Источник: smartindustry.com
Недавнее исследование прогнозирует, что к 2025 году до 89 процентов всех платформ Интернета вещей будут включать в себя цифровых двойников, что изменит способы взаимодействия менеджеров предприятий и ИТ-менеджеров при трансформации промышленных объектов и процессов внутри них. (Возможно, вы уже ощущаете эти изменения.)
Эта тенденция, хотя и неудивительна, включает в себя множество аспектов и применений. Рассмотрим использование цифровых двойников в энергетическом пространстве, которое находится в центре внимания Луиса Д'Акосты, исполнительного вице-президента подразделения цифровой энергетики Schneider Electric, который делится здесь своим взглядом на цифровую энергетику и новые возможности ее создания...
Умная индустрия: что отличает цифровую энергетику от традиционной? Как это повлияет на потребителей энергии?
Луис: Основное отличие цифровой энергетики от традиционной заключается в том, как мы автоматизируем, отслеживаем, контролируем и оптимизируем с помощью цифровых технологий. Цифровые инновации делают энергетику умной. Благодаря этому невидимое становится видимым, что позволяет избежать отходов и повысить эффективность вождения. Электричество — наиболее эффективная энергия, которая, как доказано, 3-5раз более эффективна, а также является лучшим вектором декарбонизации. Цифровые решения, такие как «оптимизация закупок», которые отслеживают и анализируют энергетическую эффективность для получения наиболее точного портфеля энергии и выбросов углерода, позволяют нам получить ключевую информацию о ландшафте здания и выявить различные модели того, как потребители используют помещения и энергию.
Кроме того, возможность раскрыть потенциал данных в зданиях помогает определить приоритетность самого высокого энергопотребления, позволяя менеджерам объектов иметь полный контроль над профилем выбросов углекислого газа в здании посредством наблюдения за операциями распределения энергии. Вдобавок к этому, открытая и централизованная платформа для контроля и управления в реальном времени может использоваться для оценки состояния и эффективности систем HVAC, а диагностика электропитания может быть автоматизирована после установления шаблонов, чтобы обеспечить передачу данных для оптимизации эффективности и обеспечения устойчивости. видно менеджерам.
Если пойти еще дальше, волшебство действительно происходит, когда мы можем измерить то, что происходит в физическом мире, и соотнести эти датчики с поведением. Это позволяет пользователям воочию убедиться, как их действия оказывают прямое влияние на эксплуатацию здания и его углеродный след. Ключевое решение для более устойчивого и отказоустойчивого мира требует полностью цифровых зданий и всех зданий с нулевым потреблением электроэнергии. Этот подход, который предполагает, что здания становятся самогенерирующими активами, представляет собой огромный путь к нулевой операционной деятельности и потенциально может повысить энергоэффективность на 40 процентов.
Умная индустрия: какую роль здесь играют цифровые двойники?
Цифровой двойник — это «развивающийся» цифровой профиль конечного продукта или всей составной системы, который объединяет традиционные имитационные модели с интеллектуальными данными и аналитикой. Цифровые двойники позволяют нам глубже проникнуть в сферу возможного. Что, если бы вы могли проверить проект перед началом строительства, снизить риск отказа оборудования, улучшить работу завода и повысить энергоэффективность?
Цифровой двойник – это инструмент реализации. Основываясь на надежных, высококачественных данных, цифровые двойники позволяют получить ряд аналитических сведений в режиме реального времени, что упрощает проектирование, ввод в эксплуатацию и внедрение, одновременно повышая производительность и операции по всей цифровой цепочке создания стоимости, включая опыт цифрового обслуживания клиентов.
Одна из основных задач цифровых двойников — заранее обеспечить устойчивость и эффективность. Технология цифровых двойников позволяет менеджерам объектов создавать виртуальные представления, которые могут оценить ожидаемый углеродный след здания на этапе проектирования. Такой подход не только создает основу, которая отслеживает и обновляет проект здания для достижения энергетической и эксплуатационной эффективности, но и дает возможность проектировать с учетом гибкости и обеспечивать постоянное улучшение по мере развития технологий или по мере того, как здание будет использоваться по-новому. Возможность заранее скорректировать проект здания позволяет менеджерам объектов по-настоящему понять все возможности и строить на основе уже предварительно оптимизированной стратегии строительства.
С помощью платформы цифровых двойников вы также можете:
Повысьте эффективность и безопасность за счет повышения производительности и улучшения дизайна/качества продукции, одновременно распознавая потенциальные ошибки оператора.
Революционно измените качество обслуживания клиентов за счет оптимизированных инноваций в продуктах, удаленного устранения неполадок с учетом контекста и новых цифровых бизнес-моделей (например, услуг).
Оптимизируйте процессы и надежность данных с помощью цифрового потока, который обеспечивает непрерывность и происхождение данных для отслеживания и объяснения данных, а также непрерывность в реальном времени на всех этапах капитальных и операционных расходов, которые в противном случае были бы не связаны.
Повысьте цифровую культуру предприятия за счет сотрудничества между многими заинтересованными сторонами, выходя из исторической разрозненности, и нового способа повышения квалификации рабочей силы для работы с цифровыми технологиями и привлечения цифровых аборигенов.
