren Ihrer Daten kann der Computer Ihre Briefe anstelle von Ihnen beantworten und sogar mit Ihren Verwandten kommunizieren, während Sie selbst beschäftigt sind. Laut Smart sollen innerhalb der nächsten fünf Jahre digitale Zwillinge erscheinen.

Es wird davon ausgegangen, dass zur Erstellung eines digitalen Zwillings eine spezielle Software Ihre Korrespondenz in sozialen Netzwerken analysiert und Email, Browserverlauf und Einkäufe in Online-Shops, Informationen von tragbaren Geräten, Smartphones oder Smartwatch, und alle anderen verfügbaren Informationen. Basierend auf diesen Daten wird es mit Hilfe spezieller Algorithmen möglich sein, Ihr Verhalten zu programmieren: Wie würden Sie Ihrem Partner auf einen Geschäftsbrief antworten, damit Sie den Kindern ihre Nachricht auf Facebook mitteilen würden. Computer wissen bereits viel über unsere Vorlieben, zum Beispiel Werbeunternehmen Analysieren Sie unsere Suchbegriffe und E-Mails, erstellen Sie für jede Person ein Profil und versuchen Sie, ihm nur die Anzeigen zu zeigen, die ihn wirklich interessieren.

Auch Software, die menschliches Verhalten imitiert, beginnt in unser Leben einzudringen: Digitale Assistenten – Apples Siri, Microsofts Cortana und IBMs Watson – kommunizieren mit dem Nutzer, beantworten seine Fragen und können auch bei abstrakten Themen das Gespräch aufrechterhalten. Die ersten Chatbots wurden entwickelt, die den Turing-Test erfolgreich bestehen – das heißt, sie führen Menschen, die mit ihnen kommunizieren, in die Irre und machen ihnen vor, sie seien keine künstliche Intelligenz, sondern echte Menschen.

Wissenschaftler denken auch über weitere fantastische Optionen nach, um einen digitalen Zwilling zu erstellen: die vollständige Digitalisierung des Gehirns, den sogenannten Bewusstseins-Upload. Doch die Arbeiten in diese Richtung stehen erst am Anfang: So soll beispielsweise im Rahmen des Blue-Brain-Projekts bis 2023 eine digitale Version des Neocortex, des Hauptteils der menschlichen Großhirnrinde, vollständig simuliert werden.

So nutzen Sie den digitalen Zwilling

Sprich mit einer Person nach ihrem Tod

Einer der ehrgeizigsten Pläne ist es, ein solches Double zu schaffen, das einen Menschen nach seinem Tod ersetzen kann. „Wenn Sie und ich sterben, werden unsere Kinder nicht zu unseren Gräbern kommen. Sie werden unsere digitalen Zwillinge starten und mit ihnen sprechen“, sagt John Smart. „Lassen Sie dieses Szenario etwas weit hergeholt klingen“, fügt er hinzu. „Aber auf den Seiten verstorbener Angehöriger in den sozialen Netzwerken richten die Leute schon jetzt eine Klagemauer ein und schicken ihnen weiterhin private Nachrichten.“ Solche Perspektiven werden von Science-Fiction-Autoren und -Regisseuren geliebt. Einer der Plots der Black Mirror-Serie erzählt beispielsweise, wie eine junge Frau ihren bei einem Autounfall ums Leben gekommenen Mann durch eine digitale Kopie ersetzt. Später „lud“ sie das Bewusstsein ihres Mannes in einen Android-Roboter hoch – das heißt, sie belebte ihn praktisch wieder.

Persönlicher Assistent

Diese Option ist viel einfacher zu implementieren und erfordert keine solche hohes Level kognitive Fähigkeiten. Teilweise wird dies bereits umgesetzt, zum Beispiel analysiert der digitale Assistent Google Now Ihre Mail- und Suchanfragen und gibt Tipps, die Ihnen das Leben erleichtern. Der digitale Zwilling kann Ihnen aber nicht nur etwas sagen, sondern auch einige Ihrer Aufgaben übernehmen, wenn auch ganz einfache: Einen Arzttermin vereinbaren, einen Geschäftstermin vereinbaren und im Geschäft auf die am besten geeigneten Produkte hinweisen für Ihre Ernährung in Bezug auf nützliche Substanzen.

Nachteile des Projekts

Einer der Hauptmängel dieses Konzepts, das sogar sein Ideologe John Smart erkennt, ist eine vollständige Verletzung der Privatsphäre. Das Programm liest Ihre gesamte Korrespondenz, analysiert Einkäufe und dringt im Allgemeinen auf jede erdenkliche Weise in das sogenannte Privatleben ein. Große Konzerne, die weniger Daten sammeln, sehen sich bereits mit Protesten konfrontiert.

Johannes Smart

der Ideologe der Schaffung digitaler Zwillinge

Weißt du, ich möchte meine Gesundheits- und Finanzdaten in einem kleinen Safe aufbewahren, damit niemand darauf zugreifen kann. Aber solches Denken ist ein Atavismus. Sie können nicht viel bekommen, wenn Sie Ihre Privatsphäre nicht opfern. Ich bin mir sicher, dass der Datenschutz zweitrangig sein wird, solange die Menschen das Gefühl haben, die Kontrolle über die Technologie zu haben.

Bild: Edward Blake Edwards

Wir danken den Redakteuren des Unternehmensmagazins Siberian Oil von PJSC Gazprom Neft für die Bereitstellung dieses Materials.

Was ist ein „Digitaler Zwilling“?

Digitaler Zwilling- das ist ein neues Wort in der Modellierung und Produktionsplanung - ein einziges Modell, das alle Prozesse und Zusammenhänge sowohl an einer separaten Anlage als auch im Rahmen einer gesamten Produktionsanlage zuverlässig in der Form beschreibt Virtuelle Installationen und Simulationsmodelle. So entsteht eine virtuelle Kopie der physischen Welt.

Die Verwendung eines digitalen Zwillings, der eine exakte Kopie eines realen Vermögenswerts ist, hilft, die Entwicklung von Ereignissen in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen und Faktoren schnell zu simulieren, die effektivsten Betriebsweisen zu finden, potenzielle Risiken zu identifizieren und neue Technologien in die bestehende Produktion zu integrieren Linien und reduzieren den Zeit- und Kostenaufwand für die Projektimplementierung. Darüber hinaus hilft der digitale Zwilling bei der Definition von Sicherheitsschritten.

Moderne Technologien ermöglichen es, digitale Zwillinge von absolut allen Produktionsanlagen zu erstellen, sei es eine Ölraffinerie oder Logistikunternehmen. In Zukunft werden diese Technologien die Fernsteuerung von allem ermöglichen Fertigungsprozess in Echtzeit. Auf Basis des digitalen Zwillings können alle Systeme und Modelle zur Planung und Steuerung von Produktionsaktivitäten kombiniert werden, was die Transparenz von Prozessen, die Genauigkeit und Geschwindigkeit von Entscheidungen erhöht.

