Wir danken den Redakteuren des Unternehmensmagazins Siberian Oil von PJSC Gazprom Neft für die Bereitstellung dieses Materials.

Was ist ein „Digitaler Zwilling“?

Digitaler Zwilling- das ist ein neues Wort in der Modellierung und Produktionsplanung - ein einziges Modell, das alle Prozesse und Zusammenhänge sowohl an einer separaten Anlage als auch im Rahmen einer gesamten Produktionsanlage zuverlässig in der Form beschreibt Virtuelle Installationen und Simulationsmodelle. So entsteht eine virtuelle Kopie der physischen Welt.

Die Verwendung eines digitalen Zwillings, der eine exakte Kopie eines realen Vermögenswerts ist, hilft, die Entwicklung von Ereignissen in Abhängigkeit von bestimmten Bedingungen und Faktoren schnell zu simulieren, die effektivsten Betriebsweisen zu finden, potenzielle Risiken zu identifizieren und neue Technologien in die bestehende Produktion zu integrieren Linien und reduzieren den Zeit- und Kostenaufwand für die Projektimplementierung. Darüber hinaus hilft der digitale Zwilling bei der Definition von Sicherheitsschritten.

Moderne Technologien ermöglichen es, digitale Zwillinge von absolut beliebigen Produktionsanlagen zu erstellen, sei es eine Ölraffinerie oder ein Logistikunternehmen. Diese Technologien ermöglichen künftig die Fernsteuerung des gesamten Produktionsprozesses in Echtzeit. Auf Basis des digitalen Zwillings können alle Systeme und Modelle zur Planung und Steuerung von Produktionsaktivitäten kombiniert werden, was die Transparenz von Prozessen, die Genauigkeit und Geschwindigkeit von Entscheidungen erhöht.

Ein digitaler Zwilling kann auch als elektronischer Produktpass betrachtet werden, der alle Daten zu Rohstoffen, Materialien, durchgeführten Arbeitsgängen, Tests und Laborstudien aufzeichnet. Das heißt, von Zeichnungen über Fertigungstechnik bis hin zu Wartungs- und Entsorgungsvorschriften wird alles digitalisiert und für Geräte und Menschen lesbar. Dieses Prinzip ermöglicht es Ihnen, die Qualität der Produkte zu überwachen und zu garantieren, um einen effektiven Service zu gewährleisten.

Von Zeichnungen bis zu 3D-Modellen

Ein bisschen Geschichte. Die Menschen haben seit den ersten Erfindungen – Rädern und Hebeln – immer Zeichnungen und Diagramme benötigt, um sich gegenseitig Informationen über das Gerät dieser Geräte und die Regeln für ihre Verwendung zu übermitteln. Zunächst waren dies primitive Zeichnungen, die nur die grundlegendsten Informationen enthielten. Die Designs wurden jedoch komplexer und die Bilder und Anweisungen detaillierter. Seitdem haben Technologien zur Visualisierung, Dokumentation und Speicherung von Wissen über Strukturen und Mechanismen einen langen Weg zurückgelegt. Dennoch blieb Papier lange Zeit der Hauptträger für die Fixierung des Ingenieurgedankens und das Flugzeug der Arbeitsraum.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde deutlich, dass das übliche Heer von mit Reißbrettern bewaffneten Zeichnern mit der rasant wachsenden Entwicklung der industriellen Produktion und der Komplexität ingenieurtechnischer Entwicklungen nicht mehr Schritt halten konnte. Die Beschleunigung der Verarbeitung umfangreicher und komplexer Informationen (z. B. enthält eine Prozesseinheit zur atmosphärischen Destillation von Öl mehr als 30.000 Ausrüstungsgegenstände) erforderte eine Änderung der Arbeitstechnologie von Designern, Konstrukteuren, Bauarbeitern, Technologen, Spezialisten im Betrieb und Wartung. Evolution technische Mittel Das Designen machte eine weitere Runde, und in den frühen 90er Jahren des letzten Jahrhunderts hielten computergestützte Konstruktionssysteme – CAD – Einzug in die Ölindustrie. Zuerst nutzten sie 2D-Zeichnungen, Ende der 2000er kamen sie dann auch zu 3D.

Moderne Konstruktionssysteme ermöglichen es Ingenieuren, das Layout und Design von Industrieanlagen in dreidimensionaler Form unter Berücksichtigung aller Einschränkungen und Anforderungen des Produktionsprozesses sowie der Arbeitssicherheitsanforderungen abzuschließen

Moderne Konstruktionssysteme ermöglichen es Ingenieuren, das Layout und Design von Industrieanlagen in dreidimensionaler Form unter Berücksichtigung aller Einschränkungen und Anforderungen des Produktionsprozesses sowie der Arbeitssicherheitsanforderungen abzuschließen. Mit ihrer Hilfe können Sie ein Designmodell einer bestimmten Installation erstellen und technologische und technische Komponenten ohne Widersprüche und Kollisionen richtig platzieren. Die Erfahrung zeigt, dass durch die Verwendung ähnliche Systeme Es ist möglich, die Anzahl der Fehler und Inkonsistenzen in Design und Betrieb um das 2-3-fache zu reduzieren verschiedene Installationen. Die Zahl ist beeindruckend, wenn man bedenkt, dass bei großen Industrieanlagen die Anzahl der Fehler, die während des Designverifizierungsprozesses korrigiert werden müssen, in die Tausende geht.

