Vir: smartindustry.com
Nedavna študija napoveduje, da bo do leta 2025 do 89 odstotkov vseh platform IoT vključevalo digitalne dvojčke, kar bo spremenilo način sodelovanja upravljavcev objektov in IT pri preoblikovanju industrijskih objektov in procesov v njih. (Morda že doživljate te spremembe.)
Čeprav ta trend ni presenetljiv, vključuje številne vidike in aplikacije. Razmislite o uporabi digitalnih dvojčkov v energetskem prostoru, na kar se osredotoča Luis D'Acosta, izvršni podpredsednik oddelka za digitalno energijo družbe Schneider Electric, ki deli svoj pogled na digitalno energijo in nove zmogljivosti s twinningom tukaj...
Pametna industrija: Kaj razlikuje digitalno energijo od tradicionalne? Kako to vpliva na porabnike energije?
Luis: Glavna razlika med digitalno energijo in tradicionalno energijo je, kako avtomatiziramo, spremljamo, nadzorujemo in optimiziramo z uporabo digitalnih tehnologij. Digitalne inovacije naredijo energijo pametno. Zahvaljujoč temu nevidno postane vidno, odpravlja odpadke in učinkovitost vožnje. Elektrika je najučinkovitejša energija, dokazano je 3-5x bolj učinkovita in je tudi najboljši vektor za razogljičenje. Digitalne rešitve, kot je »optimiziranje nabave«, ki sledi in analizira energetsko učinkovitost za pridobitev najnatančnejšega portfelja energije in ogljika, nam omogočajo pridobitev ključnih vpogledov v pokrajino stavbe in prepoznavanje različnih vzorcev, kako potrošniki uporabljajo objekte in energijo.
Poleg tega zmožnost sprostitve podatkovnega potenciala v stavbah pomaga pri določanju prednosti najvišje porabe energije, kar upraviteljem objektov omogoča popoln nadzor nad ogljičnim profilom stavbe prek preglednosti nad operacijami distribucije energije. Poleg tega se lahko odprto varna in centralizirana platforma za nadzor in upravljanje v realnem času uporabi za oceno zdravja in učinkovitosti sistemov HVAC, diagnostiko električne energije pa je mogoče avtomatizirati, ko so vzpostavljeni vzorci, ki omogočajo prenos podatkov za optimizacijo učinkovitosti in trajnost. vidna upraviteljem.
Če gremo še korak naprej, se čarovnija resnično zgodi, ko lahko izmerimo, kaj se dogaja v fizičnem svetu, in te senzorje povežemo z vedenjem. To omogoča uporabnikom, da so iz prve roke priča, kako imajo njihova dejanja neposreden vpliv na delovanje stavbe in njen ogljični odtis. Ključna rešitev za bolj trajnosten in odporen svet zahteva vse digitalne in vse električne zgradbe brez omrežnega omrežja. Ta pristop, ki pomeni, da stavbe postanejo samoproizvajajoča sredstva, je mogočna pot do ničelnega neto delovanja in ima potencial za izboljšanje energetske učinkovitosti za 40 odstotkov.
Pametna industrija: Kakšno vlogo imajo tu digitalni dvojčki?
Digitalni dvojček je "razvijajoči se" digitalni profil končnega izdelka ali celotnega sestavljenega sistema, ki združuje tradicionalne simulacijske modele z inteligentnimi podatki in analitiko. Digitalni dvojčki nam omogočajo, da gradimo globlje v kraljestvu možnega. Kaj pa, če bi lahko pred gradnjo potrdili zasnovo, zmanjšali tveganje okvare opreme, izboljšali delovanje tovarne in energetsko učinkovitost?
Omogoči digitalni dvojček. Ko temeljijo na zanesljivih visokokakovostnih podatkih, digitalni dvojčki omogočajo vrsto vpogledov v realnem času, ki olajšajo načrtovanje, zagon in izvedbo, hkrati pa izboljšujejo produktivnost in delovanje v digitalni vrednostni verigi, vključno z izkušnjo digitalne storitve za stranke.