Ein digitaler Zwilling kann auch als elektronischer Produktpass betrachtet werden, der alle Daten zu Rohstoffen, Materialien, durchgeführten Arbeitsgängen, Tests und Laborstudien aufzeichnet. Das heißt, von Zeichnungen über Fertigungstechnik bis hin zu Wartungs- und Entsorgungsvorschriften wird alles digitalisiert und für Geräte und Menschen lesbar. Dieses Prinzip ermöglicht es Ihnen, die Qualität der Produkte zu überwachen und zu garantieren, um einen effektiven Service zu gewährleisten.

Von Zeichnungen bis zu 3D-Modellen

Ein bisschen Geschichte. Die Menschen haben seit den ersten Erfindungen – Rädern und Hebeln – immer Zeichnungen und Diagramme benötigt, um sich gegenseitig Informationen über das Gerät dieser Geräte und die Regeln für ihre Verwendung zu übermitteln. Zunächst waren dies primitive Zeichnungen, die nur die grundlegendsten Informationen enthielten. Die Designs wurden jedoch komplexer und die Bilder und Anweisungen detaillierter. Seitdem haben Technologien zur Visualisierung, Dokumentation und Speicherung von Wissen über Strukturen und Mechanismen einen langen Weg zurückgelegt. Dennoch lange Zeit Papier blieb der Hauptträger für die Fixierung des Ingenieurgedankens, und das Flugzeug blieb der Arbeitsraum.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde deutlich, dass das übliche Heer von mit Reißbrettern bewaffneten Zeichnern mit der rasant wachsenden Entwicklung der industriellen Produktion und der Komplexität ingenieurtechnischer Entwicklungen nicht mehr Schritt halten konnte. Die Beschleunigung der Verarbeitung umfangreicher und komplexer Informationen (z. B. enthält eine Prozesseinheit zur atmosphärischen Destillation von Öl mehr als 30.000 Ausrüstungsgegenstände) erforderte eine Änderung der Arbeitstechnologie von Designern, Konstrukteuren, Bauarbeitern, Technologen, Spezialisten im Betrieb und Wartung. Die Evolution der technischen Designwerkzeuge machte eine weitere Runde, und in den frühen 90er Jahren des letzten Jahrhunderts, Systeme Computergestütztes Design-CAD. Zuerst nutzten sie 2D-Zeichnungen, Ende der 2000er kamen sie dann auch zu 3D.

Moderne Konstruktionssysteme ermöglichen es Ingenieuren, das Layout und Design von Industrieanlagen in dreidimensionaler Form unter Berücksichtigung aller Einschränkungen und Anforderungen des Produktionsprozesses sowie der Arbeitssicherheitsanforderungen abzuschließen. Mit ihrer Hilfe können Sie ein Designmodell einer bestimmten Installation erstellen und technologische und technische Komponenten ohne Widersprüche und Kollisionen korrekt darauf platzieren. Die Erfahrung zeigt, dass durch die Verwendung ähnliche Systeme Es ist möglich, die Anzahl der Fehler und Inkonsistenzen in Design und Betrieb um das 2-3-fache zu reduzieren verschiedene Installationen. Die Zahl ist beeindruckend, wenn man bedenkt, dass bei großen Industrieanlagen die Anzahl der Fehler, die während des Designverifizierungsprozesses korrigiert werden müssen, in die Tausende geht.

Aus Sicht von Designern und Bauherren ermöglicht die Verwendung von 3D-Modellen eine radikale Verbesserung der Qualität der Projektdokumentation und eine Verkürzung der Entwurfszeit. Das konstruierte Informationsmodell des Objekts ist auch in der Betriebsphase nützlich. Dies ist eine neue Eigentumsebene einer Industrieanlage, bei der das Personal auf der Grundlage des bestehenden Modells in kürzester Zeit alle Informationen erhalten kann, die erforderlich sind, um eine Entscheidung zu treffen oder eine Aufgabe zu erledigen. Wenn Geräte nach einiger Zeit aufgerüstet werden müssen, haben zukünftige Konstrukteure außerdem Zugriff auf alle relevanten Informationen mit einer Historie von Reparaturen und Wartungen.

Omsk-Pilot

Sergey Ovchinnikov, Leiter der Abteilung Kontrollsysteme, Gazprom Neft:

Die Entwicklung und Implementierung eines Engineering Data Management Systems ist zweifelsohne ein wichtiger Bestandteil der innovativen Entwicklung des Bereichs Logistik, Abwicklung und Marketing. Die SUpriD inhärente Funktionalität und das Potenzial des Systems werden es dem Block im Besonderen und dem Unternehmen als Ganzes ermöglichen, führend in der digitalen Verwaltung von technischen Daten in der Ölraffination zu werden. Außerdem dies Software ist ein wichtiger Bestandteil der gesamten Reihe verwandter IT-Systeme, die die Grundlage des derzeit im Aufbau befindlichen BLPS Performance Management Center bilden.

Im Jahr 2014 startete Gazprom Neft ein Projekt zur Schaffung eines Systems zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen – SUpriD. Das Projekt basiert auf der Verwendung von 3D-Modellierungstechnologien für die Planung, den Bau und die Wartung von Industrieanlagen. Dank ihrer Verwendung werden die Zeiten für die Gründung und den Wiederaufbau von Ölraffinerien verkürzt, die Effizienz und Sicherheit ihres Betriebs erhöht und die Ausfallzeit der Prozessausrüstung der Anlage verringert. Implementierung eines modernen Engineering Data Management Systems bei neuste Plattform Smart Plant for Owners/Operators (SPO) wird von Spezialisten der Abteilung Steuerungssysteme der Abteilung Logistik, Raffination und Marketing sowie von ITSK und Avtomatika Servis, einer Tochtergesellschaft, betreut.

Ende letzten Jahres wurde ein Pilotprojekt erfolgreich abgeschlossen, um die Plattformfunktionalität bereitzustellen und Geschäftsprozesse für die neu rekonstruierte primäre Ölverarbeitungseinheit der Ölraffinerie Omsk — AT-9 einzurichten. Das System implementiert Funktionen zum Speichern, Verwalten und Aktualisieren von Informationen über die Anlage während ihres gesamten Lebenszyklus: vom Bau bis zum Betrieb. Zusammen mit der System-, Regulierungs- und Methodendokumentation wurden Anforderungen an den Designer und Standards für das Engineering-Datenmanagement entwickelt. "SUPRID" ist guter Helfer bei der Arbeit“, sagte Sergey Shmidt, Leiter der AT-9-Einheit in der Ölraffinerie Omsk. – Mit dem System können Sie schnell auf technische Informationen zu jedem Gerät zugreifen, seine Zeichnung anzeigen und klären technische Spezifikationen, lokalisieren und messen Sie an einem 3D-Modell, das die tatsächliche Installation genau wiedergibt. Der Einsatz von Suprid hilft unter anderem bei der Ausbildung neuer Fachkräfte und Auszubildender.“

Wie es funktioniert?