Aus Sicht von Designern und Bauherren ermöglicht die Verwendung von 3D-Modellen eine radikale Verbesserung der Qualität der Projektdokumentation und eine Verkürzung der Entwurfszeit. Das konstruierte Informationsmodell des Objekts ist auch in der Betriebsphase nützlich. Dies ist eine neue Eigentumsebene einer Industrieanlage, bei der das Personal auf der Grundlage des bestehenden Modells in kürzester Zeit alle Informationen erhalten kann, die erforderlich sind, um eine Entscheidung zu treffen oder eine Aufgabe zu erledigen. Wenn Geräte nach einiger Zeit aufgerüstet werden müssen, haben zukünftige Konstrukteure außerdem Zugriff auf alle relevanten Informationen mit einer Historie von Reparaturen und Wartungen.

Omsk-Pilot

Sergey Ovchinnikov, Leiter der Abteilung Kontrollsysteme, Gazprom Neft:

Die Entwicklung und Implementierung eines Engineering Data Management Systems ist zweifelsohne ein wichtiger Bestandteil der innovativen Entwicklung des Bereichs Logistik, Abwicklung und Marketing. Die SUpriD inhärente Funktionalität und das Potenzial des Systems werden es dem Block im Besonderen und dem Unternehmen als Ganzes ermöglichen, führend in der digitalen Verwaltung von technischen Daten in der Ölraffination zu werden. Außerdem dies Software ist ein wichtiger Bestandteil der gesamten Reihe verwandter IT-Systeme, die die Grundlage des derzeit im Aufbau befindlichen BLPS Performance Management Center bilden.

Im Jahr 2014 startete Gazprom Neft ein Projekt zur Schaffung eines Systems zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen – SUpriD. Das Projekt basiert auf der Verwendung von 3D-Modellierungstechnologien für die Planung, den Bau und die Wartung von Industrieanlagen. Dank ihrer Verwendung werden die Zeiten für die Gründung und den Wiederaufbau von Ölraffinerien verkürzt, die Effizienz und Sicherheit ihres Betriebs erhöht und die Ausfallzeit der Prozessausrüstung der Anlage verringert. Die Implementierung eines modernen Engineering-Datenmanagementsystems auf der neuesten Plattform Smart Plant for Owners/Operators (SPO) wird von Spezialisten der Abteilung Steuerungssysteme der Einheit Logistik, Verarbeitung und Marketing sowie von ITSK und Avtomatika Servis, a Tochtergesellschaft.

Ende letzten Jahres wurde ein Pilotprojekt erfolgreich abgeschlossen, um die Plattformfunktionalität bereitzustellen und Geschäftsprozesse für die neu rekonstruierte primäre Ölverarbeitungseinheit der Ölraffinerie Omsk — AT-9 einzurichten. Das System implementiert eine Funktionalität zum Speichern, Verwalten und Aktualisieren von Informationen über die gesamte Installation Lebenszyklus: vom Bau bis zum Betrieb. Zusammen mit der System-, Regulierungs- und Methodendokumentation wurden Anforderungen an den Designer und Standards für das Engineering-Datenmanagement entwickelt. SUpriD ist ein guter Helfer bei der Arbeit, - sagte Sergey Shmidt, Leiter der AT-9-Einheit in der Ölraffinerie Omsk. „Mit dem System können Sie schnell auf technische Informationen zu allen Geräten zugreifen, deren Zeichnung anzeigen, technische Parameter klären, den Standort lokalisieren und Messungen an einem dreidimensionalen Modell vornehmen, das die reale Installation genau wiedergibt. Der Einsatz von Suprid hilft unter anderem bei der Ausbildung neuer Fachkräfte und Auszubildender.“

Wie es funktioniert?

Die Aufgabe des SUpriID-Systems ist es, alle Phasen des Lebenszyklus eines technologischen Objekts abzudecken. Beginnen Sie mit der Sammlung von technischen Informationen in der Entwurfsphase und aktualisieren Sie die Informationen dann in den nachfolgenden Phasen – Bau, Betrieb, Umbau, Anzeige des aktuellen Zustands der Anlage.

Am Anfang stehen Informationen des Designers, die sequentiell übertragen und in das System geladen werden. Die Ausgangsdaten sind: Entwurfsdokumentation, Informationen über die funktional-technologische und Konstruktions-Montage-Struktur des Objekts, intelligente technologische Schemata. Diese Informationen bilden die Basis Informationsmodell, die es Ihnen ermöglicht, sofort Adressinformationen über Baustellen und das technologische Schema der Installation zu erhalten, wodurch es möglich ist, in wenigen Sekunden die gewünschte Position der technologischen Ausrüstung, der Instrumentierung und der Steuerungsausrüstung im technologischen Schema zu finden, um ihre Teilnahme am zu bestimmen technologischer Prozess.

