Daha iyi bir yol var. Tasarım ve teknolojik tasarım süreçlerinin etkinliğini artırma yollarının belirlenmesi. Dijital Çağın Dijital İkiz Mimarları

23 Haziran 2017 3D Digital Twin'in oluşturulması, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti için bir platform olan Winnum®'un standart özellikleri listesine dahil edilmiştir. Şimdi Winnum®'da 3D Dijital İkizler oluşturmak, sensörleri bağlamak kadar kolay.

"Dijital ikiz" - belirli bir fiziksel ürünün, ürün grubunun, mekanik veya teknolojik sürecin hareketler ve kinematikten fiziksel ortamının ve mevcut çalışma koşullarının temsiline kadar fiziksel prototipinin yaptığı her şeyi tamamen tekrarlayan bilgisayar temsili, hareket sıvıları ve gazlar dahil. Dijital ikiz, fiziksel ürün ile çalıştırma veya bakım verileri gibi ürünle ilgili önemli bilgiler arasında bir aracı görevi görür. Artık herhangi bir üretim sistemi için Winnum'un yardımıyla, gerçek dünyadan verilerin toplanması ve bu verilerin dijital dünyaya aktarılması temelinde tam teşekküllü geri bildirim gerçekleştirilmektedir.

3D nedir Dijital ikiz mi?

3D Dijital İkiz, belirli bir fiziksel ürünün, ürün grubunun, mekanik veya teknolojik sürecin yalnızca üç boyutlu geometriyi, teknik özellikleri ve mevcut çalışma parametrelerini değil, aynı zamanda diğer önemli bilgileri de (çevre ve işletim) içeren bir 3D bilgisayar temsilidir. koşullar, teknik durum ve çalışma süresi, diğer nesnelerle etkileşim, arıza ve arıza tahmini dahil tahmine dayalı analitik verileri. Dijital bir ikiz, basitleştirilmiş veya çok ayrıntılı olabilir ve hem ürünün kendisinin hem de teknolojik ve üretim süreçlerinin çok farklı özelliklerini geniş bir yelpazede yansıtır.

Üç boyutlu bir Dijital İkizin varlığı, ürünün kendisine bağlı nesnelerle, ürünü yönetmekten sorumlu yazılımla, çalışma durumunu ve çalışma sürecini izleme vb. ile bağlantısını düzenlemeye yardımcı olur. 3D Digital Twin, fiziksel prototipinin gerçek durumunu ve performansını en yakından temsil ettiğinde özellikle değerlidir. Tasarım, simülasyon ve ön prodüksiyon aşamalarındaki aksiyonlar ne kadar hassas, detaylı ve özenli olsa da gerçek hayatta kural olarak süreçler biraz farklı ilerliyor ve Digital Twin bir dijital ikiz gibi hareket edebiliyor. ürünlerin fiili işleyişi hakkında gerekli bilgilere köprü. Bu bilgiler, darboğazları, iyileştirme ve değişiklik fırsatlarını değerlendirmek, değişikliklerin fizibilitesini doğrulamak vb. gibi çeşitli şekillerde kullanılabilir. Ayrıca Digital Twin üç boyutlu bir nesne olduğundan, onunla çalışmak herhangi bir tablo veya grafikle çalışmaktan çok daha anlaşılır bir insan için. 3D Digital Twin, ekipmanı durdurmanıza ve doğrulama gerektiren düğümlere erişimi engelleyen panelleri açmanıza gerek kalmadan çalışma sırasında doğrudan gerçek bir fiziksel nesnenin içine bakmanıza olanak tanır.

Winnum'un benzersiz işlevselliği, müşterilerimizin fiziksel nesnelerden ve gerçek süreçlerden gelen bilgileri çeşitli bilgisayar destekli tasarım (CAD) sistemlerinde oluşturulan bilgilerle birleştirerek 3B dijital ikizler oluşturmasına ve yönetmesine olanak tanır. Winnum, 3B CAD modellerinin STL, VRML ve OBJ gibi nötr biçimlerde yüklenmesini destekler, Blender ve Collada için doğrudan indirme mevcuttur. Robotların, ekipmanların, sensörlerin ve diğer geometrik nesnelerin hazır 3B kitaplıklarının varlığı, 3B'de tamamen dijitalleştirilmiş ürünlere sahip olmakla övünemeyen şirketler için bile Dijital İkizler oluşturma sürecini daha da hızlandırır ve basitleştirir.

3B Sahneler ve Akıllı Dijital İkizler (Akıllı Dijital İkiz)

Her Dijital İkiz belirli bir öğeye karşılık gelir. Yani, bir şirket 100 adet ekipman kullanıyorsa veya yüzbinlerce ürün üretiyorsa, o zaman her ekipman/ürün kendi Dijital İkizine sahiptir. Winnum'un benzersiz Büyük Veri yetenekleri, günlük görevler için pek çok dijital ikizin yönetilmesine yardımcı olur ve sayıları ne olursa olsun yüksek sistem performansı sağlar.

3B sahneler, Dijital İkizleri bir araya getirmek ve genel performansları ve performansları, çalışma ortamına dayalı genel varyasyonları ve daha fazlası hakkında fikir edinmek için kullanılır. Winnum'daki 3B sahneler, bilgisayar destekli tasarım sistemlerinde alışılageldiği gibi yalnızca 3B ortamlar değildir. Winnum'daki 3B sahneler, ışık kaynakları (Işın izleme, aynasal görünümler, sis, yoğunluk, şeffaflık dahil), dokular (video akışı ile dinamik dokular dahil), 3B nesnelerle etkileşim için özel kameralar ve mekanizmalar (bir nesneyi seçme, bir nesneye tıklama, bir kontrol eylemini aktarma).

3D sahnenin tüm eylemleri ve 3D Digital Twin ile çalışmak için tüm araçlar yalnızca Web tarayıcısında mevcuttur.