Die Aufgabe des SUpriD-Systems ist es, alle Stufen abzudecken Lebenszyklus technologisches Objekt. Beginnen Sie mit der Sammlung von technischen Informationen in der Entwurfsphase und aktualisieren Sie die Informationen dann in den nachfolgenden Phasen – Bau, Betrieb, Umbau, Anzeige des aktuellen Zustands der Anlage.

Am Anfang stehen Informationen des Designers, die sequentiell übertragen und in das System geladen werden. Die Ausgangsdaten sind: Entwurfsdokumentation, Informationen über die funktional-technologische und Konstruktions-Montage-Struktur des Objekts, intelligente technologische Schemata. Diese Informationen bilden die Basis Informationsmodell, die es Ihnen ermöglicht, sofort Adressinformationen über Baustellen und das technologische Schema der Installation zu erhalten, wodurch es möglich ist, in wenigen Sekunden die gewünschte Position der technologischen Ausrüstung, der Instrumentierung und der Steuerungsausrüstung im technologischen Schema zu finden, um ihre Teilnahme am zu bestimmen technologischer Prozess.

Unter Verwendung des in das System geladenen 3D-Projektmodells des Objekts können Sie es wiederum visualisieren, die Konfiguration von Blöcken, die räumliche Anordnung von Geräten, die Umgebung benachbarter Geräte sehen und die Abstände zwischen verschiedenen Elementen der Installation messen. Die Bildung eines Betriebsinformationsmodells wird durch die Verknüpfung von As-Built-Dokumentation und 2D-, 3D-As-Built-Modellen vervollständigt, die die Möglichkeit bieten, detaillierte Informationen über die Eigenschaften und technischen Merkmale aller Geräte oder ihrer Elemente in der Betriebsphase zu erhalten . Das System ist somit eine strukturierte und zusammenhängende Menge aller Engineering-Daten eines Objekts und seiner Ausrüstung.

Roman Komarov, stellvertretender Leiter der Abteilung Engineering Systems von ITSK, Entwicklungsleiter bei SUpriD:

Nach langjähriger Nutzenevaluierung des Projekts und Vorstudie wurde das Pilotsystem in kurzer Zeit implementiert. Die Einführung von „SUpriD“ ermöglichte es dem Unternehmen, ein Tool zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen zu erhalten. Der nächste globale Schritt, dem wir uns schrittweise nähern werden, ist die Bildung eines digitalen Informationsmodells einer Ölraffinerie.

Bis heute wurden bereits mehr als 80.000 Dokumente in das elektronische Archiv „SUPRID“ hochgeladen. Das System ermöglicht eine Positionssuche aktuelle Informationüber jede Art von Ausrüstung, stellen Sie dem Benutzer umfassende Informationen zu jedem Artikel zur Verfügung, einschließlich technische Eigenschaften, Gesamtabmessungen, Materialausführung, Konstruktions- und Betriebsparameter usw. "SUPRID" ermöglicht es, jeden Teil der Anlage in einem dreidimensionalen Modell oder auf einem Flussdiagramm anzuzeigen, gescannte Kopien von Dokumenten zu öffnen, die sich auf diese Position beziehen: Arbeits-, Führungs- oder Betriebsdokumente (Pässe, Urkunden, Zeichnungen usw. ).

Diese Variabilität reduziert den Zeitaufwand für den Zugriff auf aktuelle Informationen und deren Interpretation erheblich, ermöglicht es Ihnen, Fehler beim Umbau und der technischen Umrüstung der Anlage sowie beim Austausch veralteter Geräte zu vermeiden. "SUPRID" hilft bei der Analyse des Betriebs der Anlage und ihrer Ausrüstung bei der Beurteilung der Effizienz des Betriebs, trägt zur Vorbereitung von Änderungen in den technologischen Vorschriften bei, der Untersuchung von Ausfällen, Störungen, Unfällen in der Anlage, der Schulung und Schulung der Instandhaltung Personal.

"SUPRID" ist mit anderen integriert Informationssysteme BLPS und bildet eine einheitliche Informationsumgebung für Engineering-Daten, die unter anderem die Basis für das innovative Efficiency Control Center des Bereichs bilden. Die Wechselbeziehung mit Programmen wie KSU NSI (Unternehmenssystem zur Verwaltung von Regulierungs- und Referenzinformationen), SAP TORO (Wartung und Reparatur von Geräten), SU PSD (Design- und Kostenvoranschlagsdokumentationsmanagementsystem), TrekDoc, Meridium APM, bildet ein einzigartiges integriertes Automatisierungssystem Prozesse für die Verwaltung der Produktionsanlagen einer Ölraffinerie, wodurch Sie deren wirtschaftlichen Effekt steigern können teilen Für die Firma.

Projekteffizienz

In relativ kurzer Zeit gelang es den IT-Spezialisten von Gazprom Neft, nicht nur die Feinheiten der SPO-Plattform zu beherrschen, auf der das Engineering-Datenmanagementsystem aufbaut, sondern auch eine völlig neue Infrastruktur für das Unternehmen zu schaffen und eine Reihe von Vorschriften zu entwickeln Dokumente und entwickeln als Ergebnis einen qualitativ neuen Ansatz für den Bau von Ölraffinerien.

Bereits in einer frühen Phase des Projekts wurde klar, dass das System von den Betriebsdiensten der Anlage und den Investitionsbaudiensten nachgefragt werden würde. Es genügt zu sagen, dass sein Einsatz bis zu 30 % der Arbeitszeit für die Suche und Bearbeitung einspart technische Information für irgendein Objekt. Wenn SUpriD in die Systeme für Regulierungs- und Referenzinformationen, Wartung und Reparatur von Geräten, Konstruktionsschätzungen und andere relevante technische Daten integriert wird, werden sie für eine schnelle und qualitativ hochwertige Wartung von Prozessgeräten verfügbar. Die Fähigkeiten des Systems ermöglichen es auch, einen Simulator für Wartungsdienste zu erstellen, was zweifellos das Ausbildungsniveau ihrer Spezialisten erhöhen wird. Für die Bauabteilungen von Raffinerien wird das System zu einem Konstruktionswerkzeug in der Phase kleinerer und mittlerer Reparaturen. Dieser Ansatz vereinfacht die Kontrolle über die Rekonstruktion von Industrieanlagen erheblich und verbessert die Qualität der Reparaturen.

Es wird davon ausgegangen, dass sich die in die Umsetzung von „SUPRID“ investierten Investitionen in etwa 3-4 Jahren amortisieren. Möglich wird dies durch die Verkürzung der Planungszeit, die frühere Überführung von Anlagen aus der Inbetriebnahmephase in den kommerziellen Betrieb und die daraus resultierende Erhöhung des Volumens der fertigen Produkte. Ein weiteres bedeutendes Plus ist die Beschleunigung der Vorbereitung und Durchführung von Wartungsarbeiten sowie der Durchführung von Rekonstruktionen und Modernisierungen von Anlagen durch Reduzierung der Zeit, die für die Betriebsdienste der Raffinerie erforderlich ist, um neue Konstruktionsunterlagen zu prüfen und rechtzeitig Mängel und Fehler in der Konstruktionsarbeit zu erkennen und Bauunternehmer.

