Digitaler Zwilling

Die zunehmende Anlagenkomplexität erfordert immer weitere hoch entwickelte Methoden zur Annäherung an KPIs und Ziele. Um in der Prozessindustrie hervorragende Ergebnisse zu erzielen, müssen schnell die richtigen Entscheidungen getroffen werden. Voraussetzung hierfür ist die Fähigkeit, Technologie zielgenau und spezifisch einzusetzen. Der digitale Zwilling ist eine dieser Technologien, die auf vielfältige Weise angewendet werden kann.

Was ist ein digitaler Zwilling?

Ein digitaler Zwilling ist ein digitaler Repräsentant eines Menschen, eines Geräts oder eines Prozesses, der die tatsächlichen Eigenschaften widerspiegelt und alle Informationen über ein bisheriges Verhalten besitzt. Durch die Simulation von Geräten, Systemen oder Prozessen zur Vorhersage des zukünftigen Verhaltens fördern digitale Zwillinge die Agilität und Konvergenz des Verständnisses, um eine effektive Entscheidungsfindung zu ermöglichen und Strategien zur Maximierung der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Rentabilität zu bestimmen. Der digitale Zwilling erfasst Daten zur Bestimmung des Echtzeit-Verhaltens, die über die gesamte Lebensdauer eines Assets zur Optimierung und prädiktiven Wartung genutzt werden können.

Digitale Zwillinge:

  • Sind Treiber für Verbesserungen durch intelligente Datenanalyse und betriebliche Erkenntnisse
  • Leiten tägliche Entscheidungen durch ausführliche und akkurate Daten
  • Nutzen enorme Mengen an Anlageninformationen, um die Entscheidungsfindung zu verbessern
  • Stellen sicher, dass das tatsächliche Verhalten dem geplanten Verhalten entspricht

 

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Die Vorteile digitaler Zwillinge

Effektivere Entscheidungsfindung

Experten können empfohlene Strategien überprüfen, um die Auswirkung jedes empfohlenen Ansatzes zu beurteilen.

Verbesserte Sicherheit und Zuverlässigkeit

Digitale Zwillinge imitieren das Verhalten eines Assets und ermöglichen es so, Ausfälle vorherzusagen und Risiken zu vermeiden. Dies verbessert die Sicherheit des Personals und die Zuverlässigkeit der Anlage.

Erhöhte Rentabilität

Der digitale Zwilling ermöglicht „Was wäre wenn?“- und „Was wäre am besten?“-Szenarien, die gleichzeitig ausgeführt werden können, um verfügbare Strategien zur Maximierung der Rentabilität zu ermitteln. 

Darüber hinaus unterstützen digitale Zwillinge die Operational Efficiency und liefern Erkenntnisse darüber, wie Produkte verwendet und wie sie verbessert werden können:

  • Mitarbeiter im Feld und in der Warte verfügen über die nötigen Informationen, um die gesamte Auswirkung ihrer täglichen Entscheidungen zu verstehen
  • Informationen werden über Unternehmensgrenzen hinweg ausgetauscht
  • Falsche erste Entscheidungen werden minimiert
  • Probleme in Einheiten werden schneller identifiziert und behoben
  • Entgangene Gewinnchancen werden minimiert
  • Der Überblick über Leistungslücken wird verbessert
  • Modellierungs-, Visualisierungs- und Berichts-Tools werden nahtlos integriert

 

 

Digital-Twin-Lösungen von Yokogawa

 

Einblicke in das Unternehmen

Eine Reihe von geschäftlichen und finanziellen Key Performance Indicators (KPIs) werden als Teil einer unternehmensweiten Balanced Scorecard für ein unternehmensweites Situationsbewusstsein in Echtzeit aktualisiert. Intelligente Logik wird auf Echtzeit-Betriebsdaten angewendet, um das aktuelle und zukünftige Geschäftsverständnis für die Geschäftsleitung zu prognostizieren.

 

Sicherstellung der Leistungsfähigkeit

Wichtige Bedieneraktionen werden durch Überwachung und Regelung von Arbeitsprozessen in Echtzeit erfasst, kontrolliert und manipuliert. Bedienerschulungs-Simulationen und eine ISA106-konforme modulare Verfahrensautomatisierungslösung minimieren die Lernkurve für neue Bediener, unterstützen das Änderungsmanagement und ermöglichen eine erheblich verbesserte Validierung von Szenarien.

 

Moderne Produktion

Multivariable prädiktive Steuerungen bringen die Anlage kontinuierlich auf ihre optimalen Randbedingungen, indem sie in einem geschlossenen System auf Störungen reagieren.

 

Optimierung der Wertschöpfungskette

Fördert eine agile und effiziente Ausrichtung der Lieferung hochwertiger Produkte so nahe wie möglich am Markt: mit ausreichender Belastbarkeit oder betrieblicher Flexibilität, um die Produktion direkt anzupassen und Marktmöglichkeiten durch Supply-Chain-Planung, Terminplanung und Produktionsrechnungslegung zu nutzen.

 

Automatisierung und Fehlersicherheit

Die digitale Echtzeitdarstellung der Anlage und ihrer Automatisierungs-Algorithmen durch die „Zwillings“-Funktion eines integrierten Steuerungs- und Sicherheitssystems (Integrated Control and Safety System (ICSS)) bietet Ingenieuren die Möglichkeit, grundlegende Prozesssteuerungstests an einem technischen Planungscomputer durchzuführen sowie vorgeschlagene Anpassungen zu prüfen, bevor sie auf die Anlage im Betrieb angewendet werden.

 

Instrumentierung und Anlagenproduktivität

Minimiert Ausfälle und präventive Wartungen, reduziert Betriebskosten durch intelligente Online-Überwachung und Vorhersage des Zustands der Feldgeräte sowie Prozessschnittstellenbedingungen.

 

Moderne Chemie

Hochintelligente Geräte wie Pumpen, Massedurchflussmessgeräte, Messumformer und chemische Analysegeräte liefern umfassende Einblicke in ihre fortlaufende Leistung. Außerdem ist es möglich diese an veränderte Betriebsanforderungen während der gesamten Lebensdauer der Messgeräte anzupassen.

 

Anlagenprozessoptimierung

Äußerst naturgetreue Online- und Offline-Modelle für die nichtlineare Leistungsüberwachung, -simulation und -optimierung durch Anwendung der Grundprinzipien der Kinetik liefern eine optimierte Ertragsleistung, Durchflusssicherheit, Verbesserung der Energieeffizienz, mehr Zuverlässigkeit und stellen die Fähigkeit der Bediener sicher.

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