Şirket hakkındaişaret

Signum, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) için küresel bir çözüm sağlayıcısıdır. Şirketin çözümleri, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT) teknolojilerini kullanarak ürünlerin oluşturulması, çalıştırılması ve bakımının yapılması sürecini dönüştürmeye yardımcı olur. Yeni nesil Winnum™ platformu, şirketlere ağa bağlı denetleyiciler, göstergeler, sensörler, ürünler ve sistemler tarafından üretilen çok büyük miktardaki verileri yakalamak, analiz etmek ve bunlardan ek değer üretmek için ihtiyaç duydukları araçları sağlar.

Yeni Söz bölümünde Apparat, yeni toplumla ilgili son zamanlarda ortaya çıkan terimlerden bahsediyor. Bu sürümde bir dijital ikiz bulunur. Sizinle ilgili her şeyi bilen ve davranışlarınızı taklit edebilen bir bilgisayar.

Dijital İkiz

Dijital ikiz oluşturmak için özel bir yazılımın sosyal ağlardaki ve e-posta yazışmalarınızı, tarayıcı geçmişinizi ve çevrimiçi mağazalardaki satın alımlarınızı, giyilebilir cihazlardan, akıllı telefonlardan veya akıllı saatlerden gelen bilgileri ve mevcut diğer bilgileri analiz edeceği varsayılmaktadır. Bu verilere dayanarak, özel algoritmaların yardımıyla davranışınızı programlamak mümkün olacaktır: eşinize bir iş mektubuna nasıl cevap verirsiniz, böylece çocuklara Facebook'taki mesajlarını söylersiniz. Bilgisayarlar zaten tercihlerimiz hakkında çok şey biliyor, örneğin, reklam şirketleri arama sorgularımızı ve e-postalarımızı analiz ediyor, her kişi için bir profil oluşturuyor ve ona yalnızca gerçekten ilgileneceği reklamları göstermeye çalışıyor.

İnsan davranışını taklit eden yazılımlar da hayatımıza girmeye başlıyor: dijital asistanlar - Apple'ın Siri'si, Microsoft'un Cortana'sı ve IBM'in Watson'ı - kullanıcıyla iletişim kuruyor, sorularını yanıtlıyor ve soyut konularda bile sohbeti sürdürebiliyor. Turing testini başarıyla geçen - yani kendileriyle iletişim kuran insanları yanıltarak yapay zeka değil, gerçek insan olduklarına inandıran ilk chatbotlar geliştirildi.

Bilim adamları ayrıca dijital bir ikiz yaratmak için daha fantastik seçenekler düşünüyorlar: beynin tamamen dijitalleştirilmesi, sözde bilinç yüklemesi. Ancak bu yöndeki çalışmalar henüz emekleme aşamasında: örneğin, Mavi Beyin projesinin bir parçası olarak, 2023 yılına kadar, insan serebral korteksinin ana parçası olan neokorteksin dijital bir versiyonu tamamen simüle edilmelidir.

Dijital ikiz nasıl kullanılır?

Bir kişiyle öldükten sonra konuşun

En iddialı planlardan biri, bir kişinin ölümünden sonra yerini alabilecek bir çift yaratmaktır. “Sen ve ben öldüğümüzde çocuklarımız mezarlarımıza gelmeyecek. Gidip dijital ikizlerimizi piyasaya sürecekler ve onlarla konuşacaklar," diyor John Smart. "Bu senaryo biraz abartılı gibi görünsün," diye ekliyor. Ancak insanlar şimdiden ölen yakınlarının sosyal ağlardaki sayfalarına bir ağlama duvarı kuruyor ve onlara özel mesajlar göndermeye devam ediyor.” Bu tür bakış açıları bilim kurgu yazarları ve yönetmenleri tarafından sevilir. Örneğin, Black Mirror dizisindeki olay örgülerinden biri, genç bir kadının bir araba kazasında ölen kocasını nasıl dijital bir kopyayla değiştirdiğini anlatıyor. Daha sonra kocasının bilincini bir android robota "yükledi" - yani onu fiilen canlandırdı.

Kişisel asistan

Bu seçeneğin uygulanması çok daha kolaydır ve çiftten bu kadar yüksek düzeyde bilişsel yetenek gerektirmez. Bir dereceye kadar bu zaten uygulanıyor, örneğin Google Now dijital asistanı, posta ve arama sorgularınızı analiz ederek hayatınızı kolaylaştıran ipuçları veriyor. Bununla birlikte, dijital ikiz size yalnızca bir şey söylemekle kalmaz, aynı zamanda oldukça basit de olsa bazı görevlerinizi üstlenir: bir doktordan randevu alın, bir iş toplantısı ayarlayın ve mağazada en uygun ürünleri gösterin. içerik açısından diyetiniz için faydalı maddeler.

Proje Dezavantajları

İdeologu John Smart'ın bile kabul ettiği bu konseptin temel eksikliklerinden biri, mahremiyetin tamamen ihlalidir. Program tüm yazışmalarınızı okuyacak, satın alımları analiz edecek ve genel olarak kişisel yaşam denen şeye mümkün olan her şekilde nüfuz edecektir. Daha az veri toplayan büyük şirketler şimdiden protestolarla karşı karşıya.

John Akıllı

Biliyorsunuz, sağlık ve mali bilgilerimi kimsenin erişemeyeceği şekilde küçük bir kasada saklamak istiyorum. Ancak böyle bir düşünce bir atavizmdir. Mahremiyetinizden ödün vermezseniz fazla bir şey elde edemezsiniz. İnsanlar teknolojinin kontrolünde hissettikleri sürece, veri gizliliğinin ikincil olacağına eminim.

Resim: Edward Blake Edwards

Sinir ağları, dijital ikizler, yapay zeka. Endüstri 4.0 teknolojileri, petrol endüstrisini tanınmayacak kadar değiştirecek

Dijital çağın mimarları

Genellikle teknolojik olarak en gelişmiş alanlar bilgi teknolojileri ve biyotıp olarak kabul edilir. Metal haddeleme veya petrol üretimi ve rafineri gibi geleneksel endüstrilerdeki şirketlere yönelik tutum oldukça farklıdır. İlk bakışta muhafazakar görünüyorlar, ancak birçok uzman onları yeni dijital çağın ana mimarları olarak adlandırıyor.

