数字双胞胎和设备维护

到2023年,数字双胞胎可以显著改善预测性设施维护。

卡斯滕·鲍曼著
从2023年2月号开始

U设备中电气系统的受控操作和忽视维护增加了安全和财务风险,经常导致计划外停机,导致设备损坏和人员受伤。停电还可能给企业造成数十万,有时甚至数百万美元的损失。在努力防止这些中断和正确维护他们的设施时,大多数在工厂工作的电力系统工程师仅限于使用静态纸张或基于pdf的电气单线图,这些图有时不会正确更新。这些限制增加了操作的风险,也增加了正确维护和更新电气系统文档的难度。

数字双胞胎设备维护
(图片来源:Adobe Stock/Roman)

为了应对这些设施维护挑战,数字双胞胎正在成为电力系统行业预测性设施维护的越来越受欢迎的工具。数字双胞胎是“现实世界实体或系统的数字表示”。通过连接或嵌入物理资产的物联网传感器收集的数据被映射到虚拟模型上。这种逼真的模拟模型能够使电力系统工程师对设施的维护和运行做出更明智的决策。

运行“如果”场景

通过将老式的静态表示彻底改造为动态的实时模拟,并通过智能数据进行增强,设施管理人员有能力在2023年改变他们的设施维护。数字双胞胎不仅限于实时建模,还可以进行预测模拟。数字双胞胎可以通过模拟不同的场景并确定最佳的行动方案来优化设施的性能。数字双胞胎提供的设施性能的实时数据可以在潜在问题发生之前发现它们,使工程师能够解决它们,并主动防止停机或其他问题。

这种运行“如果”场景的能力允许工程师模拟不同的场景,并查看它们将如何影响设施的性能,而不会让自己在现实生活中面临潜在的危险情况。工程师还可以使用数字双胞胎来模拟不同维护计划对设施性能的影响,并确定保持最佳性能的最佳计划。

识别模式和趋势

数字双胞胎的另一个关键好处是他们能够使用存档数据来识别模式和趋势。在人工智能(AI)支持的许多情况下,工程师可以使用这些数据来识别重复出现的问题,并制定解决方案,以防止在未来出现这些问题。提供智能单线图(iSLD)的创新,在更复杂的电力系统的主动蓝图中利用数字孪生技术,便于协作和实时洞察的应用。

数字双胞胎设备维护
(图片来源:Adobe Stock)

数字双胞胎还可以分析新设备或设施变化对其整体性能的影响,帮助工程师简化诊断,并在升级和修改方面做出更明智的决策。将iSLD与供应商连接起来还可以帮助更容易地诊断特定的性能特征。

提高整体安全性

数字双胞胎还通过真实世界的模拟学习提高操作员的能力和安全性。在学习如何操作新的电力系统时,操作员培训模拟器(OTS)等培训工具可以帮助在安全的离线环境中利用来自数字双胞胎的实时数据进行人员培训。通过OTS,操作人员可以更深入地了解电气系统的运行情况,并通过遇到各种预定义的场景和应急计划来预测系统的响应。这是在实施之前减少潜在安全隐患的一种具有成本效益的方法。

投资数字双胞胎的注意事项

数字孪生软件为那些准备投资新技术的企业显著改善设施维护铺平了道路。在决定如何整合数字双胞胎时,设施管理人员应该利用他们对设施的特定需求、功能和限制的理解,以确保他们投资的数字双胞胎软件适合他们的组织。例如,数字双胞胎技术是否具有强大的数据管理安全和治理结构,以确保准确、可靠的结果,免受网络威胁?如何利用哪些资源管理数字双胞胎的生命周期?这些是研究数字孪生技术时需要考虑的关键因素。

数字双胞胎设备维护
(图片来源:Adobe Stock)

推进电力系统工业

这些下一代预测工具使用实时和存档数据作为模拟平台,正在成为电力系统工程师优化设施性能和防止停机的重要工具。当提供可靠的高质量数据时,数字双胞胎能够实现一系列实时洞察,提高质量、性能和效率,同时适应不断变化的条件和限制。

据预测,数字双胞胎将在2023年被迅速采用,从高度特定的应用程序转变为广泛的管理最佳实践。对于设施来说,接受这项至关重要的新技术以及他们的设施如何在短期和长期内从中受益是很重要的。

施耐德电气 鲍曼是战略计划和解决方案架构师的总监施耐德电气.他帮助客户实施工业物联网和微电网计划,在创造经济效益的同时,实现更大的弹性和可持续性目标。在此之前,他为咨询和工程界提供咨询,为数据中心市场的资源优化能源管理解决方案提供建议。

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