Благодаря успешной платформе на базе цифровых двойников компании могут сократить ежегодные затраты на электроэнергию на 20 процентов, а цифровая модернизация будет в среднем воспроизводиться всего за 1-3 лет. Включение цифровых двойников в вашу среду можно использовать до и во время любого процесса строительства здания для организаций, желающих воплотить свои данные в жизнь для повышения производительности. Лучше всего помнить, что не существует универсального подхода. Начните с малого и расставьте приоритеты для достижения своих бизнес-целей, помня при этом, что в практической среде возникнет необходимость интеграции и, возможно, цифровых двойников из нескольких доменов и поставщиков.
Schneider Electric и наш партнер ETAP имеют многолетний опыт развертывания систем распределения электроэнергии и разработки программного обеспечения и услуг, которые позволяют использовать новые методы управления электрическими системами. Недавно мы объявили о новой интеграции цифровых двойников, позволяющей обучать операторов и моделировать их, что значительно снижает риски для операций. Такая интеграция позволяет всем системам EcoStruxure Power Operation компании Schneider Electric подключаться к ETAP Electrical Digital Twin на постоянной основе в режиме реального времени, что позволяет операторам создавать и понимать поведение энергосистемы во время различных реальных или вероятных сценариев эксплуатации. Это решение помогает компаниям избежать незапланированных простоев, вызванных человеческим фактором, сократить время запуска и ввода в эксплуатацию, а также оценить осведомленность и готовность операторов.
Умная индустрия: Каковы уникальные проблемы в энергетическом пространстве в эту цифровую эпоху?
Луис: Проблемы, которые мы наблюдаем в пространстве цифровой энергетики, связаны не обязательно с самими новыми зданиями, а с «ответственностью, выходящей за рамки соблюдения требований». Недостаточно просто соблюдать строительные нормы и правила; нам нужно добиться большего. Строительные нормы и правила, как правило, отстают от того, что нужно нам как обществу для достижения устойчивости и борьбы с изменением климата. Нам не терпится предпринять эти устойчивые шаги; мы должны выйти за рамки соблюдения требований, чтобы обеспечить производительность, эффективность и повысить энергоэффективность.
Для этого мы должны обучать менеджеров объектов широкодоступным цифровым технологиям, позволяющим модернизировать системы управления зданиями и повысить устойчивость и эффективность. Предварительные инвестиции в цифровые строительные решения обеспечат большую отдачу не только в финансовом отношении, но и для всей планеты. Например, развитие и улучшение старого здания инфраструктуры посредством цифрового моделирования вместо сноса зданий и начала с нуля. Строительство стоит больших денег, и затраты были бы колоссальными, если бы мы снесли старые здания, чтобы освободить место для новых. Мы ожидаем, что 50 процентов сегодняшних зданий все еще будут использоваться в 2050 году, и по этой причине для достижения сценария нулевых выбросов к середине этого столетия необходимо, чтобы 85 процентов существующего фонда зданий были модернизированы в течение следующих трех десятилетий, а также все новые здания будут иметь чистый нулевой выброс углерода с 2030 года.
Именно здесь мощь цифровых технологий позволяет моделировать атрибуты модернизированного здания. Помимо подхода к модернизации зданий, обеспечивающего экономию средств в размере 43-65 процентов, цифровые модели можно использовать для прогнозирования использования помещений, потребностей в энергии и ключевых строительных операций, чтобы показать, как может осуществляться окупаемость инвестиций в устойчивое развитие.
Наконец, как нам модернизировать существующую строительную инфраструктуру? Мы наблюдаем недостаток образования в существующих зданиях, нуждающихся в модернизации, и в модернизированных системах управления зданиями, которые имеют другие ограничения из-за старых систем управления зданиями. Вместо того, чтобы проектировать и строить с нуля, мы должны спасти существующие здания, внедрив инструменты, аппаратное обеспечение, программное обеспечение и услуги в дополнение к тому, что уже существует.
Сегодня у нас есть такие технологии, как беспроводная связь, Интернет вещей и подключение непосредственно к облаку, которые позволяют нам модернизировать существующие инфраструктуры зданий, включая цифровые инициативы по управлению энергопотреблением.
Smart Industry: Что вас больше всего волнует в ближайшем будущем цифровой энергетики?
Луис: Непрерывная синхронизация между физическим продуктом и его цифровым представлением, обеспечиваемая цифровыми двойниками, очень интересна и откроет большие возможности для будущего цифровой энергетики. Созданная на основе надежных, непрерывных и интеллектуальных данных ИТ и ОТ, «цифровая нить» обеспечивает непрерывность жизненного цикла продукта и обеспечивает «единый источник достоверной информации» — путь к ускорению реализации ориентированных на результат способов получения бизнес-ценности Интернета вещей.
Кроме того, интеграция новых строительных технологий, сочетающих «полностью цифровые» с «полностью электрическими», является рецептом более устойчивого и устойчивого мира, который ускорит путь к чистому нулю и сокращению выбросов. Возможность соединить разрозненность механических и электрических процессов с системами управления зданием, включая инфраструктуру зарядки электромобилей, микросети и подключение к энергосистеме, действительно захватывающая, потому что теперь у нас есть технология, позволяющая по-настоящему организовать все эти активы, чтобы максимально эффективно использовать энергию. эффективность, отказоустойчивость и устойчивость.