Sanayi devleri, geçen yüzyılın 30'lu yıllarının ortalarında üretim süreçlerini otomatikleştirmeye başladı. On yıllar boyunca, donanım ve yazılım sistemleri sürekli olarak geliştirilmiş ve karmaşık hale gelmiştir. Üretim süreçlerinin otomasyonu - örneğin petrol arıtmada - çok ilerledi. Modern bir petrol rafinerisinin işleyişi, yüzbinlerce sensör ve alet tarafından izlenir ve yakıt tedariki, uydu navigasyon sistemleri tarafından gerçek zamanlı olarak izlenir. Ortalama bir Rus rafinerisi her gün 50.000 terabayttan fazla bilgi üretiyor. Karşılaştırma için, Rusya Devlet Kütüphanesinin dijital deposunda saklanan 3 milyon kitap yüzlerce kat daha az yer kaplıyor - "yalnızca" 162 terabayt.

Bu, en büyük sitelerin ve sosyal ağların bilgi yüküyle karşılaştırılabilir bir akış olan "büyük veri" veya Büyük Veri'dir. Birikmiş veri dizisi, iş yönetiminde kullanılabilecek benzersiz bir kaynaktır. Ancak geleneksel bilgi analizi yöntemleri artık bunun için uygun değil. Bu kadar büyük bir veri hacmi ile verimli çalışabilmek ancak Endüstri 4.0 teknolojileri sayesinde mümkündür. Değişen ekonomik paradigma bağlamında, zengin bir üretim “tarihsel deneyim” ciddi bir avantajdır. Büyük veri, yapay zekanın merkezinde yer alır. Öğrenme, gerçeği anlama ve süreçleri tahmin etme yeteneği, doğrudan yüklenen bilgi miktarına bağlıdır. Aynı zamanda, endüstriyel şirketler güçlü bir mühendislik okuluna sahiptir ve yeni teknolojilerin tanıtılması ve geliştirilmesinde aktif olarak yer almaktadır. Bu da onları “yeni ekonomi”nin kilit oyuncuları yapan bir diğer durumdur.

haftanın en iyisi

Son olarak, yerli sanayici iş verimliliğinin bedelini biliyor. Rusya büyük mesafelerin ülkesidir. Çoğu zaman, üretim varlıkları tüketicilerden çok uzakta bulunur. Bu koşullar altında, piyasa dalgalanmalarına hızlı bir şekilde yanıt vermek çok zordur. Geleneksel teknolojiler, yüzde onda birden fazla tasarrufa izin vermez. Bu arada, günümüzde dijital çözümler, maliyetleri ayda %10-15'e kadar düşürmeye olanak sağlıyor. Gerçek şu ki: Dördüncü sanayi devrimi çağında, yeni teknolojileri birikmiş deneyim bağlamında en etkili şekilde nasıl uygulayacağını öğrenenler rekabetçi olacaktır.

RANEPA Kaynak Ekonomisi Merkezi Direktörü Petr Kaznacheev: “Petrol ve gazda “entegre” bir yapay zeka sistemine doğru ilk adım olarak “akıllı” yönetim ve kurumsal planlama düşünülebilir. Bu durumda, tarladan benzin istasyonuna kadar şirketin faaliyetleri hakkındaki tüm önemli bilgileri dijitalleştirmek için bir algoritma oluşturmaktan bahsedebiliriz. Bu bilgiler tek bir otomatik merkeze gönderilebilir. Bu bilgilere dayanarak, yapay zeka yöntemleri kullanılarak, şirketin çalışmalarını optimize etmeye yönelik tahminler ve öneriler yapılabilir.

Dijital dönüşüm lideri

Bu eğilimin farkına varan Rusya ve dünyanın endüstri liderleri, onlarca yıldır gelişen iş süreçlerini yeniden yapılandırıyor, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti, yapay zeka ve Büyük Veriye dayalı Endüstri 4.0 teknolojilerini üretime sokuyor. En yoğun dönüşüm petrol ve gaz endüstrisinde yaşanıyor: endüstri dinamik olarak "dijitalleşiyor" ve daha dün bilim kurgu gibi görünen projelere yatırım yapıyor. Yapay zeka tarafından kontrol edilen ve durumları tahmin edebilen tesisler, operatörü en iyi çalışma modu için yönlendiren kurulumlar - tüm bunlar bugünden gerçeğe dönüşüyor.

Aynı zamanda, maksimum görev, akıllı kuyuları, fabrikaları ve benzin istasyonlarını tek bir ekosistemde birleştirecek bir üretim, lojistik, üretim ve satış yönetimi sistemi oluşturmaktır. İdeal bir dijital modelde, bir tüketici akaryakıt dağıtıcısına bastığı anda, şirketin operasyon merkezindeki analistleri, depoya hangi marka benzinin doldurulduğu, ne kadar yağ çıkarılması gerektiği, fabrikaya teslim edilmesi ve teslim edilmesi gerektiği konusunda anında bilgilendirilir. belirli bir bölgedeki talebi karşılamak için işlenir. Şimdiye kadar, Rus ve yabancı şirketlerin hiçbiri böyle bir model oluşturamadı. Ancak Gazprom Neft, bu sorunu çözmede en ileri seviyeye ulaştı. Uzmanları artık işleme, lojistik ve satışları yönetmek için tek bir platform oluşturmanın temeli haline gelmesi gereken bir dizi projeyi uyguluyor. Henüz dünyada kimsenin sahip olmadığı bir platform.

Dijital ikizler

Bugün Gazprom Neft'in rafinerileri, sektördeki en modern rafineriler arasındadır. Ancak dördüncü sanayi devrimi, niteliksel olarak yeni fırsatlar yaratırken, aynı zamanda otomasyon için yeni gereksinimler de sunuyor. Daha doğrusu, otomasyonla ilgili değil, üretimin neredeyse tamamen dijitalleştirilmesiyle ilgili.

