Provozovatelé elektráren, závodů na zpracování plynu a ropných rafinérií mohou těžit ze zavedení technologie digitálního dvojčete. Vzhledem k vysokému riziku požárů a výbuchů v tomto odvětví mohou technologie digitálních dvojčat předvídat, kdy je třeba provést údržbu, aby bylo možné proaktivně řešit problémy, ještě než nastanou. Všechny obrázky poskytla společnost Honeywell Process Solutions Provozovatelé elektráren, závodů na zpracování plynu a ropných rafinérií mohou těžit ze zavedení technologie digitálního dvojčete. Vzhledem k vysokému riziku požárů a výbuchů v tomto odvětví mohou technologie digitálních dvojčat předvídat, kdy je třeba provést údržbu, aby bylo možné proaktivně řešit problémy, ještě než nastanou. Všechny obrázky poskytla společnost Honeywell Process Solutions

Průmyslové závody využívají průmyslový internet věcí (IIoT) a nástroje digitálního dvojčete k minimalizaci neplánovaných odstávek a k optimalizaci kvality produktů.

Potřebujete zvýšit klíčové průmyslové ukazatele o 10 až 25 %? Na konkurenčním globálním trhu hledají průmyslové organizace „digitální inteligenci“ pro správu a provoz stovek, nebo dokonce tisíců výrobních prostředků z jednoho místa či v rámci celého podniku, aby mohly řešit kritické provozní požadavky. Potřebují také efektivní nástroje pro transformaci procesních dat na informace v reálném čase týkající se výkonnosti procesu, stavu zařízení, spotřeby energie a monitorování emisí. Nástroje digitální inteligence zahrnují sběr dat o procesech a událostech, kombinovanou analýzu zaměřenou na procesy a výrobní prostředky a vizualizační technologii pro nepřetržitý a automatický sběr, organizaci a analýzu dat. Chytřejší závody využívají senzory, automatizační systémy a cloudové technologie integrované se stávajícími systémy a analýzou dat.

Provozovatelé závodů, technici a manažeři procesů a zařízení vyžadují nepřetržité monitorování a dohled, oznámení a spolupráci s odborníky, aby bylo možné přijímat vhodná proaktivní opatření. Tato činnost minimalizuje degradaci, špatnou výkonnost a sekundární poškození zařízení, čímž se sníží náklady a zvýší objem výroby i zisky. 

IIoT: 10- až 25procentní navýšení

Rychlé zavádění IIoT přineslo značné rozšíření a s tím související zlevnění inteligentních senzorů, konektivity, analytiky a robustních softwarových platforem. Tato změna vedla k zavádění celopodnikového řízení výkonnosti, monitorování procesů, programů prediktivní údržby a transformace podniku s cílem eliminovat neplánované odstávky a snížit provozní náklady při zachování kvality výrobků a shody s předpisy.

Realistický přístup k IIoT umožňuje integraci současných systémů a přidání nových zdrojů dat a analytických nástrojů na podporu doplňkových procesů neustálého zlepšování zaměřených na sledování výkonnosti a podporu rozhodování. Mezi konkrétní přínosy tohoto přístupu patří:

  • Zvýšení spolehlivosti procesu a využití výrobních prostředků až o 10 %: Závody mohou redukovat neplánované odstávky definováním a provozem v rámci provozních a integritních mezí, předvídáním poruch a proaktivním reagováním, jakož i minimalizací ztrát rychlosti a efektivity.
  • Zvýšení efektivity provozu až o 10 %: Průmyslové organizace mohou řídit výkonnost, včetně výnosů, spotřeby energie a surovin, a dosáhnout tak až 10% snížení nákladů. Vyplývá to ze zvýšené efektivity technického zajištění a výroby s nepřetržitým monitorováním, vzdálenou spoluprací a rychlým přístupem k požadovaným informacím, stejně jako s vylepšenou podporou rozhodování.
  • Udržování pokročilého řízení a předcházení degradaci s přínosem až 25 %: Řídicí týmy mohou udržovat účinnost řídicích smyček, regulátorů a modelů, přizpůsobovat řízení novým provozním podmínkám a změnám v procesu a řešit kritické problémy s přístroji.
  • Zvýšení bezpečnosti: Výrobní závody mohou minimalizovat rizika zajištěním normálního a stabilního provozu a eliminovat zastavení výroby kvůli ověřování bezpečnostního systému.
  • Snížení nákladů na údržbu až o 10 %: Provozní týmy mohou přijímat proaktivní opatření k minimalizaci poškození zařízení a havarijních situací a zároveň optimalizovat údržbu na základě skutečných podmínek zařízení, čímž se zvyšuje spolehlivost a prodlužuje životnost zařízení.