Das SUpriID-Umsetzungsprogramm ist auf den Zeitraum bis 2020 ausgelegt. Damit werden sowohl bestehende Anlagen als auch der Bau neuer Anlagen „digitalisiert“. Derzeit bereiten Spezialisten die Nachbildung des Systems in der Moskauer Ölraffinerie vor.

Text: Alexander Nikonorov, Alexey Shishmarev,Foto: Yury Molodkovets, Nikolay Krivich

Neuronale Netze, digitale Zwillinge, künstliche Intelligenz. Industrie 4.0-Technologien werden die Ölindustrie bis zur Unkenntlichkeit verändern

Architekten des digitalen Zeitalters

In der Regel werden die technologisch fortschrittlichsten Bereiche als angesehen Informationstechnologien und Biomedizin. Ganz anders ist die Haltung gegenüber Unternehmen in traditionellen Industrien wie dem Walzen von Metall oder der Ölförderung und -raffination. Auf den ersten Blick wirken sie konservativ, werden aber von vielen Experten als die Hauptarchitekten des neuen digitalen Zeitalters bezeichnet.

Industriegiganten begannen Mitte der 30er Jahre des letzten Jahrhunderts damit, Produktionsprozesse zu automatisieren. Seit vielen Jahrzehnten Komplexe von Hardware und Software-Tools kontinuierlich verbessert und an Komplexität zugenommen. Die Automatisierung von Produktionsprozessen – beispielsweise in der Ölraffination – ist weit fortgeschritten. Der Betrieb einer modernen Ölraffinerie wird von Hunderttausenden von Sensoren und Instrumenten überwacht, und die Kraftstoffversorgung wird in Echtzeit von Satellitennavigationssystemen verfolgt. Jeden Tag produziert die durchschnittliche russische Raffinerie mehr als 50.000 Terabyte an Informationen. Zum Vergleich: 3 Millionen Bücher, die im digitalen Archiv des Russen gespeichert sind Staatsbibliothek, belegen hundertmal weniger - "nur" 162 Terabyte.

Dies ist die sehr „Big Data“ oder Big Data, ein Fluss, der mit der Informationslast der größten Websites vergleichbar ist soziale Netzwerke. Das gesammelte Datenfeld ist eine einzigartige Ressource, die in der Unternehmensführung verwendet werden kann. Aber traditionelle Methoden der Informationsanalyse sind dafür nicht mehr geeignet. Nur mit Hilfe von Industrie 4.0-Technologien ist es möglich, mit einer solchen Datenmenge effektiv zu arbeiten. Im Kontext eines sich ändernden wirtschaftlichen Paradigmas ist eine reichhaltige „historische Erfahrung“ in der Produktion ein ernsthafter Vorteil. Big Data steht im Mittelpunkt künstliche Intelligenz. Seine Fähigkeit zu lernen, die Realität zu verstehen und Prozesse vorherzusagen, hängt direkt von der Menge des geladenen Wissens ab. Gleichzeitig verfügen Industrieunternehmen über eine schlagkräftige Ingenieurschule und beteiligen sich aktiv an der Einführung und Verbesserung neuer Technologien. Auch dieser Umstand macht sie zu zentralen Akteuren der „New Economy“.

Das Beste der Woche

Schließlich kennen die einheimischen Industriellen den Preis der Unternehmenseffizienz. Russland ist ein Land der großen Entfernungen. Produktionsanlagen befinden sich oft in großer Entfernung von den Verbrauchern. Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, schnell auf Marktschwankungen zu reagieren. Herkömmliche Technologien ermöglichen eine Einsparung von nicht mehr als einem Zehntel Prozent. In der Zwischenzeit, digitale Lösungen schon heute lassen sich die Kosten um bis zu 10-15% pro Monat senken. Die Tatsache liegt auf der Hand: Im Zeitalter der vierten industriellen Revolution wird derjenige wettbewerbsfähig sein, der lernt, neue Technologien im Kontext gesammelter Erfahrungen am effektivsten anzuwenden.

Petr Kaznacheev, Direktor des Zentrums für Ressourcenökonomie, RANEPA: „Als erster Schritt hin zu einem „integrierten“ System künstlicher Intelligenz in der Öl- und Gasindustrie könnte man über „intelligente“ Unternehmensführung und Unternehmensplanung nachdenken. In diesem Fall könnten wir darüber sprechen, einen Algorithmus zur Digitalisierung aller wichtigen Informationen über die Aktivitäten des Unternehmens zu erstellen - vom Feld bis zur Tankstelle. Diese Informationen könnten an ein einziges automatisiertes Zentrum gesendet werden. Basierend auf diesen Informationen konnten mithilfe von Methoden der künstlichen Intelligenz Prognosen und Empfehlungen zur Optimierung der Arbeit des Unternehmens erstellt werden.

Führer der digitalen Transformation

Die Industrieführer Russlands und der Welt erkennen diesen Trend und strukturieren Geschäftsprozesse um, die sich seit Jahrzehnten entwickeln, indem sie Industrie 4.0-Technologien auf der Grundlage des industriellen Internets der Dinge, künstlicher Intelligenz und Big Data in die Produktion einführen. Die intensivste Transformation findet in der Öl- und Gasindustrie statt: Die Branche „digitalisiert“ sich dynamisch und investiert in Projekte, die noch gestern wie Science-Fiction erschienen. Anlagen, die von künstlicher Intelligenz gesteuert werden und Situationen vorhersagen können, Installationen, die den Bediener nach der besten Betriebsweise fragen – all das wird bereits heute Realität.

Gleichzeitig besteht die maximale Aufgabe darin, ein System für das Management von Produktion, Logistik, Produktion und Vertrieb zu schaffen, das intelligente Brunnen, Fabriken und Tankstellen in einem einzigen Ökosystem vereint. In einem idealen digitalen Modell werden die Analysten des Unternehmens in dem Moment, in dem ein Verbraucher auf die Zapfsäule drückt, sofort darüber informiert, welche Benzinmarke in den Tank gefüllt wird, wie viel Öl gefördert, an die Anlage geliefert und geliefert werden muss verarbeitet, um die Nachfrage in einer bestimmten Region zu decken. Bisher konnte keines der russischen und ausländischen Unternehmen ein solches Modell bauen. Gazprom Neft ist bei der Lösung dieses Problems jedoch am weitesten fortgeschritten. Ihre Spezialisten setzen nun eine Reihe von Projekten um, die schließlich die Grundlage für die Schaffung einer einheitlichen Plattform für Abwicklung, Logistik und Vertrieb bilden sollen. Eine Plattform, die sonst niemand auf der Welt hat.

Digitale Zwillinge

Heute gehören die Raffinerien von Gazprom Neft zu den modernsten der Branche. Die vierte industrielle Revolution eröffnet jedoch qualitativ neue Möglichkeiten und stellt gleichzeitig neue Anforderungen an die Automatisierung. Etwas präziser, wir reden nicht so sehr um Automatisierung, sondern um die nahezu vollständige Digitalisierung der Produktion.