Yeni aşamanın temeli, rafineri birimlerinin sanal kopyaları olan sözde "dijital ikizler" olacaktır. 3B modeller, gerçek prototiplerde meydana gelen tüm süreçleri ve ilişkileri güvenilir bir şekilde tanımlar. Yapay zekanın sinir ağlarına dayalı çalışmasına dayanırlar. "Digital Twin", ekipmanın optimum çalışma modlarını sunabilir, arızalarını tahmin edebilir ve onarım koşulları önerebilir. Diğer avantajları arasında sürekli öğrenme yeteneği vardır. Sinir ağının kendisi hataları bulur, düzeltir ve hatırlar, böylece işini ve tahminin doğruluğunu iyileştirir.

"Dijital ikizi" eğitmenin temeli, bir dizi tarihsel bilgidir. Modern petrol rafinerileri insan vücudu kadar karmaşıktır. Yüz binlerce parça, on binlerce sensör. Her kurulum için teknik belgeler, bir toplantı salonu büyüklüğünde bir odayı kaplar. Bir "dijital ikiz" oluşturmak için, tüm bu bilgilerin önce bir sinir ağına yüklenmesi gerekir. Ardından en zor aşama başlar - yapay zekaya kurulumu anlamayı öğretme aşaması. Tesis operasyonunun son birkaç yılında toplanan sensörlerden ve enstrümantasyondan alınan okumaları içerir. Operatör çeşitli durumları simüle eder, sinir ağına “işlem parametrelerinden biri değiştirilirse ne olur?” Sorusunu yanıtlatır. - örneğin, hammadde bileşenlerinden birini değiştirmek veya tesisatın güç kaynağını artırmak. Sinir ağı, geçmiş yılların deneyimini analiz eder ve optimum olmayan modları hesaplama yoluyla algoritmadan çıkarır ve kurulumun gelecekteki çalışmasını tahmin etmeyi öğrenir.

haftanın en iyisi

Gazprom Neft, Moskova Petrol Rafinerisi'ndeki katalitik kraking benzin hidro-işleme ünitesi ve şirketin Omsk'taki petrol rafinerisinde faaliyet gösteren bir ünite olmak üzere otomotiv yakıtı üretiminde yer alan iki endüstriyel kompleksi zaten tamamen “dijitalleştirdi”. Testler, yapay zekanın "dijital ikizlerinin" çok sayıda parametresini aynı anda hesaba katabildiğini, karar verebildiğini ve sorun ciddi bir soruna dönüşme tehdidinde bulunduğu andan önce işteki olası sapmaları bildirebildiğini göstermiştir.

Aynı zamanda Gazprom Neft, insan faktörünün tüm üretim ölçeği üzerindeki etkisini en aza indirecek entegre çözümleri test ediyor. Benzer projeler şu anda şirketin Ryazan ve Kazakistan'daki bitüm tesislerinde uygulanmaktadır. Ampirik olarak bulunan başarılı çözümler daha sonra, sonunda etkili bir dijital üretim yönetimi platformu yaratacak olan büyük rafineriler düzeyine kadar ölçeklendirilebilir.

Rusya ve BDT'deki KPMG İleri Teknolojiler Danışma Grubu Başkanı Nikolay Legkodimov:“Çeşitli bileşenleri, düzenekleri ve sistemleri modelleyen çözümler, petrol ve gaz endüstrisi de dahil olmak üzere uzun süredir biliniyor ve kullanılıyor. Niteliksel bir sıçramadan ancak bu modellerin kapsamı yeterince geniş olduğunda söz edilebilir. Bu modeller birbiriyle birleştirilebilirse, bütün karmaşık bir zincir halinde birleştirilebilirse, bu gerçekten de sorunların tamamen yeni bir düzeyde çözülmesine izin verecektir - özellikle, kritik, elverişsiz ve basit bir şekilde tehlikeli çalışma koşullarında sistemin davranışını simüle etmek. Ekipmanı yenilemenin ve yükseltmenin çok pahalı olduğu alanlar için bu, yeni bileşenlerin önceden test edilmesini sağlayacaktır.”

Performans Yönetimi

Gelecekte, Gazprom Neft'in lojistik, arıtma ve pazarlama bloğundaki tüm değer zinciri, yapay zekaya dayalı tek bir teknolojik platformda birleştirilecektir. Bu organizmanın "beyni", bir yıl önce St. Petersburg'da kurulan Performans Yönetim Merkezi olacaktır. Burada "dijital ikizlerden" bilgi akacak, burada analiz edilecek ve burada alınan verilere göre yönetim kararları verilecek.

Daha bugünden 250.000'den fazla sensör ve düzinelerce sistem, Gazprom Neft lojistik, işleme ve pazarlama bloğu çevresinde yer alan tüm şirket varlıklarından gerçek zamanlı olarak Merkeze bilgi aktarıyor. Her saniye buraya 180.000 sinyal geliyor. Bir kişinin bu bilgiyi görmesi yaklaşık bir hafta sürer. Merkezin dijital beyni bunu anında yapıyor: rafineri çıkışından son tüketiciye kadar tüm zincir boyunca ürünlerin kalitesini ve petrol ürünlerinin miktarını gerçek zamanlı olarak izliyor.

Merkezin stratejik hedefi, Endüstri 4.0'ın teknolojilerini ve fırsatlarını kullanarak, alt segmentin verimliliğini radikal bir şekilde artırmaktır. Yani, sadece süreçleri yönetmekle ilgili değil – bu aynı zamanda geleneksel sistemler içinde de yapılabilir, ancak bu süreçleri en verimli hale getirmek için: işin her aşamasında tahmine dayalı analitiği ve yapay zekayı kullanmak, kayıpları azaltmak, süreçleri optimize etmek ve kayıpları önlemek.