Unter Verwendung des in das System geladenen 3D-Projektmodells des Objekts können Sie es wiederum visualisieren, die Konfiguration von Blöcken, die räumliche Anordnung von Geräten, die Umgebung benachbarter Geräte sehen und die Abstände zwischen verschiedenen Elementen der Installation messen. Die Bildung eines Betriebsinformationsmodells wird durch die Verknüpfung von As-Built-Dokumentation und 2D-, 3D-As-Built-Modellen vervollständigt, die die Möglichkeit bieten, detaillierte Informationen über die Eigenschaften und technischen Merkmale aller Geräte oder ihrer Elemente in der Betriebsphase zu erhalten . Das System ist somit eine strukturierte und zusammenhängende Menge aller Engineering-Daten eines Objekts und seiner Ausrüstung.

Roman Komarov, stellvertretender Leiter der Abteilung Engineering Systems von ITSK, Entwicklungsleiter bei SUpriD:

Nach langjähriger Nutzenevaluierung des Projekts und Vorstudie wurde das Pilotsystem in kurzer Zeit implementiert. Die Einführung von „SUpriD“ ermöglichte es dem Unternehmen, ein Tool zur Verwaltung der technischen Daten von Ölraffinerieanlagen zu erhalten. Der nächste globale Schritt, dem wir uns schrittweise nähern werden, ist die Bildung eines digitalen Informationsmodells einer Ölraffinerie.

Bis heute wurden bereits mehr als 80.000 Dokumente in das elektronische Archiv „SUPRID“ hochgeladen. Das System ermöglicht es Ihnen, eine Positionssuche nach aktuellen Informationen über jede Art von Ausrüstung durchzuführen und dem Benutzer umfassende Informationen zu jedem Artikel bereitzustellen, einschließlich technische Eigenschaften, Gesamtabmessungen, Materialausführung, Konstruktions- und Betriebsparameter usw. "SUPRID" ermöglicht es, jeden Teil der Anlage in einem dreidimensionalen Modell oder auf einem Flussdiagramm anzuzeigen, gescannte Kopien von Dokumenten zu öffnen, die sich auf diese Position beziehen: Arbeits-, Führungs- oder Betriebsdokumente (Pässe, Urkunden, Zeichnungen usw. ).

Eine solche Variabilität reduziert den Zeitaufwand für den Zugriff auf relevante Informationen und deren Interpretation erheblich, ermöglicht es Ihnen, Fehler bei der Rekonstruktion zu vermeiden und technische Umrüstung Einrichtung, Ersatz veralteter Geräte. "SUPRID" hilft bei der Analyse des Betriebs der Anlage und ihrer Ausrüstung bei der Beurteilung der Effizienz des Betriebs, trägt zur Vorbereitung von Änderungen in den technologischen Vorschriften bei, der Untersuchung von Ausfällen, Störungen, Unfällen in der Anlage, der Schulung und Schulung der Instandhaltung Personal.

„SUpriD“ ist mit anderen Informationssystemen des BLPS integriert und bildet eine einheitliche Informationsumgebung für Engineering-Daten, die unter anderem die Basis für das innovative Efficiency Control Center des Referats werden. Die Wechselbeziehung mit Programmen wie KSU NSI (Unternehmenssystem zur Verwaltung von Regulierungs- und Referenzinformationen), SAP TORO (Wartung und Reparatur von Geräten), SU PSD (Design- und Kostenvoranschlagsdokumentationsmanagementsystem), TrekDoc, Meridium APM, bildet ein einzigartiges integriertes Automatisierungssystem Prozesse für die Verwaltung der Produktionsanlagen einer Ölraffinerie, wodurch Sie deren wirtschaftlichen Effekt steigern können teilen Für die Firma.

Projekteffizienz

In relativ kurzer Zeit gelang es den IT-Spezialisten von Gazprom Neft, nicht nur die Feinheiten der SPO-Plattform zu beherrschen, auf der das Engineering-Datenmanagementsystem aufbaut, sondern auch eine völlig neue Infrastruktur für das Unternehmen zu schaffen, eine Reihe von zu entwickeln normative Dokumente und als Ergebnis einen qualitativ neuen Ansatz für den Bau von Ölraffinerieanlagen zu entwickeln.

Bereits in einer frühen Phase des Projekts wurde klar, dass das System von den Betriebsdiensten der Anlage und den Investitionsbaudiensten nachgefragt werden würde. Es genügt zu sagen, dass sein Einsatz bis zu 30 % der Arbeitszeit für die Suche und Bearbeitung einspart technische Information für irgendein Objekt. Wenn SUpriD in die Systeme für Regulierungs- und Referenzinformationen, Wartung und Reparatur von Geräten, Konstruktionsschätzungen und andere relevante technische Daten integriert wird, werden sie für eine schnelle und qualitativ hochwertige Wartung von Prozessgeräten verfügbar. Die Fähigkeiten des Systems ermöglichen es auch, einen Simulator für Wartungsdienste zu erstellen, was zweifellos das Ausbildungsniveau ihrer Spezialisten erhöhen wird. Für die Bauabteilungen von Raffinerien wird das System zu einem Konstruktionswerkzeug in der Phase kleinerer und mittlerer Reparaturen. Dieser Ansatz vereinfacht die Kontrolle über die Rekonstruktion von Industrieanlagen erheblich und verbessert die Qualität der Reparaturen.