Basis der neuen Stufe werden die sogenannten „digitalen Zwillinge“ sein – virtuelle Kopien von Raffinerieeinheiten. 3D-Modelle beschreiben zuverlässig alle Prozesse und Zusammenhänge, die in realen Prototypen auftreten. Sie basieren auf der Arbeit der künstlichen Intelligenz auf der Grundlage neuronaler Netze. Der „Digitale Zwilling“ kann optimale Betriebsmodi für Geräte anbieten, Ausfälle vorhersagen und Reparaturbedingungen empfehlen. Zu seinen weiteren Vorteilen gehört die Fähigkeit, ständig dazuzulernen. Das neuronale Netz selbst findet Fehler, korrigiert und merkt sich diese, wodurch seine Arbeit und die Genauigkeit der Prognose verbessert werden.

Grundlage für das Training des „digitalen Zwillings“ ist eine Reihe historischer Informationen. Moderne Ölraffinerien sind so komplex wie der menschliche Körper. Hunderttausende Teile, Zehntausende Sensoren. Die technische Dokumentation jeder Anlage nimmt einen Raum in der Größe einer Montagehalle ein. Um einen „digitalen Zwilling“ zu erstellen, müssen all diese Informationen zunächst in ein neuronales Netz geladen werden. Dann beginnt die schwierigste Phase – die Phase, in der der künstlichen Intelligenz beigebracht wird, die Installation zu verstehen. Es enthält Messwerte von Sensoren und Instrumenten, die in den letzten Jahren des Anlagenbetriebs gesammelt wurden. Der Bediener simuliert verschiedene Situationen, lässt das neuronale Netz die Frage „Was passiert, wenn einer der Betriebsparameter geändert wird?“ beantworten. - zum Beispiel, um eine der Komponenten des Rohmaterials zu ersetzen oder die Stromversorgung der Anlage zu erhöhen. Das neuronale Netz analysiert die Erfahrungen vergangener Jahre, schließt nicht optimale Modi rechnerisch aus dem Algorithmus aus und lernt, den zukünftigen Betrieb der Anlage vorherzusagen.

Das Beste der Woche

Gazprom Neft hat bereits zwei Industriekomplexe, die an der Herstellung von Autokraftstoffen beteiligt sind, vollständig „digitalisiert“ – eine Anlage zum katalytischen Cracken von Benzin in der Moskauer Ölraffinerie und eine Anlage, die in der Ölraffinerie des Unternehmens in Omsk betrieben wird. Tests haben gezeigt, dass künstliche Intelligenz in der Lage ist, eine Vielzahl von Parametern ihrer „digitalen Zwillinge“ gleichzeitig zu berücksichtigen, Entscheidungen zu treffen und über mögliche Abweichungen in der Arbeit zu informieren, noch bevor die Störung zu einem ernsthaften Problem zu werden droht.

Gleichzeitig testet Gazprom Neft komplexe Lösungen, wodurch der Einfluss des menschlichen Faktors auf den Umfang der gesamten Produktion minimiert wird. Ähnliche Projekte werden derzeit in den Bitumenwerken des Unternehmens in Rjasan und Kasachstan umgesetzt. Empirisch gefundene erfolgreiche Lösungen können anschließend auf die Ebene großer Raffinerien skaliert werden, wodurch schließlich eine effektive digitale Produktionsmanagementplattform entsteht.

Nikolay Legkodimov, Leiter der Advanced Technologies Advisory Group, KPMG in Russland und der GUS:„Lösungen, die verschiedene Komponenten, Baugruppen und Systeme modellieren, sind seit langem bekannt und werden auch in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Erst wenn eine ausreichende Abdeckungsbreite dieser Modelle erreicht ist, kann von einem qualitativen Sprung gesprochen werden. Wenn diese Modelle miteinander kombiniert werden können, zu einer ganzen komplexen Kette, dann ermöglicht dies in der Tat, Probleme auf einer völlig neuen Ebene zu lösen - insbesondere das Verhalten des Systems unter kritischen, ungünstigen und einfach gefährlichen Betriebsbedingungen zu simulieren. In den Bereichen, in denen die Umrüstung und Aufrüstung von Geräten sehr teuer ist, ermöglicht dies das Vorabtesten neuer Komponenten.“

Leistungsmanagement

Künftig wird die gesamte Wertschöpfungskette im Logistik-, Raffinerie- und Marketingblock von Gazprom Neft durch eine einzige technologische Plattform auf Basis künstlicher Intelligenz vereint. Das „Gehirn“ dieses Organismus wird das Performance Management Center sein, das vor einem Jahr in St. Petersburg gegründet wurde. Hier fließen Informationen aus den „digitalen Zwillingen“ ein, hier werden sie analysiert und hier werden auf Basis der erhaltenen Daten Managemententscheidungen getroffen.

Bereits heute übertragen mehr als 250.000 Sensoren und Dutzende von Systemen in Echtzeit Informationen von allen Vermögenswerten des Unternehmens, die sich im Umkreis des Logistik-, Verarbeitungs- und Marketingblocks von Gazprom Neft befinden, an das Zentrum. Jede Sekunde treffen hier 180.000 Signale ein. Es würde eine Person brauchen, um diese Informationen nur etwa eine Woche zu sehen. Das digitale Gehirn des Zentrums erledigt dies sofort: Es überwacht die Qualität der Produkte und die Menge der Ölprodukte in Echtzeit entlang der gesamten Kette – von der Raffinerie bis zum Endverbraucher.

Strategisches Ziel des Centers ist es, mit den Technologien und Möglichkeiten der Industrie 4.0 die Effizienz des Downstream-Segments radikal zu steigern. Das heißt, es geht nicht nur darum, Prozesse zu verwalten – dies kann auch innerhalb traditioneller Systeme erfolgen, sondern diese Prozesse so effizient wie möglich zu gestalten: Durch den Einsatz von Predictive Analytics und künstlicher Intelligenz in jeder Phase des Geschäfts Verluste reduzieren, Prozesse optimieren und Verluste verhindern.

In naher Zukunft sollte das Zentrum lernen, mehrere Schlüsselaufgaben zu lösen, die sich auf die Effizienz der Unternehmensführung auswirken. Dazu gehört, die Zukunft 60 Tage vorherzusagen: wie sich der Markt in zwei Monaten verhalten wird, wie viel Öl verarbeitet werden muss, um den Benzinbedarf zum jetzigen Zeitpunkt zu decken, in welchem Zustand die Anlagen sein werden, ob die Anlagen sein werden der anstehenden Belastung gewachsen sind und ob sie sich reparieren lassen. Gleichzeitig sollte das Zentrum in den nächsten zwei Jahren eine Kapazität von 50 % erreichen und damit beginnen, die Menge der Ölproduktvorräte in allen Öldepots und Tankkomplexen des Unternehmens zu überwachen, zu analysieren und zu prognostizieren; automatische Überwachung von mehr als 90 % der Produktionsparameter; Analysieren Sie die Zuverlässigkeit von mehr als 40 % der Prozessausrüstung und entwickeln Sie Maßnahmen, um den Verlust von Ölprodukten und die Verringerung ihrer Qualität zu verhindern.