Yakın gelecekte Merkez, iş yönetiminin verimliliğini etkileyen birkaç temel görevi nasıl çözeceğini öğrenmelidir. Bu, 60 gün sonraki geleceğin tahmin edilmesini içerir: piyasanın iki ay içinde nasıl davranacağı, mevcut zamanda benzin talebini karşılamak için ne kadar petrolün işlenmesi gerekeceği, ekipmanın ne durumda olacağı, fabrikaların yapılıp yapılmayacağı. yaklaşan yük ile başa çıkabilmeleri ve tamir edip etmemeleri. Aynı zamanda, önümüzdeki iki yıl içinde Merkezin %50 kapasiteye ulaşması ve şirketin tüm petrol depoları ve yakıt ikmal komplekslerindeki petrol ürünü stoklarının miktarını izlemeye, analiz etmeye ve tahmin etmeye başlaması; üretim parametrelerinin %90'ından fazlasını otomatik olarak izleyin; proses ekipmanlarının %40'ından fazlasının güvenilirliğini analiz etmek ve petrol ürünlerinin kaybını ve kalitelerinin düşmesini önlemek için önlemler geliştirmek.

Gazprom Neft, 2020 yılına kadar performans yönetim merkezinin kapasitesinin %100'üne ulaşmayı hedefliyor. Beyan edilen göstergeler arasında, tüm ekipmanların güvenilirliğinin analizi, ürünlerin nitelik ve nicelik açısından kayıpların önlenmesi ve teknolojik sapmaların öngörücü yönetimi yer alır.

VYGON Danışmanlık Kıdemli Danışmanı Daria Kozlova:“Genel olarak, entegre çözümler sektöre önemli ekonomik faydalar sağlıyor. Örneğin Accenture'a göre dijitalleşmenin ekonomik etkisi 1 trilyon dolardan fazla olabilir. Bu nedenle, dikey olarak entegre olmuş büyük şirketler söz konusu olduğunda, entegre çözümlerin getirilmesi son derece haklıdır. Ancak, verimlilik iyileştirmeleri maliyetleri düşürerek, işletme sermayesi yönetiminin verimliliğini artırarak vb. için ek fonları serbest bırakabileceğinden, küçük şirketler için de haklıdır.

tartış 0

Üretimin dijitalleştirilmesi konusuna giderek daha fazla şirket ilgi gösteriyor. Bölgesel bilimsel ve teknik konferansın organizatörleri “Üretim süreçlerinin dijitalleştirilmesi. Yakın zamanda Samara'da düzenlenen “Dijital İşletmeler Kurmak için Endüstriyel Yazılımların Kullanımı”.

Endüstriyel otomasyon sistemlerinin oluşturulması ve desteklenmesi konusunda uzmanlaşmış evrensel bir entegratör olarak bilinen SMS-Automation şirketler grubu tarafından otomasyon ve elektrik alanında dünyanın en büyük endişelerinden biri olan Siemens'in Dijital Üretim Departmanı ile birlikte başlatıldı. Samara geliştiricilerinin yirmi yılı aşkın verimli işbirliğiyle bağlı olduğu ürünler.

Bilgi sistemleri üreticileri ve geliştiricileri forumu, Samara Bölgesi Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından da desteklenmiştir. Uzmanları, şirketler grubunun endüstriyel otomasyon ve büyük bilgi sistemlerinin inşası alanındaki başarısını defalarca kaydetti.

Samara bölgesindeki sanayi kuruluşlarının temsilcileri, etkili dijital üretim oluşturmak için kavramsal temeller ve özel araçlarla tanıştırıldı. Endüstriyel otomasyon, dijitalleşmenin veya diğer adıyla dijitalleşmenin yalnızca bir parçasıdır. Dijitalleşme, bir ürünün, ekipmanın, işletmenin yaşam döngüsü boyunca süreçlerin otomasyonudur. Proje, işleyişi ve modernizasyonu ona uyuyor.

SMS-Automation Şirketler Grubu Yönetim Kurulu Başkanı Andrey Sidorov'un "Dijitalleşme Aracı Olarak Endüstriyel Yazılımlar" konulu raporu konferans katılımcıları arasında büyük ilgi gördü. Andrey Sidorov (alttaki fotoğrafta) "Kontrol sistemlerinin entelektüelleştirilmesinin eşiğindeyiz" dedi. - Şimdi Batı'daki ekipman üreticileri üretim modelini değiştiriyor. Ekipmanın dijital ikizi olmaya başlar. İş modelindeki değişiklik, dijital ikizin tedarikçi seçiminde önemli bir faktör olmasına yol açacaktır.”

Dijitalleştirme, diğer şeylerin yanı sıra, büyük miktarlarda para tasarrufu yapmanızı sağlayan sanal dijital modellerde durumların geliştirilmesidir. Siemens zaten dijitalleşme sahasında, parça üretimi için bir makinenin gelmesini beklemeden, sanal görüntüsünü aldıktan sonra, sanal robotları ona bağlıyor ve zaman kaybetmeden teknolojik süreçlerde hata ayıklamaya başlıyor.

Spesifik dijital üretim araçlarının kullanımına ilişkin uzmanların gündeme getirdiği konular, konferans katılımcıları tarafından ilgiyle karşılandı ve birçok soru ve tartışmayı gündeme getirdi. Raporlara ek olarak, Rusya'daki endüstriyel proses kontrol sistemlerinin gerçekliğinde dijitalleşme ilkelerinin uygulanmasına ilişkin pratik örneklerin yer aldığı demo stantlar da konferans misafirlerinin ilgisini çekti. Konferansta modern otomasyon sistemlerinin bilgi güvenliği konularına özel önem verildi. Uzmanlara göre Endüstri 4.0 konsepti çerçevesinde işletmelerin gelişimindeki güncel trendlerle tanışma, Endüstri 4.0 çağında rekabet edebilirliği artırma sürecinde ek bir araç olabilir.