Es wird davon ausgegangen, dass sich die in die Umsetzung von „SUPRID“ investierten Investitionen in etwa 3-4 Jahren amortisieren. Möglich wird dies durch die Verkürzung der Planungszeit, die frühere Überführung von Anlagen aus der Inbetriebnahmephase in den kommerziellen Betrieb und die daraus resultierende Erhöhung des Volumens der fertigen Produkte. Ein weiteres bedeutendes Plus ist die Beschleunigung der Vorbereitung und Durchführung von Wartungsarbeiten sowie der Durchführung von Rekonstruktionen und Modernisierungen von Anlagen durch Reduzierung der Zeit, die für die Betriebsdienste der Raffinerie erforderlich ist, um neue Konstruktionsunterlagen zu prüfen und rechtzeitig Mängel und Fehler in der Konstruktionsarbeit zu erkennen und Bauunternehmer.

Das SUpriID-Umsetzungsprogramm ist auf den Zeitraum bis 2020 ausgelegt. Damit werden sowohl bestehende Anlagen als auch der Bau neuer Anlagen „digitalisiert“. Derzeit bereiten Spezialisten die Nachbildung des Systems in der Moskauer Ölraffinerie vor.

Text: Alexander Nikonorov, Alexey Shishmarev,Foto: Yury Molodkovets, Nikolay Krivich

Vom Herausgeber der Seite: Ende Mai fand in Moskau das Siemens PLM Connection Forum statt, dessen Hauptthemen die Erstellung eines digitalen Zwillings, 3D-Druck, das Internet der Dinge und die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit russischer Produkte waren.

Beachten Sie, dass der Begriff digitaler Zwilling in russischsprachigen Publikationen sowohl mit „digitaler Zwilling“ als auch mit „digitaler Zwilling“ übersetzt wird.

Die Halle bot kaum Platz für alle.

Fünf Schritte zum Aufbau eines digitalen Unternehmens

Moderne Technologien revolutionieren die Art und Weise, wie Produkte hergestellt werden. Unternehmen beschleunigen ihre Prozesse, erhöhen Flexibilität und Effizienz und verbessern die Qualität. Dabei reicht es laut Siemens nicht aus, sich nur auf einen Produktionsschritt zu konzentrieren. Dabei gilt es, die gesamte Kette von der Produktentwicklung bis zur Nutzung zu berücksichtigen.

„Sobald Sie diese Prozesse erstellt und optimiert haben, können Sie sie integrieren, Ihre Lieferanten verbinden und einen einzigen ganzheitlichen Ansatz für den Aufbau Ihres Unternehmens erhalten. Darüber hinaus können Sie einen digitalen Zwilling Ihres Unternehmens erstellen, mit dem Sie Ihr Unternehmen modellieren können, um Engpässe frühzeitig zu erkennen, z. B. wo Überschüsse auftreten oder wo Verzögerungen zu erwarten sind“, sagte Jean Luca Sacco, Direktor von Marketing für Siemens PLM Software EMEA. - Klingt nach Fantasie, ist aber schon durchaus machbar. Es sind nur fünf Schritte erforderlich, und der digitale Zwilling kann Ihrem Unternehmen helfen.“

Den ersten Schritt – die Produktentwicklung – illustrierte Jean Luca Sacco am realen Beispiel eines der von Siemens selbst erstellten Produkte mit Maximum Wiederverwendung seiner vorherigen Generationen und vorbehaltlich einer späteren Überprüfung ohne Erstellung eines physischen Prototyps aller seiner Eigenschaften, einschließlich Erwärmung, Kühlung und Schutz vor elektromagnetischen Einflüssen. „Unsere Spezialität ist die Produktentwicklung, die auf einem systematischen Ansatz basiert, der auf einem mit Informationen gefüllten digitalen Zwilling des Produkts basiert, der in der Teamcenter-Kollaborationsumgebung so gespeichert wird, dass alle Entwicklungsbeteiligten darauf zugreifen können“, sagte er.

Der zweite Schritt ist die Entwicklung der Produktionstechnologie, was bedeutet, dass nicht das Produkt selbst, sondern die Produktionsabläufe modelliert werden. „Mit Plant Simulation simulieren wir bereits vor der Schaffung des Arbeitsplatzes alle Produktionsabläufe, um etwaige Schwierigkeiten vorherzusehen. Und das gilt nicht nur für einen Arbeitsplatz, sondern für die gesamte Anlage als Ganzes. Damit werden Materialflüsse, Energieverbrauch optimiert und Produktionsprozesse simuliert, lange bevor Investitionen in den Bau der Werkstatt beginnen“, sagte Jean Luca Sacco und präsentierte ein Beispiel, wie mit dem eine gefährliche Verkrümmung der Wirbelsäule des Werkers während der Montage vermieden werden kann Hilfe eines Modells.