Bis 2020 will Gazprom Neft 100 % der Kapazitäten des Leistungsmanagementzentrums erreichen. Zu den deklarierten Indikatoren gehören die Analyse der Zuverlässigkeit aller Geräte, die Vermeidung von Qualitäts- und Quantitätsverlusten der Produkte sowie das vorausschauende Management technologischer Abweichungen.

Daria Kozlova, Senior Consultant bei VYGON Consulting:„Im Allgemeinen bringen integrierte Lösungen der Branche erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Laut Accenture könnte der wirtschaftliche Effekt der Digitalisierung beispielsweise mehr als 1 Billion US-Dollar betragen. Daher ist bei großen vertikal integrierten Unternehmen die Einführung integrierter Lösungen sehr gerechtfertigt. Aber auch für kleine Unternehmen ist es gerechtfertigt, da Effizienzsteigerungen sie entlasten können Zusätzliche Mittel B. durch Kostensenkung, Steigerung der Effizienz des Working-Capital-Managements usw.“

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Eine der vielversprechenden Ideen von morgen für jede Produktion ist das Digital Asset Modeling: die Erstellung virtueller Kopien realer Objekte, die genauso aussehen und funktionieren wie ihre Prototypen. Bei Gazprom Neft sind digitale Zwillinge eng in die Verarbeitungsanlagen des Unternehmens eingebunden, und ein Großteil dieser innovativen Technologie wurde bereits implementiert

Von Zeichnungen bis zu 3D-Modellen

Ein bisschen Geschichte. Die Menschen haben seit den ersten Erfindungen – Rädern und Hebeln – immer Zeichnungen und Diagramme benötigt, um sich gegenseitig Informationen über das Gerät dieser Geräte und die Regeln für ihre Verwendung zu übermitteln. Zunächst waren dies primitive Zeichnungen, die nur die grundlegendsten Informationen enthielten. Die Designs wurden jedoch komplexer und die Bilder und Anweisungen detaillierter. Seitdem haben Technologien zur Visualisierung, Dokumentation und Speicherung von Wissen über Strukturen und Mechanismen einen langen Weg zurückgelegt. Dennoch blieb Papier lange Zeit der Hauptträger für die Fixierung des Ingenieurgedankens und das Flugzeug der Arbeitsraum.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde deutlich, dass das übliche Heer von mit Reißbrettern bewaffneten Zeichnern mit der rasant wachsenden Entwicklung der industriellen Produktion und der Komplexität ingenieurtechnischer Entwicklungen nicht mehr Schritt halten konnte. Die Beschleunigung der Verarbeitung umfangreicher und komplexer Informationen (z. B. enthält eine Prozesseinheit für die atmosphärische Destillation von Öl mehr als 30.000 Ausrüstungsgegenstände) erforderte eine Änderung der Arbeitstechnologie von Designern, Konstrukteuren, Bauarbeitern, Technologen, Betriebs- und Wartungsspezialisten. Die Entwicklung technischer Konstruktionswerkzeuge machte eine weitere Runde, und in den frühen 90er Jahren des letzten Jahrhunderts kamen computergestützte Konstruktionssysteme – CAD – in die Ölindustrie. Zuerst nutzten sie 2D-Zeichnungen, Ende der 2000er kamen sie dann auch zu 3D.

Moderne Konstruktionssysteme ermöglichen es Ingenieuren, das Layout und Design von Industrieanlagen in dreidimensionaler Form unter Berücksichtigung aller Einschränkungen und Anforderungen des Produktionsprozesses sowie der Arbeitssicherheitsanforderungen abzuschließen. Mit ihrer Hilfe können Sie ein Designmodell einer bestimmten Installation erstellen und technologische und technische Komponenten ohne Widersprüche und Kollisionen korrekt darauf platzieren. Die Erfahrung zeigt, dass durch den Einsatz solcher Systeme die Anzahl von Fehlern und Inkonsistenzen bei der Planung und dem Betrieb verschiedener Anlagen um das 2- bis 3-fache reduziert werden kann. Die Zahl ist beeindruckend, wenn man bedenkt, dass bei großen Industrieanlagen die Anzahl der Fehler, die während des Designverifizierungsprozesses korrigiert werden müssen, in die Tausende geht.

Omsk-Pilot

Sergej Ovchinnikov,
Leiter der Abteilung Kontrollsysteme, Gazprom Neft

Die Entwicklung und Implementierung eines Engineering Data Management Systems ist zweifelsohne ein wichtiger Bestandteil der innovativen Entwicklung des Bereichs Logistik, Abwicklung und Marketing. Die SUpriD inhärente Funktionalität und das Potenzial des Systems werden es dem Block im Besonderen und dem Unternehmen als Ganzes ermöglichen, führend in der digitalen Verwaltung von technischen Daten in der Ölraffination zu werden. Darüber hinaus ist dieses Softwareprodukt ein wichtiger Bestandteil der gesamten Reihe verwandter IT-Systeme, die die Grundlage des derzeit im Aufbau befindlichen BLPS Performance Management Center bilden.

Im Jahr 2014 startete Gazprom Neft ein Projekt zur Schaffung eines Systems zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen - SUpriD. Das Projekt basiert auf der Verwendung von 3D-Modellierungstechnologien für die Planung, den Bau und die Wartung von Industrieanlagen. Dank ihrer Verwendung werden die Zeiten für die Gründung und den Wiederaufbau von Ölraffinerien verkürzt, die Effizienz und Sicherheit ihres Betriebs erhöht und die Ausfallzeit der Prozessausrüstung der Anlage verringert. Die Implementierung eines modernen Engineering-Datenmanagementsystems auf der neuesten Plattform Smart Plant for Owners/Operators (SPO) wird von Spezialisten der Abteilung Steuerungssysteme der Einheit Logistik, Verarbeitung und Marketing sowie von ITSK und Avtomatika Servis, a Tochtergesellschaft.

Durch Gebrauch von automatisierte Systeme Konstrukteure, die 3D-Modelle von Objekten erstellen, ist es möglich, die Anzahl von Fehlern und Inkonsistenzen bei der Konstruktion und dem Betrieb verschiedener Anlagen um das 2- bis 3-fache zu reduzieren.

Ende letzten Jahres wurde ein Pilotprojekt erfolgreich abgeschlossen, um die Plattformfunktionalität bereitzustellen und Geschäftsprozesse für die neu rekonstruierte Primärölraffinerie der Omsker Ölraffinerie - AT-9 einzurichten. Das System implementiert Funktionen zum Speichern, Verwalten und Aktualisieren von Informationen über die Anlage während ihres gesamten Lebenszyklus: vom Bau bis zum Betrieb. Zusammen mit der System-, Regulierungs- und Methodendokumentation wurden Anforderungen an den Designer und Standards für das Engineering-Datenmanagement entwickelt. "SUpriD" ist ein guter Helfer bei der Arbeit, - sagte Sergey Schmidt, Leiter der AT-9-Einheit in der Ölraffinerie Omsk. - Mit dem System können Sie schnell auf technische Informationen zu allen Geräten zugreifen, deren Zeichnung anzeigen, technische Parameter klären, den Standort lokalisieren und Messungen an einem dreidimensionalen Modell vornehmen, das die reale Installation genau wiedergibt. Der Einsatz von Suprid hilft unter anderem bei der Ausbildung neuer Fachkräfte und Auszubildender.“

Wie es funktioniert?