Herhangi bir üretim için yarının gelecek vaat eden fikirlerinden biri, dijital varlık modellemedir: gerçek nesnelerin prototipleri gibi görünen ve çalışan sanal kopyalarının oluşturulması. Gazprom Neft'te dijital ikizler, şirketin işleme tesislerinde yakından yer alıyor ve bu yenilikçi teknolojinin çoğu zaten uygulanmış durumda.

Çizimlerden 3D modellere

Biraz tarih. İnsanlar, bu cihazların cihazı ve kullanım kuralları hakkında birbirlerine bilgi iletmek için ilk icatlardan bu yana - tekerlekler ve kaldıraçlar - çizimlere ve şemalara her zaman ihtiyaç duymuşlardır. İlk başta bunlar yalnızca en temel bilgileri içeren ilkel çizimlerdi. Ancak tasarımlar daha karmaşık hale geldi ve resimler ve talimatlar daha ayrıntılı hale geldi. O zamandan beri, yapılar ve mekanizmalar hakkında görselleştirme, belgeleme ve bilgi depolama teknolojileri çok yol kat etti. Bununla birlikte, uzun bir süre, kağıt, mühendislik düşüncesinin sabitlenmesi için ana taşıyıcı olarak kaldı ve uçak, çalışma alanı olarak kaldı.

20. yüzyılın ikinci yarısında, çizim tahtalarıyla donanmış olağan teknik ressamlar ordusunun artık endüstriyel üretimdeki hızlı büyümeye ve mühendislik gelişmelerinin karmaşıklığına ayak uyduramadığı anlaşıldı. Hacimli ve karmaşık bilgilerin işlenmesinin hızlandırılması (örneğin, petrolün atmosferik damıtılması için bir işlem birimi 30 binden fazla ekipman içerir), tasarımcıların, inşaatçıların, inşaatçıların, teknoloji uzmanlarının, işletme ve bakım uzmanlarının çalışma teknolojisinde bir değişiklik gerektirdi. Teknik tasarım araçlarının evrimi bir tur daha attı ve geçen yüzyılın 90'larının başında bilgisayar destekli tasarım sistemleri - CAD - petrol endüstrisine geldi. İlk başta 2 boyutlu çizimleri kullandılar ve ardından 2000'lerin sonunda 3 boyutluya da geldiler.

Modern tasarım sistemleri, mühendislerin üretim sürecinin tüm kısıtlamalarını ve gerekliliklerini ve ayrıca endüstriyel güvenlik gerekliliklerini dikkate alarak endüstriyel tesislerin yerleşimini ve tasarımını üç boyutlu biçimde tamamlamasına olanak tanır.

Modern tasarım sistemleri, mühendislerin üretim sürecinin tüm kısıtlamalarını ve gerekliliklerini ve ayrıca endüstriyel güvenlik gerekliliklerini dikkate alarak endüstriyel tesislerin yerleşimini ve tasarımını üç boyutlu biçimde tamamlamasına olanak tanır. Onların yardımıyla, belirli bir kurulumun tasarım modelini oluşturabilir ve teknolojik ve teknik bileşenleri çelişkiler ve çarpışmalar olmadan üzerine doğru bir şekilde yerleştirebilirsiniz. Deneyimler, bu tür sistemleri kullanarak, çeşitli kurulumların tasarımındaki ve işletimindeki hata ve tutarsızlıkların sayısını 2-3 kat azaltmanın mümkün olduğunu göstermektedir. Büyük ölçekli endüstriyel ekipmanlar için tasarım doğrulama sürecinde düzeltilmesi gereken hataların sayısının binlerle ifade edildiğini düşündüğünüzde bu rakam etkileyicidir.

Tasarımcılar ve inşaatçılar açısından, 3B modellerin kullanılması, proje dokümantasyonunun kalitesini önemli ölçüde iyileştirmeyi ve tasarım süresini kısaltmayı mümkün kılar. Nesnenin oluşturulmuş bilgi modeli, işlem aşamasında da yararlıdır. Bu, personelin mevcut modele dayalı olarak bir karar vermek veya bir görevi mümkün olan en kısa sürede tamamlamak için gerekli bilgileri elde edebileceği, endüstriyel bir tesisin yeni bir mülkiyet düzeyidir. Ayrıca, ekipmanın bir süre sonra yükseltilmesi gerektiğinde, geleceğin tasarımcıları, onarım ve bakım geçmişi ile ilgili tüm bilgilere erişebilecek.

Omsk pilotu

Sergey Ovçinnikov,
Kontrol Sistemleri Daire Başkanı, Gazprom Neft

Bir mühendislik veri yönetim sisteminin geliştirilmesi ve uygulanması, şüphesiz lojistik, işleme ve pazarlama biriminin yenilikçi gelişiminin önemli bir parçasıdır. SUpriD'in doğasında bulunan işlevsellik, sistemin potansiyeli, özellikle bloğun ve bir bütün olarak şirketin petrol rafinerisindeki mühendislik verilerinin dijital yönetiminde lider olmasını sağlayacaktır. Ayrıca, bu yazılım ürünü, şu anda oluşturulmakta olan BLPS Performans Yönetim Merkezi'nin temelini oluşturan tüm ilgili BT sistemleri hattının önemli bir bileşenidir.

2014 yılında Gazprom Neft, petrol arıtma tesislerinin mühendislik verilerini yönetmek için bir sistem - SUpriD - oluşturmak için bir proje başlattı. Proje, endüstriyel tesislerin tasarımı, inşası ve bakımı için 3D modelleme teknolojilerinin kullanımına dayanmaktadır. Kullanımları sayesinde petrol rafinerilerinin kuruluş ve yeniden inşası şartları azalır, operasyonlarının verimliliği ve güvenliği artar ve tesisin proses ekipmanının arıza süresi azalır. En yeni Sahipler/Operatörler için Akıllı Tesis (SPO) platformunda modern bir mühendislik veri yönetimi sisteminin uygulanması, lojistik, işleme ve pazarlama biriminin kontrol sistemleri departmanının yanı sıra ITSK ve Avtomatika Servis'ten uzmanlar tarafından yürütülür. yan kuruluş.