Ena glavnih vlog digitalnih dvojčkov je vnaprejšnje načrtovanje trajnosti in učinkovitosti. Tehnologija digitalnega dvojčka omogoča upraviteljem objektov ustvarjanje virtualnih predstavitev, ki lahko ocenijo pričakovani ogljični odtis stavbe v fazi projektiranja. Ta pristop ne samo ustvarja osnovo, ki sledi in posodablja zasnovo zgradbe za doseganje energetske in operativne učinkovitosti, ampak omogoča tudi možnost načrtovanja za prilagodljivost in zagotavljanje nenehnih izboljšav, ko se tehnologija razvija ali ko se zgradba uporablja na nove načine. Priložnost, da vnaprej prilagodite svoj načrt stavbe, omogoča upraviteljem objektov, da resnično razumejo vse možnosti in gradijo v skladu z že vnaprej optimizirano strategijo gradnje.
Z digitalnim dvojnim ogrodjem lahko tudi:
Povečajte učinkovitost in varnost s povečano produktivnostjo in izboljšano zasnovo/kakovostjo izdelka, hkrati pa ločite morebitne napake operaterja.
Revolucionirajte uporabniško izkušnjo s poenostavljenimi inovacijami izdelkov, daljinskim odpravljanjem težav s kontekstom in novimi digitalnimi poslovnimi modeli (npr. storitve).
Poenostavite procese in zanesljivost podatkov prek digitalne niti, ki omogoča kontinuiteto in izvor podatkov za sledenje in razlago podatkov ter kontinuum v realnem času v sicer nepovezanih fazah CapEx in OpEx.
Izboljšajte digitalno kulturo podjetij s sodelovanjem med številnimi zainteresiranimi stranmi iz zgodovinskih silosov in nov način za izpopolnjevanje delovne sile za digitalno in privabljanje digitalnih domačinov.
Z uspešno platformo, ki temelji na digitalnem dvojčku, lahko podjetja zmanjšajo letne stroške energije za 20 odstotkov, pri čemer digitalne naknadne vgradnje dosežejo povprečno predvajanje v samo 1-3 letih. Vključitev digitalnih dvojčkov kot dela vašega okolja se lahko uporablja pred in med postopkom gradnje zgradbe za organizacije, ki želijo oživiti svoje podatke za boljšo učinkovitost. Najbolje je, da ne pozabite, da ni pristopa, ki bi ustrezal vsem. Začnite z majhnim in dajte prednost svojim poslovnim ciljem, ki jih želite doseči, pri tem pa upoštevajte, da bo v praktičnem okolju potrebna integracija in po možnosti digitalnih dvojčkov iz več domen in prodajalcev.
Schneider Electric in naš partner ETAP imata dolgo zgodovino izkušenj z uvajanjem električnih distribucijskih sistemov ter razvojem programske opreme in storitev, ki omogočajo nove metode za upravljanje električnih sistemov. Pred kratkim smo napovedali novo integracijo digitalnega dvojčka, ki omogoča usposabljanje operaterjev in simulacije, kar močno zmanjša tveganje za operacije. Ta integracija omogoča, da se vsi sistemi EcoStruxure Power Operation podjetja Schneider Electric povežejo z ETAP Electrical Digital Twin v neprekinjenem realnem času, kar operaterjem omogoča ustvarjanje in razumevanje vedenja elektroenergetskega sistema med različnimi resničnimi ali verjetnimi scenariji delovanja. Ta rešitev pomaga podjetjem, da se izognejo nenačrtovanim izpadom, ki jih povzročijo človeške napake, skrajša čas zagona in zagona ter oceni ozaveščenost in pripravljenost operaterja.
Pametna industrija: Kateri so edinstveni izzivi v energetskem prostoru v tej digitalni dobi?