Die Aufgabe des „SUpriD“-Systems ist es, alle Phasen des Lebenszyklus eines technologischen Objekts abzudecken. Beginnen Sie mit der Sammlung von technischen Informationen in der Entwurfsphase und aktualisieren Sie die Informationen in den nachfolgenden Phasen – Bau, Betrieb, Umbau, Anzeige des aktuellen Zustands des Objekts.

Am Anfang stehen Informationen des Designers, die sequentiell übertragen und in das System geladen werden. Die Ausgangsdaten sind: Entwurfsdokumentation, Informationen über die funktional-technologische und Konstruktions-Montage-Struktur des Objekts, intelligente technologische Schemata. Diese Informationen werden zur Grundlage des Informationsmodells, mit dem Sie sofort Adressinformationen über Bauobjekte und das technologische Schema der Anlage erhalten und in wenigen Sekunden die gewünschte Position der technologischen Ausrüstung, Instrumentierung und Steuerung finden können Ausrüstung nach dem technologischen Schema, um ihre Teilnahme am technologischen Prozess zu bestimmen.

Roman Komarow,
Stellvertretender Leiter des Fachbereichs Ingenieursysteme „ITSK“, Entwicklungsleiter „SUpriD“

Nach langjähriger Nutzenevaluierung des Projekts und Vorstudie wurde das Pilotsystem in kurzer Zeit implementiert. Die Einführung von „SUpriD“ ermöglichte es dem Unternehmen, ein Tool zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen zu erhalten. Der nächste globale Schritt, dem wir uns schrittweise nähern werden, ist die Bildung eines digitalen Informationsmodells einer Ölraffinerie.

Bis heute wurden bereits mehr als 80.000 Dokumente in das elektronische Archiv „SUPRID“ hochgeladen. Das System ermöglicht es Ihnen, nach aktuellen Informationen zu jeder Art von Ausrüstung zu suchen, dem Benutzer umfassende Informationen zu jedem Artikel bereitzustellen, einschließlich technischer Eigenschaften, Gesamtabmessungen, Materialdesign, Design und Betriebsparameter usw. "SUPRID" ermöglicht es, jeden Teil der Anlage in einem dreidimensionalen Modell oder auf einem Flussdiagramm anzuzeigen, gescannte Kopien von Dokumenten zu öffnen, die sich auf diese Position beziehen: Arbeits-, Führungs- oder Betriebsdokumente (Pässe, Urkunden, Zeichnungen usw. ).

Mehr als 80.000 Dokumente wurden bereits in das elektronische Archiv von SUPRID hochgeladen. Das System ermöglicht Ihnen eine Positionssuche nach aktuellen Informationen über jede Art von Ausrüstung, um dem Benutzer umfassende Informationen zu jedem Artikel bereitzustellen.

„SUpriD“ ist mit anderen Informationssystemen des BLPS integriert und bildet eine einheitliche Informationsumgebung für Engineering-Daten, die unter anderem die Basis für das innovative Efficiency Control Center des Referats werden. Die Wechselbeziehung mit Programmen wie KSU NSI (Unternehmenssystem zur Verwaltung von Regulierungs- und Referenzinformationen), SAP TORO (Wartung und Reparatur von Geräten), SU PSD (Design- und Kostenvoranschlagsdokumentationsmanagementsystem), TrekDoc, Meridium APM, bildet ein einzigartiges integriertes Automatisierungssystem Prozesse für die Verwaltung des Produktionsvermögens einer Ölraffinerie, um den wirtschaftlichen Effekt ihrer gemeinsamen Nutzung für das Unternehmen zu erhöhen.

Projekteffizienz

Bereits in einer frühen Phase des Projekts wurde klar, dass das System von den Betriebsdiensten der Anlage und den Investitionsbaudiensten nachgefragt werden würde. Es genügt zu sagen, dass seine Verwendung bis zu 30 % der Arbeitszeit für die Suche und Verarbeitung technischer Informationen zu beliebigen Objekten einspart. Wenn SUpriD in die Systeme für Regulierungs- und Referenzinformationen, Wartung und Reparatur von Geräten, Konstruktionsschätzungen und andere relevante technische Daten integriert wird, werden sie für eine schnelle und qualitativ hochwertige Wartung von Prozessgeräten verfügbar. Die Fähigkeiten des Systems ermöglichen es auch, einen Simulator für Wartungsdienste zu erstellen, was zweifellos das Ausbildungsniveau ihrer Spezialisten erhöhen wird. Für die Bauabteilungen von Raffinerien wird das System zu einem Konstruktionswerkzeug in der Phase kleinerer und mittlerer Reparaturen. Dieser Ansatz vereinfacht die Kontrolle über die Rekonstruktion von Industrieanlagen erheblich und verbessert die Qualität der Reparaturen.

Es wird davon ausgegangen, dass sich die in die Umsetzung von „SUPRID“ investierten Investitionen in etwa 3-4 Jahren amortisieren. Möglich wird dies durch die Verkürzung der Planungszeit, die frühere Überführung von Anlagen aus der Inbetriebnahmephase in den kommerziellen Betrieb und die daraus resultierende Erhöhung des Volumens der fertigen Produkte. Ein weiteres bedeutendes Plus ist die Beschleunigung der Vorbereitung und Durchführung von Wartungsarbeiten und der Durchführung von Rekonstruktionen und Modernisierungen von Einheiten durch Reduzierung der Zeit, die für die Betriebsdienste der Raffinerie erforderlich ist, um neue Konstruktionsunterlagen zu prüfen und rechtzeitig Mängel und Fehler in der Konstruktionsarbeit zu erkennen und Bauunternehmer.

Was ist ein „Digitaler Zwilling“?

Der digitale Zwilling ist ein neues Wort in der Modellierung und Produktionsplanung – ein einziges Modell, das alle Prozesse und Zusammenhänge sowohl an einer einzelnen Anlage als auch innerhalb der gesamten Produktionsanlage in Form von virtuellen Anlagen und Simulationsmodellen zuverlässig beschreibt. So entsteht eine virtuelle Kopie der physischen Welt.

Moderne Technologien ermöglichen es, digitale Zwillinge von absolut beliebigen Produktionsanlagen zu erstellen, sei es eine Ölraffinerie oder ein Logistikunternehmen. Diese Technologien ermöglichen künftig die Fernsteuerung des gesamten Produktionsprozesses in Echtzeit. Auf Basis des digitalen Zwillings können alle Systeme und Modelle zur Planung und Steuerung von Produktionsaktivitäten kombiniert werden, was die Transparenz von Prozessen, die Genauigkeit und Geschwindigkeit von Entscheidungen erhöht.