Der dritte Schritt, die Vorbereitung und der Start der Produktion, ist mit dem Einsatz eines weiteren digitalen Zwillings verbunden, diesmal für technische Prozesse und Anlagen. Laut Jean Luca Sacco ist Siemens das einzige Unternehmen der Welt, das einen integrierten Computer-Engineering-Komplex anbieten kann, mit dem Sie einen vollständigen digitalen Zwilling erstellen können, der alle Disziplinen wie Mechanik, Elektrik und Software um alles vor der Produktion zu testen. Er betonte, wie wichtig es sei, alle Komponenten eines solchen Zwillings zu integrieren: „Schließlich ist alles im Leben miteinander verbunden. Wir entwerfen ein Produkt, entwickeln auf dieser Basis einen Prozess und die Merkmale des technischen Prozesses stellen Anforderungen an die Produktentwicklung.

Auch der vierte Schritt – die Herstellung des Produkts – wird über einen digitalen Zwilling umgesetzt. Denn ohne sie ist es unmöglich, einen echten Arbeitsplan zu erstellen, um beispielsweise Zeitverluste zu ermitteln und Produktionsabläufe zu optimieren. Traditionell erforderte dies viele Anweisungen in Papierform, was ineffizient und fehleranfällig war, aber die digitale Modellierung ermöglicht es, die idealen Anweisungen für die Herstellung und Montage eines Produkts zu erstellen. Jean Luca Sacco erklärte, dass eine solche Lösung komplex ist, alle Ressourcen des Unternehmens wie Menschen, Materialien, Werkzeuge und Maschinen abdeckt und mit Hilfe eines digitalen Zwillings die Verwaltung der Produktion ermöglicht. Die elektronischen Informationen werden in diesem Moment an den Betreiber übermittelt. wenn er sie braucht. Am Arbeitsplatz kann er mithilfe der Augmented-Reality-Technologie besser verstehen, was er mit dem eingehenden Werkstück tun muss, und dadurch Montagefehler minimieren. Aber selbst wenn Fehler auftreten, werden diese durch den Vergleich des realen Produkts mit seinem digitalen Zwilling beseitigt. „Dieser Ansatz beseitigt die Mauern, die schon immer zwischen Designern und Arbeitern bestanden haben, und ermöglicht so eine deutliche Verbesserung der Produktqualität“, sagte Jean Luca Sacco.

Die fünfte Phase – die Wartung – wird effizienter, wenn Sie eine Lösung verwenden, mit der Sie die Informationen sammeln und analysieren können, die das Produkt während seines Betriebs generiert.

Zur Umsetzung dieser fünf Schritte bietet Siemens die Digital Enterprise Software Suite an, die unter anderem Teamcenter, NX, Tecnomatix umfasst und die Prozesse von Produktionsketten für unterschiedliche Branchen berücksichtigt. Laut Jean Luca Sacco zeigt diese Lösung den Zustand des Produkts in allen Phasen – von der ersten Idee bis zum Verbraucher, alles in einer einzigen Umgebung. Gleichzeitig nutzen die Menschen in jeder Phase die Leistungen ihrer Kollegen und profitieren davon, dass sie nicht nur Daten über die aktuelle Phase haben, sondern auch über alle vorherigen und nachfolgenden.

Russische Realitäten

Dieser innovative Ansatz wird nützlich sein Russische Unternehmen, da sie sich im selben Entwicklungstrend wie die gesamte globale Industrie befinden. „Wir haben die gleichen Probleme wie überall – eine Zunahme der Komplexität der Produkte. Dies ist nicht nur typisch für die Luftfahrt- und Automobilindustrie, sondern für die gesamte Maschinenbauindustrie“, sagte Viktor Bespalov, Vice President, General Manager von Siemens PLM Software in Russland und der GUS. „Darüber hinaus entstehen neue Geschäftsmodelle im Zusammenhang mit der Verbreitung fortschrittlicher Technologien wie dem Internet der Dinge, additiver Fertigung, Mensch-Maschine-Schnittstellen und Big Data.“

Trotz aller Schwierigkeiten schaffen unsere Unternehmen komplexe innovative Produkte, die bisher ungelöste Probleme lösen. Als Beispiel nannte Victor Bespalov mehrere Entwicklungen. Bei der Erstellung eines neuen Il-76-Transportflugzeugs wurde daher ein digitales Layout erstellt und ein einziger Informationsraum implementiert, der die Mutterorganisation - das nach ihr benannte Design Bureau - abdeckt. Iljuschin und Lieferanten.

Bei der Entwicklung des neuen Traktors KamAZ-5490 wurden nahezu alle Montageprozesse vor Produktionsbeginn simuliert, was dem Siemens-Konzept entspricht, und bei der Entwicklung des neuen PD-14-Motors, der jetzt getestet wird, wurde sein vollständig digitales Layout entwickelt , die nicht nur in der Produktion, sondern auch in technologischen Dienstleistungen verwendet wird.

Gleichzeitig betonte Viktor Bespalov, Russische Unternehmen viele Probleme müssen gelöst werden. Aufgrund der Komplikation von Produkten funktionieren traditionelle Methoden der Produktzersetzung nicht mehr. Daher ist es notwendig, sich in den frühesten Phasen mit dem Anforderungsmanagement und der Einhaltung von Zertifizierungsnormen zu befassen.

