Цифровые двойники и ИИ:трансформация промышленных операций

«Цифровой двойник» - это не новый термин, но в сочетании с достижениями в области искусственного интеллекта он становится все более ценным для преобразования промышленных операций, создавая дополнительную ценность для бизнеса. Цифровой двойник, который создает изменяющийся профиль актива или процесса на предприятии, собирает информацию о производительности на протяжении всего жизненного цикла предприятия (проектирование процесса, эксплуатация и обслуживание).

Агенты ИИ также делают его более интеллектуальным до такой степени, что он может предписывать действия в физическом мире, чтобы компании могли в режиме реального времени перенастраивать альтернативные процессы для смягчения таких проблем, как простои завода или узкое место.

Обеспечение цифрового обзора таких областей, как планирование и составление графиков, модели спроса, модели распределения, а также контроль и оптимизация, а также повышение эффективности этих операций с помощью предписывающих действий приводит к увеличению прибыльности бизнеса (возможно, преимущество номер один, которое приходит на ум для многих). , при рассмотрении вопроса о внедрении цифровых двойников).

Но прибыльность - это только часть дела.

В этом сеансе вопросов и ответов с Роном Беком из AspenTech мы подробнее исследуем цифровых двойников и то, как они меняют отрасль.

Расскажите, почему цифровые двойники и инновации в области искусственного интеллекта так важны для промышленных предприятий в настоящее время?

В условиях нынешней рыночной неопределенности, нестабильности и вопросов относительно будущих экономических перспектив каждая промышленная организация ищет новые способы повышения эффективности и повышения прибыльности, но, что наиболее важно, обеспечения безопасной работы. Поскольку заводы работают в незнакомых условиях с малым интервалом, технология является воротами к этой цели.

Руководители рассматривают цифровые технологии как ключевой способ получить представление о работоспособности и целостности оборудования без участия обычных рабочих на предприятии. Цифровой двойник и искусственный интеллект - это не то прекрасное будущее, которым они когда-то были - они доказывают, что приносят пользу во многих промышленных организациях.

Что наиболее важно, они дают представление о рисках для здоровья оборудования и безопасности в будущем, недоступных для людей. Использование цифровых технологий и искусственного интеллекта в сочетании друг с другом позволит предприятиям лучше и эффективнее решать старые проблемы, связанные с производством.

Цифровой двойник создает виртуальные копии физического местоположения, производственных процессов, бизнес-процессов, а также активов, и в сочетании с искусственным интеллектом позволяет операторам предприятий находить ценность в данных предприятия, которые они затем могут использовать для улучшения различных операций.

Эти две технологии, по сути, фиксируют все, что происходит на предприятии, и с помощью данных, которые они предоставляют, могут помочь операторам предприятия принимать более эффективные операционные решения и повышать эффективность работы.

Вдобавок, если оставить в стороне экономические перспективы, сейчас на индустриальный мир растет давление, чтобы найти более экологичные способы производства продукции и стать более устойчивыми компаниями с более низкой или даже нулевой углеродоемкостью. По совпадению, и цифровые двойники, и искусственный интеллект должны сыграть важную роль в создании более экологичного мира.

Как эта технология повышает эффективность промышленного предприятия?

Если углубиться в концепцию цифрового двойника, то ее прелесть заключается в том, что она дает предприятиям альтернативную линзу, через которую они могут видеть свою деятельность, дает им представление о различных сценариях производства и процессов и помогает выявить, в чем заключается наибольшая эффективность.

Благодаря интеллектуальному анализу данных и использованию экспертных знаний в предметной области ИИ, по сути, поддерживает цифровых двойников, делая их все более интеллектуальными. Новая эффективность достигается за счет (а) меньшей потребности в людях, идущих в опасные зоны завода, и их транспортировке в отдаленные районы (б) мобилизации огромного количества данных об активах для получения новых идей и возможности оптимизации для нескольких целей и ( c) улучшить время безотказной работы предприятия за счет более точного прогнозирования будущих отказов и способности эффективно поддерживать работоспособность активов.

Что касается эксплуатации предприятия, то, помимо увеличения времени безотказной работы, преимущества цифрового двойника наиболее ощутимы на этапах составления графиков, проектирования и планирования производственных процессов и производственных процессов. Использование моделирования цифровых двойников для проектирования, поиска или использования процессов, которые приведут к повышению эффективности, приводит к огромным операционным преимуществам. Вопрос «а что, если» можно тщательно проанализировать путем быстрого рассмотрения широкого диапазона возможностей - это вопрос, который, по сути, решает каждый цифровой двойник.

Но также, обратная связь от эксплуатационных данных к функции проектирования теперь позволяет спроектировать новую технологическую линию после сравнения ее с работоспособностью предыдущих проектов и, следовательно, проектировать с целью повышения надежности, безопасности и работоспособности.

Техническое обслуживание - еще одна область, в которой мы видим преимущество использования как ИИ, так и цифрового двойника. Цифровые агенты, работающие на базе искусственного интеллекта, могут прогнозировать на несколько недель вперед надвигающийся отказ активов и причинные факторы. Затем Digital Twins может предписывать технологические действия для сохранения работоспособности оборудования, чтобы промышленные организации могли минимизировать время простоя предприятия.

Помимо прибыльности, можете ли вы немного поговорить об устойчивости и о том, как эти технологии способствуют достижению этих целей?

Устойчивое развитие требует переосмысления того, что составляет оптимальную деятельность. Помимо безопасности, производительности, качества и стоимости, теперь критическими критериями становятся нулевой выброс углерода, экономика замкнутого цикла и выбросы. Технологии здесь - ключевой фактор устойчивости.

Цифровой двойник - мощный инструмент повышения прозрачности, отчетности, измерения и оптимизации в области устойчивого развития. С точки зрения управления энергопотреблением виртуальные копии различных производственных процессов привлекают внимание к процессам и оборудованию, которые потребляют больше всего энергии и способствуют ненужным потерям энергии.

То же самое относится и к предприятиям, стремящимся ограничить объем выбросов и сточных вод.

Есть ли что-нибудь еще, о чем мы вас не спрашивали?

Еще одним интересным преимуществом цифрового двойника является его способность виртуально обучать операторов оборудования. Существует множество сценариев установки с высоким риском, включая запуск, остановку и процедуры аварийного реагирования. Окружающая среда предприятия требует опыта для эффективного пилотирования, и эти нечастые ситуации редко практикуются в достаточной мере. Виртуальные тренажеры имеют огромное преимущество, как и пилотажные имитаторы для пилотов.

Последнее замечание:меня часто спрашивают, означает ли это, что на промышленных предприятиях будет меньше рабочих? Цифровые технологии и технологии искусственного интеллекта позволят высвободить ценных специалистов, операторов и обслуживающего персонала, чтобы они могли выполнять больше работы с добавленной стоимостью, что приведет к более эффективному выполнению бизнес-стратегий и более гибкому принятию решений на всех уровнях во все возрастающей степени. изменчивый мир.

Будущая организация перерабатывающей промышленности будет более эффективной и действенной, а персонал будет выполнять различную работу, которая обеспечит конкурентное преимущество и более устойчивую деятельность.