Nesnelerin 3B modellerini oluşturan otomatik tasarım sistemlerinin kullanılması nedeniyle, çeşitli kurulumların tasarımında ve işletimindeki hata ve tutarsızlıkların sayısını 2-3 kat azaltmak mümkündür.

Geçen yılın sonunda, Omsk Petrol Rafinerisi - AT-9'un yeni yeniden inşa edilen birincil petrol arıtma ünitesi için platform işlevselliğini dağıtmak ve iş süreçlerini kurmak için bir pilot proje başarıyla tamamlandı. Sistem, tüm yaşam döngüsü boyunca kurulumla ilgili bilgileri depolamak, yönetmek ve güncellemek için işlevsellik uygular: inşaattan işletmeye. Sistemle birlikte düzenleyici ve metodolojik dokümantasyon, tasarımcı gereksinimleri ve mühendislik veri yönetimi standartları geliştirildi. Omsk Petrol Rafinerisi AT-9 biriminin başkanı Sergey Schmidt, "SUpriD" işte iyi bir yardımcıdır, dedi. - Sistem, herhangi bir ekipmanla ilgili mühendislik bilgilerine hızlı bir şekilde erişmenizi, çizimini görüntülemenizi, teknik parametreleri netleştirmenizi, konumu yerelleştirmenizi ve gerçek kurulumu doğru bir şekilde yeniden üreten üç boyutlu bir model üzerinde ölçümler yapmanızı sağlar. Suprid'in kullanımı, diğer şeylerin yanı sıra, yeni uzmanlar ve stajyerler yetiştirmeye yardımcı oluyor."

Nasıl çalışır?

"SUpriD" sisteminin görevi, teknolojik bir nesnenin yaşam döngüsünün tüm aşamalarını kapsamaktır. Tasarım aşamasında mühendislik bilgilerinin toplanmasıyla başlayın ve ardından sonraki aşamalarda - inşaat, işletme, yeniden inşa, tesisin mevcut durumunu göstererek - bilgileri güncelleyin.

Her şey, sırayla aktarılan ve sisteme yüklenen tasarımcıdan gelen bilgilerle başlar. İlk veriler şunlardır: tasarım belgeleri, nesnenin fonksiyonel-teknolojik ve inşaat-montaj yapısı hakkında bilgi, akıllı teknolojik şemalar. Bilgi modelinin temeli haline gelen, inşaat nesneleri ve kurulumun teknolojik şeması hakkında anında adres bilgisi almanızı sağlayan, teknolojik ekipman, enstrümantasyon ve kontrolün istenen konumunu birkaç saniye içinde bulmanızı mümkün kılan bu bilgidir. teknolojik sürece katılımını belirlemek için teknolojik şemadaki ekipman.

Buna karşılık, sisteme yüklenen nesnenin proje 3B modelini kullanarak, onu görselleştirebilir, blokların konfigürasyonunu, ekipmanın mekansal düzenlemesini, komşu ekipmanın çevresini görebilir, kurulumun çeşitli unsurları arasındaki mesafeleri ölçebilirsiniz. Bir operasyonel bilgi modelinin oluşturulması, çalışma aşamasında herhangi bir ekipmanın veya elemanlarının özellikleri ve teknik özellikleri hakkında ayrıntılı bilgi elde etme fırsatı sağlayan as-built belgeleri ve 2D, 3D "olduğu gibi" modelleri birbirine bağlayarak tamamlanmaktadır. . Bu nedenle sistem, bir nesnenin ve ekipmanının tüm mühendislik verilerinin yapılandırılmış ve birbirine bağlı bir kümesidir.

Roman Komarov,
Mühendislik Sistemleri Bölüm Başkan Yardımcısı "ITSK", Geliştirme Başkanı "SUpriD"

Uzun yıllar projenin faydalarının değerlendirilmesi ve ön çalışmanın ardından kısa sürede pilot sistem hayata geçirildi. "SUpriD"nin tanıtılması, şirketin petrol arıtma tesislerinin mühendislik verilerini yönetmek için bir araç edinmesine olanak sağladı. Kademeli olarak yaklaşacağımız bir sonraki küresel adım, bir petrol rafinerisinin dijital bilgi modelinin oluşturulmasıdır.

Bugüne kadar 80.000'den fazla belge "SUPRID" elektronik arşivine yüklendi. Sistem, herhangi bir ekipman türü hakkında güncel bilgileri aramanıza, kullanıcıya teknik özellikler, genel boyutlar, malzeme tasarımı, tasarım ve çalışma parametreleri vb. dahil olmak üzere her bir öğe hakkında kapsamlı bilgi vermenize olanak tanır. "SUPRID", kurulumun herhangi bir bölümünü üç boyutlu bir modelde veya bir akış şemasında görüntülemeyi, bu pozisyonla ilgili belgelerin taranmış kopyalarını açmayı mümkün kılar: çalışma, yürütme veya operasyonel belgeler (pasaportlar, kanunlar, çizimler, vb. ).

SUPRID elektronik arşivine 80.000'den fazla belge yüklendi. Sistem, kullanıcıya her öğe hakkında kapsamlı bilgi sağlamak için herhangi bir ekipman türü hakkında güncel bilgiler için konumsal bir arama yapmanızı sağlar.

Bu tür bir değişkenlik, güncel bilgilere erişim ve bunların yorumlanması için harcanan zamanı önemli ölçüde azaltır, tesisin yeniden inşası ve teknik yeniden ekipmanı ve eskimiş ekipmanın değiştirilmesi sırasında hatalardan kaçınmanıza olanak tanır. "SUPRID", tesisin ve ekipmanlarının çalışmasını analiz etmeye, işletme verimliliğini değerlendirmeye yardımcı olur, teknolojik düzenlemelerdeki değişikliklerin hazırlanmasına, tesisteki arızaların, arızaların, kazaların araştırılmasına, bakım eğitimi ve öğretimine katkıda bulunur. personel.