Änderungen während der Entwicklungsphase und darüber hinaus vorzunehmen, bleibt eine Herausforderung. Hier setzt der Einsatz digitaler Modellierung u verschiedene Methoden Die Komplexität dieser Aufgabe deutet jedoch darauf hin, dass noch einiges zu tun ist. Es gibt Probleme beim Ressourcenmanagement im Zusammenhang mit der Interaktion zwischen PLM und ERP.

Viktor Bespalov: „Trotz aller Schwierigkeiten die meisten unserer russischen Kunden
plant, den Einsatz von Siemens PLM Software-Produkten auszuweiten.“

Es gibt auch nationale Probleme. Unsere Unternehmen arbeiten nicht nur lokal, sie treten in globale Märkte ein, weil es sonst unmöglich ist. Victor Bespalov zitierte Daten einer russischen Luftfahrtholding und ihrer ausländischen Konkurrenten, die zeigen, dass unser Unternehmen fast doppelt so viel Zeit mit der Feinabstimmung der Produktion verbringt wie sie. Seiner Meinung nach ist dies ein alarmierendes Signal dafür, dass westliche Unternehmen Produkte viel schneller auf den Markt bringen Russische Hersteller Es sollten Anstrengungen unternommen werden, um diese Verluste zu reduzieren.

Dazu müssen unsere Unternehmen Technologien einsetzen, die sie wettbewerbsfähig machen. In diesem Zusammenhang ist Viktor Bespalov der Meinung, dass man bei der Wahl der Technologien vorsichtig sein sollte: „Ich stimme den kürzlich erschienenen Aussagen einiger russischer Entwickler im Zusammenhang mit der Importsubstitutionspolitik, in denen sie betonen, dass russische PLM-Systeme sind, kategorisch zu 80 % erfüllen die Anforderungen unserer Unternehmen. Und was tun mit den restlichen 20%? Wie können unsere heimischen Unternehmen in einer solchen Situation bestehen? Wie geht man mit Global Playern um, die bereits mit modernen Technologien ausgestattet sind?“.

Als Antwort auf diese rhetorischen Fragen zitierte Viktor Bespalov die Ergebnisse einer Umfrage unter russischen Kunden, die zeigen. dass die meisten trotz aller Schwierigkeiten den Einsatz von Siemens PLM Software-Produkten ausweiten wollen.

Dabei spielt offenbar die Aufmerksamkeit, die das russische Büro den Anforderungen der Kunden entgegenbringt, eine wichtige Rolle. Außerdem sprechen wir heute nicht mehr über die Gestaltung von Zeichnungen, sondern über funktionale Anforderungen. Bei der letzten Konferenz wurde die Berücksichtigung der Anforderungen des OKB im. Suchoi und ASTC im. Antonov im NX-CAD-System.

Diese Arbeit wird für andere Produkte fortgesetzt, insbesondere wurde die Integration des CNC-Systems Sinumerik und NX CAM zur Kombination der realen und virtuellen Welt verstärkt, die Integration von NX und Fibersim für Luftfahrtprogramme wurde verbessert, das Produktkostenmanagementsystem wurde verbessert Anpassung an russische Kalkulationsmethoden und Integration von Teamcenter und Testsystemen Labor für durchgängigen Anforderungsprüfungsprozess.

Dieses Thema beunruhigt russische Benutzer. So wurde Michael Rebruch, Director of Development bei NX, aus dem Stand gefragt, wie man seine Anliegen den NX-Entwicklern mitteilen und Einfluss auf die Entwicklung nehmen könne. Darauf antwortete er, dass das Unternehmen weiterhin mit Kunden in Russland zusammenarbeite, sich die Wünsche anhöre und sie berücksichtige: „Für uns ist es wichtig zu verstehen, wie sie arbeiten, wo sie Schwierigkeiten haben, und dann werden wir versuchen zu helfen. ” Viktor Bespalov seinerseits versprach, dass unmittelbar nach dem Forum die Arbeit mit den Kunden fortgesetzt werde, um Anforderungen zu definieren und einen Plan zu erstellen, um sie in den nächsten Versionen der Produkte zu erfüllen.

Auch dem Thema Prototypenerstellung einer Standardlösung wird Aufmerksamkeit geschenkt. „PLM ist keine billige Technologie, daher sind die Kunden an schnellen Renditen interessiert. In dieser Hinsicht haben sich unsere Bemühungen in den letzten vier Jahren darauf konzentriert, die Implementierungszeit zu verkürzen“, sagte Viktor Bespalov.

Spezielle vorkonfigurierte Datenmodelle wurden bereits erstellt, NX-Vorlagen zur Unterstützung von ESD, Vorlagen für Änderungsmanagementprozesse, Bibliotheken für Standardteile, Materialien, technologische Ressourcen usw., eine Methodik wurde entwickelt Schnellstart in Betrieb. Nach Schätzungen von Siemens und Daten aus Pilotprojekten können die Implementierungszeiten halbiert werden, da fast 80 % der Arbeit durch eine Standardlösung abgedeckt wird und nur 20-30 % durch die Berücksichtigung der Besonderheiten berücksichtigt werden des Kunden.

