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數字雙胞胎優化工廠運營

  2020年06月02日  

  隨著越來越多的企業決策人員開始擁抱數字化轉型,并希望通過數字化轉型戰略來提高業務可見性、提高資產可靠性并優化運營,數字雙胞胎技術可以作為轉型中的一步。數字雙胞胎是過程設備、儀表與控制及其相關數據等工廠有形資產的一種虛擬化且基于軟件的表現形式。企業通過數字雙胞胎技術可以對安全、 人員培訓、知識傳遞、環境與合規、以及卓越運營(OPEx)計劃方面進行優化。數字雙胞胎技術有助于提高工廠從新建到持續運營全生命周期的性能。這些生命周期階段包括概念定義、預前端工程設計(Pre-FEED)、前端工程設計(FEED)、自動化系統設計、實施以及測試、工廠驗收測試、操作員培訓、以及工廠調試。在項目流程設計階段,數字雙胞胎技術可用于構建工廠的初始模型,以幫助工程師在工廠建成之前了解可能遇到的問題,例如流程中可能出現的瓶頸、對生產的影響、以及如何調整和驗證。此外,數字雙胞胎可對設備進行準確分析。

  通過數字雙胞胎技術,可實現虛擬工廠與真實工廠同步運行,從而提高操作人員的技能。數字雙胞胎為工作人員在現場之外,構建了一個不影響真實流程的、無風險的環境來獲得控制室的真實操作體驗,包括設備的啟動和關閉,以及安全有效地管理和處理異常情況。這樣可以確保工廠在實際投用前,通過虛擬方式實時且無風險地提高工人技能,并通過測試對流程進行優化,從而獲得可衡量的收益。例如使得調試和投產更順利、減少能耗、優化設備狀態監測、提高工廠安全性等。艾默生數字雙胞胎技術是 Plantweb? 數字生態系統的關鍵組成部分,旨在幫助企業實現標桿績效。其特點是結構具有開放性,以及控制數據、歷史數據和設計數據之間的交互。當項目規模大,復雜程度高時,可以利用高級仿真,在實時的環境中探測運營中的潛在問題。它被集成到一個易于使用的架構中,可隨著運營的需要而發展和變化,其整體擁有成本低,將成為工廠運營不可或缺的一部分為越來越多 的企業所使用。

  自動化系統供應商是獨立于艾默生數字雙胞胎系統,因此自動化平臺既可以通過 DeltaV? 仿真也可以通過其它分散控制系統、PLC或者安全儀表系統的仿真來真實完整地復制控制系統、操作界面及報警的顯示。艾默生高仿真的建模方式意味著所有設備都可針對項目和工藝目標進行智能化建模。艾默生數字雙胞胎的核心技術Mimic? 仿真軟件,它為自動化平臺提供I/O和過程建模以及實時實施和集成解決方案,在醫藥化工領域應用尤為廣泛。艾默生數字雙胞胎的其它元素還包括Mimic?操作員培訓管理軟件(通過增加培訓場景和講師控制平臺來提供高效的操作員培訓和評估)和Mimic?測試平臺(提供控制系統測試和出廠驗收測試的自動化和驗證,以更有效地滿足法規要求)。Mimic?HYSYS Link 由艾默生和AspenTech 聯合開發,Aspen HYSYS?仿真軟件的用戶可以通過Mimic HYSYS Link集成 HYSYS Dynamics過程模型,在這些平臺之間實現無縫集成。這種集成促進Aspen HYSYS 與艾默生數字雙胞胎的完全同步集成。對于已經使用 HYSYS 軟件的數千家公司來說,它有助于簡化數字雙胞胎的開發和維護,特別是在石油和天然氣行業。

  艾默生數字雙胞胎技術可用于遠程或危險場所的操作培訓,如有需要也可提供虛擬現實沉浸式仿真,即在3D工廠環境中建立動態工藝模型,并可進行不同場景之間的實時交互,比如控制室和現場操作人員的不同場景。

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