Digital Twin

플랜트 복잡성 증가로 인해 KPI 및 목표에 접근하는 보다 정교한 방법이 필요합니다. 산업 공정에서 우수한 결과를 제공하려면 기술을 사용하여 더 나은 의사 결정을 더 빨리 내릴 수 있는 능력이 필요하며, 그러한 기술 중 하나가 디지털 트윈입니다.

digital twinWhat is a digital twin?

디지털 트윈은 사람, 장치, 시스템 또는 공정을 디지털로 표현한 것으로 실제 공정을 반영하고 운전 히스토리에 대한 모든 정보를 가지고 있습니다. 디지털 트윈은 미래 성능을 예측하기 위해 장치, 시스템 또는 공정을 시뮬레이션하여 신속 정확하고 효율적인 의사결정을 가능하게 하고 안전, 신뢰성 및 수익성을 극대화하기 위한 전략을 결정합니다. 디지털 트윈은 실시간 운전데이터를 수집하여 플랜트 설비 전체 라이프사이클의 최적화 및 예측 유지 보수에 활용할 수 있습니다.

디지털 트윈:

  • 고급 데이터 분석 및 운전 인사이트를 통한 개선
  • 심층적이고 정확한 데이터로 일상적인 운전에 대한 의사결정 가이드라인 제공
  • 대량의 플랜트 정보를 활용하여 더 나은 의사 결정 가능
  • 실제 운전이 계획한 대로 가능하게 함

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디지털 트윈의 장점

보다 효과적인 의사 결정

전문가는 제안된 전략을 검토하여 전략에 따른 영향을 평가할 수 있습니다.

안전성 및 신뢰성 향상

디지털 트윈은 고장을 예측하고 위험을 방지하는 데 사용할 수 있는 자산 성능(Asset performance)을 모사하며, 이를 통해 운전원의 안전과 공장 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.

수익성 향상

디지털 트윈은 "만약?" 그리고 "무엇이 최선일지?"에 대한 시나리오를 동시에 실행하여 수익성을 극대화하는 유용한 전략을 결정할 수 있습니다.

energy saving

Improvement in business efffectiveness

gains in productivity

또한, 디지털 트윈은 운전 효율성에 대한 가치를 제공하며, 제품 사용 및 개선 방식에 대한 통찰력을 제공합니다.

  • 현장 및 라인 직원이 일상적인 선택에 따른 영향을 파악할 수 있도록 필요한 정보 제공
  • 조직 내 원활한 정보 공유
  • 의사 결정 후 제기될 수 있는 문제점 최소화
  • 공정 단위별 문제를 더 빨리 파악하고 해결
  • 손실되는 수익 기회의 최소화
  • 성과 차이에 대한 가시성 개선
  • 모델링, 시각화 및 리포트 툴의 원활한 통합

 

 

Yokogawa's Digital Twin Solutions

 

기업의 인사이트

일련의 비즈니스 및 재무 핵심 성과 지표 (KPI)는 기업의 현황을 파악하기 위한 전사적인 성과표의 일부이며, 계획 대비 실제 결과가 실시간으로 업데이트됩니다. 고급 로직이 실시간 운전 데이터에 적용되어 경영진이 비즈니스 현황 및 전망에 대해 이해할 수 있도록 지원합니다.

 

운전 지원 기능 제공

주요 운전원의 작업은 작업 프로세스의 모니터링 및 제어를 통해 실시간으로 수집, 제어 및 조작됩니다. 운전원 교육용 시뮬레이터(OTS) 및 운전 절차 자동화 솔루션(ISA106 호환 모듈)을 통해 신규 운전원의 시행착오를 최소화하고 변경 관리를 지원하며 대폭 향상된 시나리오 검증을 가능하게 합니다.

 

생산 고도화

다변수 예측 제어는 폐쇄 루프의 교란에 대응하여 플랜트를 최적의 제약 조건으로 지속적으로 유도합니다.

 

가치 사슬(Value Chain) 최적화

탄력적이고 유연한 운영을 통해 공급망 및 생산 일정 계획, 생산 회계를 통해 생산량을 쉽게 조정하고 시장 기회를 활용할 수 있으며, 시장 수요에 최대한 가깝게 프리미엄 제품을 신속하고 효율적으로 공급할 수 있습니다.

 

자동화 및 제어 무결성

제어 및 안전 통합 시스템(ICSS)의 "트윈(twin)" 기능을 이용하여 자동화 알고리즘과 실제 플랜트를 디지털로 표현함으로써, 엔지니어는 엔지니어링 워크스테이션에서 기본적인 공정 제어 테스트뿐만 아니라 공정 변수 조절을 실제 플랜트에 반영하기 전에 미리 적용해볼 수 있습니다.

 

현장 기기 모니터링을 통한 생산성 향상

설비 고장 및 예측 유지 보수의 필요성을 최소화하고, 현장 기기와 공정 인터페이스 상태를 온라인으로 실시간 모니터링하고 예측함으로써 불필요한 현장 방문을 줄이고 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

 

고급 화학(Advanced Chemistry)

펌프, 유량계, 트랜스미터 및 분석 기기와 같은 고도화 장비는 현재 성능에 대한 인사이트를 제공할 뿐만 아니라 측정 기기 라이프사이클 전반에 걸쳐 변화하는 사양 요구 조건에 대응할 수 있는 기능을 제공합니다.

 

랜트 공정 최적화

역학 제1원칙 기반의 온/오프라인 High-fidelity model을 활용한 비선형(non-linear) 운전 모니터링, 시뮬레이션, 최적화를 통해 수율 개선, 유동 안정성(Flow assurance) 확보, 에너지 효율 개선, 신뢰성 향상 및 운전 역량을 보장합니다.

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