Darüber hinaus fördert Siemens während der Umsetzung des vor einigen Jahren angekündigten industriellen Ansatzes in Russland eine Reihe von branchenspezifischen vorkonfigurierten Catalyst-Lösungen, die Best Practices und grundlegende Prozesse für verschiedene Branchen wie Schiffbau, Automobil, Maschinenbau, Elektronik, Energie etc. . Laut Viktor Bespalov ermöglichen diese Lösungen, neue Lösungen in bestehende Prozesse einzuführen, um die Lücke zwischen fortschrittlichen Technologien und dem, was das Unternehmen tatsächlich nutzt, zu schließen.

Die Vorträge russischer Kunden zeigten, wie wir die aufgeführten Siemens-Technologien umsetzen. So sagte Vasily Skvorchuk, Leiter der IT-Abteilung bei Ural Locomotives LLC, dass beim Start der neuen Produktion von Lastochka-Elektrozügen beschlossen wurde, ein integriertes Automatisierungssystem im Unternehmen zu schaffen, einschließlich Teamcenter, NX CAD / CAM / CAE von Siemens, das russisch-weißrussische ERP-System Omega (russisch-weißrussisch) und „1C: Production Enterprise Management“.

Vasily Skvorchuk: „Jetzt im integrierten Unternehmenssystem beschäftigt rund 1100 Mitarbeiter"

Ural Locomotives LLC, ein Joint Venture mit Siemens, wurde 2010 gegründet. „Von diesem Moment an begann sich unser Werk schnell zu entwickeln Informationstechnologien“, - sagte Vasily Skvorchuk und fügte hinzu, dass jetzt etwa 1.100 Personen im integrierten Unternehmenssystem arbeiten und das Management den Fortschritt der Arbeit im Managerpanel überwachen kann, das alle grundlegenden Informationen erhält. Dank dieses Systems haben alle Abteilungen Zugriff auf eine einzige Quelle aktueller Informationen, die für die Produktion hochwertiger Ausrüstung für Lastochka erforderlich sind.

Das Unternehmen plant, ein dreidimensionales elektronisches Produktlayout für Teile zu verwenden, die auf einer CNC-Maschine bearbeitet werden. Ein Pilotprojekt wurde bereits durchgeführt.

Das Ulan-Ude Aviation Plant, das Mi-8-Hubschrauber entwickelt und herstellt, stellt ebenfalls auf ein elektronisches Layout des Produkts um. CIO des Werks Maxim Lobanov sprach über zwei Projekte zur Organisation eines digitalen Prozesses der technologischen Vorbereitung der Produktion auf der Grundlage der ursprünglichen Konstruktionsdokumentation in Form eines elektronischen Layouts.

Für das neue Helikoptermodell wurde zunächst das End Beam-Projekt umgesetzt, bei dem die Takelage und der Träger selbst erstellt wurden, und dann das Cargo Floor-Projekt, das vollständig mit papierloser Technologie erstellt wurde. Im Rahmen dieses Projekts wurde der Werkzeugmontageprozess ausgearbeitet, der es ermöglichte, die Genauigkeit der Montage zu erhöhen und die Zeit zu verkürzen.

Laut Maxim Lobanov wurde es im Zusammenhang mit dem Übergang zu papierlosen Technologien notwendig, das PLM-System Teamcenter mit dem im Werk verwendeten Planungssystem zu integrieren und ein modernes Informationssystem zu schaffen, um das digitale Layout an jeden Arbeitsplatz zu bringen.

Ausländische Beispiele

Aus Sicht des globalen Wettbewerbs ist es interessant zu sehen, wie sich die digitale Transformation in ausländischen Unternehmen entwickelt. Beispielsweise begann Konecranes, ein Unternehmen, das Krane und andere Hebezeuge herstellt und wartet, 2008 mit der Harmonisierung seines Digitalisierungsansatzes.

„Herstellung und Service sind eine interessante Kombination, um die maximale Wirkung zu erzielen, müssen Sie diese Elemente zusammenbringen. Wir haben etwa eine halbe Million Geräte im Einsatz und die Digitalisierung ist hier sehr wichtig“, erklärte Matti Leto, Director of Product & Engineering Process bei Konecranes.

Ihm zufolge wurden zunächst die Prozesse definiert und dann die Suche nach einer Lösung begonnen, um diese Prozesse so sicherzustellen, dass die Systeme auch in Zukunft noch viele Jahre funktionieren. Es wurde eine Liste von Plattformen erstellt, darunter ERP, CRM usw., aber das Unternehmen betrachtet das PLM-System als das wichtigste in Bezug auf die langfristige Nachhaltigkeit, da es Informationen über Produkte enthält. Die Wahl fiel auf Teamcenter.

An dieser Moment Einige der Systeme wurden implementiert, der Rest wird implementiert. In der Zwischenzeit geht Konecranes auf die nächste Stufe der Digitalisierung, indem es IoT-Technologie einsetzt, um die Gerätewartung zu automatisieren und andere Prozesse zu rationalisieren. Dazu wurde ein Portal zum Informationsaustausch zwischen Unternehmen, Partnern und Kunden geschaffen.