23. Juni 2017 Die Erstellung eines 3D Digital Twin ist in der Liste der Standardfunktionen von Winnum®, einer Plattform für das industrielle Internet der Dinge, enthalten. In Winnum® ist das Erstellen von digitalen 3D-Zwillingen jetzt so einfach wie das Anschließen von Sensoren.

„Digitaler Zwilling“ ist eine Computerdarstellung eines bestimmten physischen Produkts, einer Produktgruppe, eines mechanischen oder technologischer Prozess, das alles, was sein physischer Prototyp tut, vollständig wiederholt, angefangen bei Bewegungen und Kinematik bis hin zur Darstellung seiner physischen Umgebung und der aktuellen Betriebsbedingungen, einschließlich der Bewegung von Flüssigkeiten und Gasen. Der digitale Zwilling fungiert als Vermittler zwischen dem physischen Produkt und wichtigen Informationen darüber, wie beispielsweise Betriebs- oder Wartungsdaten. Jetzt mit Hilfe von Winnum für beliebige Produktivsysteme ein vollwertiges Rückkopplung basiert darauf, Daten aus der realen Welt zu sammeln und diese Daten in die digitale Welt zu übertragen.

Was ist 3D Digitaler Zwilling?

Ein digitaler 3D-Zwilling ist eine 3D-Computerdarstellung eines bestimmten physischen Produkts, einer Produktgruppe, eines mechanischen oder technologischen Prozesses, die nicht nur die 3D-Geometrie, Spezifikationen und aktuelle Betriebsparameter, sondern auch andere enthält wichtige Informationen - Umfeld und Betriebsbedingungen technischer Zustand und Betriebszeit, Interaktion mit anderen Objekten, prädiktive Analysedaten, einschließlich Ausfall und Ausfallvorhersage. Ein digitaler Zwilling kann entweder vereinfacht oder sehr detailliert sein und eine Vielzahl sehr unterschiedlicher Eigenschaften sowohl des Produkts selbst als auch der Technologie- und Produktionsprozesse widerspiegeln.

Das Vorhandensein eines dreidimensionalen digitalen Zwillings hilft, die Verbindung des Produkts mit den damit verbundenen Objekten zu organisieren, Software verantwortlich für das Produktmanagement, die Überwachung des Arbeitszustands und des Betriebsprozesses usw. Der digitale 3D-Zwilling ist besonders wertvoll, wenn er den tatsächlichen Zustand und die Leistung seines physischen Prototyps am ehesten widerspiegelt. So präzise, detailliert und aufwändig die Maßnahmen in den Phasen Design, Simulation und Vorproduktion auch sind, im realen Leben laufen die Prozesse in der Regel etwas anders ab und es ist der Digitale Zwilling, der in der Lage ist, als solcher zu agieren Brücke zu den notwendigen Informationen über den tatsächlichen Betrieb von Produkten. Diese Information vielseitig einsetzbar, z. B. um Engpässe, Verbesserungsmöglichkeiten und Änderungen zu bewerten, die Machbarkeit von Änderungen zu bestätigen usw. Da der Digitale Zwilling ein dreidimensionales Objekt ist, ist die Arbeit mit ihm außerdem für eine Person viel verständlicher als die Arbeit mit irgendwelchen Tabellen oder Grafiken. Der digitale 3D-Zwilling ermöglicht es Ihnen, direkt während des Betriebs in ein reales physisches Objekt zu schauen, ohne die Ausrüstung anhalten und Paneele öffnen zu müssen, die den Zugang zu Knoten blockieren, die überprüft werden müssen.

Die einzigartige Funktionalität von Winnum ermöglicht es unseren Kunden, digitale 3D-Zwillinge zu erstellen und zu verwalten, indem Informationen, die von physischen Objekten und realen Prozessen stammen, mit Informationen kombiniert werden, die in verschiedenen CAD-Systemen (Computer Aided Design) erstellt wurden. Winnum unterstützt das Laden von 3D-CAD-Modellen in neutralen Formaten wie STL, VRML und OBJ, für Blender und Collada ist ein direkter Download verfügbar. Das Vorhandensein vorgefertigter 3D-Bibliotheken von Robotern, Geräten, Sensoren und anderen geometrischen Objekten beschleunigt und vereinfacht den Prozess der Erstellung digitaler Zwillinge weiter, selbst für Unternehmen, die sich nicht damit rühmen können, vollständig digitalisierte Produkte in 3D zu haben.

3D-Szenen und intelligente digitale Zwillinge (Smarter digitaler Zwilling)

Jeder digitale Zwilling entspricht einem bestimmten Objekt. Das heißt, wenn ein Unternehmen 100 Geräte verwendet oder Hunderttausende von Produkten herstellt, dann hat jedes Gerät/Produkt seinen eigenen Digitalen Zwilling. Einzigartige Merkmale Winnum für die Arbeit mit Big Data (Big Data) hilft, mit so vielen digitalen Zwillingen zu arbeiten, um alltägliche Probleme zu lösen und bereitzustellen Hochleistung Systeme, unabhängig von ihrer Anzahl.

3D-Szenen werden verwendet, um digitale Zwillinge zu kombinieren und sich ein Bild von ihrer Gemeinsamkeit zu machen Leistungsmerkmale und Indikatoren, allgemeine Abweichungen unter Berücksichtigung des Betriebsumfelds usw. 3D-Szenen in Winnum sind nicht nur 3D-Umgebungen, wie es in Computer-Aided-Design-Systemen üblich ist. 3D-Szenen in Winnum ist die Fähigkeit, eine vollwertige 3D-Welt mit einer breiten Palette von Werkzeugen für die Arbeit mit Lichtquellen (einschließlich Raytracing, Spiegelansichten, Nebel, Intensität, Transparenz), Texturen (einschließlich dynamischer Texturen mit Videostream), benutzerdefinierte Kameras und Mechanismen zur Interaktion mit 3D-Objekten (Objekt auswählen, auf ein Objekt klicken, eine Steueraktion übertragen).

Alle Aktionen dreidimensionale Szene und alle Tools für die Arbeit mit dem 3D Digital Twin sind ausschließlich im Webbrowser verfügbar.

Über das UnternehmenZeichen

Signum ist ein globaler Anbieter von Lösungen für das Industrial Internet of Things (IIoT). Die Lösungen des Unternehmens tragen dazu bei, den Prozess der Erstellung, des Betriebs und der Wartung von Produkten mithilfe von Technologien des Industrial Internet of Things (IIoT) zu transformieren. Die Winnum™-Plattform der nächsten Generation gibt Unternehmen die Tools an die Hand, die sie benötigen, um die großen Datenmengen zu erfassen, zu analysieren und Mehrwert zu generieren, die von ihren verbundenen Unternehmen generiert werden Computernetzwerk Steuerungen, Sensoren, Sensoren, Produkte und Systeme.