Nad rámec tradičních přínosů

Pro zajištění provozuschopnosti firmy byli dříve vysíláni technici do provozu, aby prováděli rutinní diagnostické kontroly a preventivní údržbu podle pevně stanovených harmonogramů. Tento přístup je bohužel nákladný a pracný a je jen malá jistota, že mezi kontrolami nedojde k poruše.

Pro zvýšení efektivity zavedly firmy pokročilé řízení procesů (APC), definovaly provozní hranice pomocí systému výstrah, vytvořily klíčové ukazatele výkonnosti (KPl) a povolaly místní odborníky, aby pomáhali řešit provozní problémy. Účinnost těchto opatření je obtížné udržet, protože se opírají o specializovaný a znalý personál na místě.

Průmyslové podniky hledají způsoby, jak se vyznat v obrovském množství dat, která mohou mít významný vliv na jejich výkonnost. Například hlášení a interpretace alarmů a výstrah jsou pro bezpečný provoz zásadní. Důležité je také efektivně reagovat na nestandardní situace. Pro podporu různých aplikací pro monitorování a podporu rozhodování, které jsou ve výrobním závodě nezbytné, je třeba data přeměnit na informace a poskytnout je v kontextu, aby je mohli různí lidé pochopit a nesčetnými způsoby využít.

CTL2206 MAG2 F1 optimization Honeywell IIoT 2 highresV klíčových průmyslových ukazatelích lze dosáhnout zlepšení o 10 až 25 %. Rychlé zavádění IIoT přineslo značné rozšíření a s tím související zlevnění inteligentních senzorů, konektivity, analytiky a robustních softwarových platforem. Tato změna vedla k zavádění celopodnikového řízení výkonnosti, monitorování procesů, programů prediktivní údržby a transformace podniku s cílem eliminovat neplánované odstávky a snížit provozní náklady při zachování kvality výrobků a shody s předpisy

5 výhod IIoT pro výrobce

Podniky mohou s podporou IIoT přijímat chytřejší obchodní rozhodnutí, pokud:

  1. agregují data ze stávajících zdrojů;
  2. vytvářejí další zdroje dat nákladově efektivním způsobem;
  3. získávají přehled o nových datech;
  4. identifikují vzory;
  5. získávají vhled do situace pomocí analytiky.

Pokročilá analytika je jedním z pilířů IIoT, který propojuje lidi, procesy a výrobní prostředky s cílem optimalizovat obchodní výsledky. Může transformovat pracovní procesy z manuálních a reaktivních na automatické a proaktivní, čímž pomáhá uživatelům vyhnout se neplánovaným odstávkám a zvýšit výkonnost a bezpečnost. 

IIoT a digitální dvojčata: 5 měřitelných přínosů

Je důležité si uvědomit, že IIoT neznamená jen sběr dat ze senzorů. Informace je třeba uvést do kontextové struktury příslušných výrobních prostředků. Pouhé provozování podle dat na bázi značek nezajistí opakovatelné a škálovatelné řešení. Procesy jsou vybaveny přístroji spíše pro účely řízení než pro spolehlivost nebo optimalizaci, a proto je většina „odvozených dat“, která jsou důležitá pro předvídání a rozhodování, uzavřena v tabulkách a jiných izolovaných nástrojích. Je nezbytné tato data průběžně vypočítávat a přenášet je do prostředí IIoT, kde může kontinuální běhová analytika zkoumat historický výkon pro použití v algoritmech strojového učení.

Řešení IIoT by se při detekci odchylek neměla spoléhat na statistický model. Základní fyzikální model vytváří digitální dvojče s virtuální reprezentací procesu nebo výrobního prostředku umístěného v cloudu. Toto řešení umožňuje uživatelům modelovat a porovnávat očekávaný výkon procesu se skutečnými výsledky a následně tyto odchylky použít jako včasné indikátory zhoršení stavu.

Digitální dvojčata existují na pomezí fyzikálního inženýrství a datové vědy a jejich hodnota se promítá do měřitelných obchodních výsledků, jako jsou:

  1. zkrácení doby odstávky výrobního prostředku;
  2. nižší náklady na údržbu;
  3. zlepšení efektivity závodu a výroby;
  4. zkrácení doby cyklu;
  5. zvýšení produktivity.

Ačkoli některým společnostem může trvat nějakou dobu, než se stanou organizací založenou na datech IIoT, vývoj je zde a měly by se na něj začít připravovat.

Jason Urso, autor článku, je viceprezident a technologický ředitel společnosti Honeywell Process Solutions. Upravil Mark T. Hoske, obsahový ředitel časopisu Control Engineering, CFE Media and Technology, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript..

Control Engineering Česko

Control Engineering Česko je přední časopis o průmyslové automatizaci. Je vydáván v licenci amerického Control Engineering, které poskytuje novinky z této oblasti více než 60 let.

www.controlengcesko.com