Luis: Izzivi, ki jih opažamo v digitalnem energetskem prostoru, niso nujno povezani z novimi zgradbami, temveč z "odgovornostjo, ki presega skladnost". Ni dovolj le upoštevati gradbeni predpis; moramo biti boljši. Gradbeni predpisi običajno zaostajajo v tem, kar potrebujemo kot družba za doseganje trajnosti in boj proti podnebnim spremembam. Komaj čakamo, da sprejmemo te trajnostne korake; preseči moramo skladnost, da zagotovimo produktivnost, učinkovitost in izboljšamo energetsko učinkovitost.
Da bi to dosegli, moramo upravljavce objektov poučiti o digitalnih tehnologijah, ki so široko dostopne za posodobitev sistemov upravljanja zgradb za izboljšanje trajnosti in učinkovitosti. Vnaprejšnja naložba v rešitve za digitalno gradnjo se bo odlično povrnila ne le finančno, ampak tudi za planet. Na primer, nadgrajevanje in omogočanje izboljšav stare infrastrukturne stavbe z digitalnimi simulacijami v primerjavi z rušenjem stavb in začetkom od začetka. Gradnja stane veliko denarja in stroški bi bili ogromni, če bi podrli stare stavbe, da bi naredili prostor za nove. Pričakujemo, da bo leta 2050 še vedno v uporabi 50 odstotkov današnjih stavb in zato je za doseganje scenarija neto ničelnih emisij do sredine tega stoletja potrebno 85 odstotkov obstoječega stavbnega fonda naknadno opremiti v naslednjih treh desetletjih, skupaj z vsemi nove stavbe bodo od leta 2030 naprej imele neto nič ogljika.
Tu je moč digitalne tehnologije tista, ki omogoča simulacijo atributov naknadno opremljene zgradbe. Poleg pristopa k naknadni gradnji, ki zagotavlja 43-65-odstotni prihranek stroškov, je mogoče uporabiti digitalne modele za napovedovanje uporabe zasedenosti, potreb po energiji in ključnih operacij stavbe, da pokažejo, kako se lahko doseže donosnost naložbe v trajnostne naložbe.
Nazadnje, kako posodobiti obstoječo stavbno infrastrukturo? Opažamo pomanjkanje izobraževanja pri obstoječih stavbah, ki potrebujejo naknadno opremljanje in posodobljene sisteme upravljanja stavb, ki imajo različne omejitve zaradi starejših sistemov upravljanja stavb. Namesto načrtovanja in gradnje iz nič, moramo rešiti naše obstoječe zgradbe z implementacijo orodij, strojne opreme, programske opreme in storitev, ki dopolnjujejo že obstoječe.
Danes imamo tehnologije, kot so brezžična povezava, IoT in povezljivost neposredno v oblak, ki nam omogočajo posodobitev obstoječih stavbnih infrastruktur, ki vključujejo digitalno vodene pobude za upravljanje z energijo.
Pametna industrija: Kaj vas najbolj navdušuje glede bližnje prihodnosti digitalne energije?
Luis: Stalna sinhronizacija med fizičnim izdelkom in njegovo digitalno predstavitvijo, ki jo zagotavljajo digitalni dvojčki, je zelo razburljiva in bo odklenila velike priložnosti za prihodnost digitalne energije. Zgrajena na zanesljivih, neprekinjenih in inteligentnih podatkih IT in OT, "digitalna nit" vzpostavlja kontinuiteto v celotnem življenjskem ciklu izdelka in zagotavlja "en sam vir resnice" – rešilno vrv za pospeševanje načinov, ki temeljijo na rezultatih, za zajemanje poslovne vrednosti IoT.
Poleg tega je integracija novih gradbenih tehnologij, ki združujejo "povsem digitalno" z "popolnoma električnim", recept za bolj trajnosten in odporen svet za pospešitev poti do ničelne neto vrednosti in zmanjšanja emisij. Možnost premostitve silosov med mehanskimi in električnimi procesi v sisteme za upravljanje zgradb, vključno z infrastrukturo za polnjenje električnih vozil in mikroomrežji ter povezljivostjo z omrežjem, je resnično vznemirljiva, saj imamo zdaj tehnologijo za resnično usmerjanje vseh teh sredstev, da kar najbolje izkoristimo energijo učinkovitost, odpornost in trajnost.