Цифровые двойники помогут сэкономить на издержках и предотвратить аварии

Цифровизация - один из основных векторов развития отечественной экономики, ее стратегически важных отраслей. Внедрение цифровых технологий, интеллектуальных систем, работа с большими данными - необходимые инструменты для конкурентной борьбы.

Энергетическая отрасль в последние годы активно цифровизируется. Так, по прогнозам Bloomberg, размер рынка цифровых технологий в мировой энергетике составит 64 миллиарда долларов к 2025 году. Большинство из этих технологий нацелены на повышение производительности и обеспечение бесперебойности работы предприятий.

С 2018 года в России действует федеральный проект "Цифровая энергетика", направленный на создание условий для разработки и развития цифровых сервисов и решений в ТЭК. Согласно проекту, к 2024 году 40 процентов всех энергетических компаний России будут использовать цифровые технологии и платформенные решения. Это поможет им увеличить капитализацию, сократить издержки и повысить безопасность на производстве.

Одна из технологий, которая уже активно применяется в энергетической отрасли, - использование цифровых двойников. Цифровой двойник - это виртуальная копия какого-то объекта или даже процесса, компьютерная модель, которая дублирует реальный объект и способна воспроизвести все происходящие в нем процессы, а также позволяет смоделировать различные ситуации и то, как поведет себя объект в тех или иных условиях.

В промышленности, в энергетике цифровые двойники позволяют выбирать оптимальные режимы работы оборудования, ставить виртуальные эксперименты, в том числе самые смелые, которые невозможно или слишком дорого проводить в реальном времени, на реальном объекте или оборудовании.

Виртуальная копия позволяет выбирать оптимальные режимы работы оборудования

Цифровой двойник создается с помощью разнообразных IoT-датчиков и математических формул. Данные, которые собирают датчики, позволяют понять, как работает объект или оборудование, какова его степень износа.

Эти данные помогают спрогнозировать, когда оборудование может выйти из строя, а значит, заранее произвести замену "уставших" деталей или оборудования, не дожидаясь того момента, когда они выйдут из строя и повлекут за собой более серьезные последствия: остановку оборудования, простой производственного процесса или что хуже - аварию.

Поэтому для крупных предприятий и сложных систем цифровой двойник становится не просто инструментом, помогающим снизить издержки, а абсолютно необходимой опцией, способной спрогнозировать чрезвычайные ситуации и предотвратить их, что называется, на корню.

"Создание цифрового двойника позволяет управлять производством на всех его этапах: от планирования до корректировки отдельных процессов, выбора оптимальных условий работы оборудования или целой системы, - поясняет генеральный директор компании Visitech Рустам Миланов. - Цифровой двойник способен спрогнозировать, как поведет себя оборудование в будущем, а значит, дает возможность скорректировать его работу, в том числе предотвратить выход из строя отдельных элементов или целой системы. Это позволяет сокращать издержки, связанные с ремонтом оборудования или предотвращением нештатных ситуаций".

Цифровой двойник позволяет эффективно управлять производством на всех его этапах

Для компаний, чьи производственные мощности удалены друг от друга или находятся в труднодоступных районах, цифровые двойники позволяют создать единую систему, информация о состоянии которой обновляется в режиме реального времени, передается в единый диспетчерский центр и дает возможность держать руку на пульсе.

Конечно, внедрение любой цифровой системы - это дополнительные затраты для компании. Однако окупаемость подобных вложений происходит быстрее, чем об этом принято думать. "На предприятиях с высоким уровнем цифровизации окупаемость цифрового двойника в среднем составляет около года, - говорит Рустам Миланов. - На предприятиях, где уровень цифровизации ниже, окупаемость займет два-три года".

Сейчас чаще всего создают "цифрового близнеца" для уже существующего объекта, однако со временем виртуальный прототип будет рождаться еще до создания своего реального "брата". Это особенно актуально для каких-то сложно функционирующих систем. Например, на этапе создания виртуальной модели можно заранее просчитать все возможные варианты развития событий, включая форс-мажоры. Это поможет увидеть слабые места и исправить их еще на этапе проектировки.

Конечно, в промышленности создание прототипа - дело не новое. Например, раньше делались расчеты того, как будет вести себя, например, атомный реактор или какая-то сложная установка на заводе. Однако только сейчас появились технологии, которые позволяют производить расчеты в режиме реальнго времени и в абсолютно реальных условиях, а также возможности для постоянного обновления таких цифровых моделей с учетом различных факторов, например с учетом износа оборудования.