"SUpriD", BLPS'nin diğer bilgi sistemleriyle entegredir ve diğer şeylerin yanı sıra birimin yenilikçi Verimlilik Kontrol Merkezi için temel oluşturacak olan mühendislik verileri için tek bir bilgi ortamı oluşturur. KSU NSI (düzenleyici ve referans bilgileri yönetmek için kurumsal sistem), SAP TORO (ekipman bakım ve onarımı), SU PSD (tasarım ve tahmin dokümantasyon yönetim sistemi) TrekDoc, Meridium APM gibi programlarla karşılıklı ilişki, benzersiz bir entegre otomasyon sistemi süreçleri oluşturur bir petrol rafinerisinin üretim varlıklarını yönetmek için, bunların şirket için ortak kullanımının ekonomik etkisini artırmaya olanak tanır.

proje verimliliği

Nispeten kısa bir süre içinde, Gazprom Neft BT uzmanları, yalnızca mühendislik veri yönetim sisteminin üzerine inşa edildiği DPT platformunun inceliklerinde ustalaşmayı değil, aynı zamanda şirket için tamamen yeni bir altyapı oluşturmayı, bir dizi düzenleyici geliştirmeyi başardı. belgeler ve sonuç olarak, petrol rafinerilerinin inşası için niteliksel olarak yeni bir yaklaşım geliştirin.

Daha projenin erken bir aşamasında, sistemin tesisin işletme hizmetleri ve ana inşaat hizmetleri tarafından talep edileceği aşikardı. Kullanımının, herhangi bir nesneyle ilgili teknik bilgileri aramak ve işlemek için çalışma süresinden %30'a varan tasarruf sağladığını söylemek yeterli. SUpriD, düzenleme ve referans bilgileri, ekipmanın bakımı ve onarımı, tasarım tahminleri ve diğer ilgili mühendislik verileri sistemleriyle entegre edildiğinde, proses ekipmanının hızlı ve yüksek kaliteli bakımı için kullanılabilir hale gelirler. Sistemin yetenekleri, bakım hizmetleri için, şüphesiz uzmanlarının eğitim seviyesini artıracak bir simülatör oluşturmayı da mümkün kılmaktadır. Rafineri sermayesi inşaat departmanları için sistem, küçük ve orta ölçekli onarımlar aşamasında bir tasarım aracı haline gelecektir. Bu yaklaşım, endüstriyel tesislerin yeniden inşası üzerindeki kontrolü büyük ölçüde basitleştirir ve onarımların kalitesini artırır.

"SUPRID" uygulamasına yapılan yatırımların yaklaşık 3-4 yıl içinde kendini amorti edeceği varsayılmaktadır. Bu, tasarım süresinin kısalması, kurulumların işletmeye alma aşamasından ticari işletmeye daha erken aktarılması ve sonuç olarak bitmiş ürün hacmindeki artış nedeniyle mümkün olacaktır. Bir diğer önemli artı, rafinerinin işletme servislerinin yeni tasarım belgelerini kontrol etmesi ve tasarım çalışmalarındaki eksikliklerin ve hataların zamanında tespiti için gereken süreyi azaltarak bakım çalışmalarının hazırlanması ve uygulanmasının ve ünitelerin yeniden inşası ve modernizasyonunun uygulanmasının hızlandırılmasıdır. ve inşaat müteahhitleri.

SUpriID uygulama programı 2020'ye kadar olan dönem için tasarlanmıştır. Hem mevcut kurulumları hem de yeni tesislerin inşasını "dijitalleştirmek" için kullanılacaktır. Şu anda uzmanlar, sistemi Moskova Petrol Rafinerisi'nde kopyalamaya hazırlanıyor.

"Dijital İkiz" nedir?

Dijital ikiz, modelleme ve üretim planlamada yeni bir kelimedir - hem ayrı bir tesiste hem de tüm üretim varlığı içindeki tüm süreçleri ve ilişkileri sanal kurulumlar ve simülasyon modelleri biçiminde güvenilir bir şekilde tanımlayan tek bir model. Böylece fiziksel dünyanın sanal bir kopyası oluşturulur.

Gerçek bir varlığın birebir kopyası olan dijital ikizin kullanılması, belirli koşullara ve faktörlere bağlı olarak olayların gelişimini hızlı bir şekilde simüle etmeye, en etkili çalışma modlarını bulmaya, potansiyel riskleri belirlemeye, yeni teknolojileri mevcut üretime entegre etmeye yardımcı olur. hatlar ve proje uygulama zamanını ve maliyetini azaltır. Ek olarak, dijital ikiz güvenlik adımlarının tanımlanmasına yardımcı olur.

Modern teknolojiler, ister bir petrol rafinerisi ister bir lojistik şirketi olsun, kesinlikle herhangi bir üretim varlığının dijital ikizlerini oluşturmayı mümkün kılar. Gelecekte, bu teknolojiler tüm üretim sürecinin gerçek zamanlı olarak uzaktan kontrol edilmesini sağlayacaktır. Dijital ikiz bazında, üretim faaliyetlerinin planlanması ve yönetilmesi için kullanılan tüm sistem ve modeller birleştirilebilir, bu da süreçlerin şeffaflığını, karar vermenin doğruluğunu ve hızını artıracaktır.

Dijital ikiz, hammaddeler, malzemeler, gerçekleştirilen işlemler, testler ve laboratuvar çalışmaları ile ilgili tüm verileri kaydeden bir elektronik ürün pasaportu olarak da düşünülebilir. Bu, çizimler ve üretim teknolojisinden bakım ve imha düzenlemelerine kadar her şeyin dijitalleştirileceği ve cihazlar ve insanlar tarafından okunabileceği anlamına gelir. Bu ilke, etkili hizmetini sağlamak için ürünlerin kalitesini izlemenizi ve garanti etmenizi sağlar.