Das IoT-Projekt bei Konecranes ist erfolgreich gestartet. Mehr als 10.000 Geräteeinheiten sind an das Netzwerk angeschlossen. „PLM-System erhöht den Wert des Internets der Dinge erheblich, weil Produktdaten zusammen mit Geräteüberwachungsdaten ermöglichen es Ihnen, schnell fundierte Entscheidungen zu treffen“, teilte Matti Leto seine Erfahrungen mit. „Wir glauben, dass das Internet der Dinge das neue Geschäftsmodell der Zukunft ist.“

Der digitale Zwilling als Basis für die zukünftige Produktion

Die laufende industrielle Revolution verändert das Geschäft und stellt Unternehmen vor schwierige Herausforderungen. Entwicklungsprozesse verändern sich beispielsweise durch den Einsatz von Crowdsourcing und einem systemorientierten Designansatz, und im Bereich der Produktion finden Veränderungen durch den Einsatz von additiver Fertigung, modernen Robotersystemen und intelligenten Automatisierungstools statt.

„Die Erstellung eines digitalen Zwillings zur Verwaltung des Lebenszyklus des gesamten Produktionssystems ermöglicht es Unternehmen, eine neue Innovationsebene zu erreichen“, sagte Robert Meschel, Senior Director for Manufacturing Engineering Software bei Siemens PLM Software, und sagte, dass das Unternehmen in diese Richtung agiere entwickelt die Richtung Fertigungstechnik und digitale Produktion. „Einige Innovationen, an denen wir derzeit arbeiten, schließen die Lücke zwischen Design und Produktion“, sagte Robert Meschel.

Zudem kommen zunehmend Roboter zum Einsatz, die heute deutlich flexibler sind als früher. Der 3D-Druck, der bis vor kurzem nur für den Prototypenbau geeignet war, beginnt in der realen Produktion eingesetzt zu werden. Als Beleg zitiert Robert Meschel konkrete Beispiele aus der Luft- und Raumfahrt, dem Schiffsbau, dem Maschinenbau und der Automobilindustrie, die zeigen, dass dies eine radikale Beschleunigung ist: "Wir aktualisieren unsere Produkte, um Kunden die Möglichkeit zu geben, diese Technologie zu nutzen."

Ein weiterer vielversprechender fortschrittlicher Ansatz ist die virtuelle Inbetriebnahme mit einer integrierten Appliance. All dies deutet laut Robert Meschel darauf hin, dass die Grundlage der zukünftigen Produktion die Simulation der Realität sein wird, und eine wichtige Voraussetzung dafür ein digitaler Zwilling – ein Modell mit hohem Detailgrad.

Wichtig ist auch, dass die Verwendung eines digitalen Zwillings es Ihnen ermöglicht, Berechnungen und Tests im Originalmaßstab sowie Modelle und Daten zu integrieren. Laut Wuter Dehandshutter, Technischer Direktor Für das Produkt Siemens PLM Software besteht die Herausforderung hier darin, das Beste aus den in verschiedenen Phasen generierten Informationen zu machen und sie miteinander zu verknüpfen, aber jetzt gibt es eine Reihe von Phasen, in denen Engineering-Informationen isoliert produziert werden.

Woeter Dehandshutter: „Der Einsatz eines digitalen Zwillings ermöglicht die Integration von Berechnungen und Feldversuchen“

Er zeigte, dass dieses Problem gelöst werden kann, indem man einen digitalen Zwilling verwendet, das Produkt in den frühesten Phasen durch virtuelle Tests analysiert, diesen Zwilling verwaltet und seinen Detaillierungsgrad und seine Genauigkeit erhöht, sodass sich Feldtests auf die Erfüllung von Anforderungen und nicht auf das Finden konzentrieren können Lösungen.

Als Beispiel nannte Wuter Dehandshutter die Irkut Corporation, die diesen Ansatz auf das Design des MS-21-Flugzeugs anwandte und die Produkte LMS Imagin.Lab und LMS Amesim zur Berechnung des Systemverhaltens verwendete. Gleichzeitig wurden nicht nur einzelne Teile modelliert, sondern das gesamte Zusammenspiel von Systemen, was es ermöglichte, bereits in der Entwurfsphase zu prüfen, wie sich das gesamte Flugzeug verhalten würde, und laut Irkut die Erstellung komplexester Modelle zu reduzieren um das Fünffache gegenüber der zuvor verwendeten Lösung.

Was ist neu in NX11

Bei der Förderung des Konzepts des digitalen Zwillings vergisst Siemens seine Kernprodukte nicht. Michael Rebruch, Director of Engineering für NX, Siemens PLM Software, stellte einige der neuen Funktionen vor, die im August mit NX 11 und im November mit NX 11.01 kommen.

Eine Neuheit ist jedoch bereits verfügbar. Dies ist eine kostenlose mobile App von Catchbook, die für die Entwicklung entwickelt wurde. „Durch das Zeichnen einer Freihandskizze auf einem Tablet, deren Ergebnis in Geometrie umgewandelt wird, können wir Bemaßungen hinzufügen und die Positionierung der Skizzen steuern. Es ist auch möglich, mit dem Handy ein Foto zu machen und mit diesem System die Möglichkeiten dieses Projekts auszuloten“, erklärt Michael Rebruch.

Michael Rebruch spricht über die Neuerungen in NX 11

Zusammen mit NX 11 wird ein neues Produkt, Converging Model, veröffentlicht, mit dem Sie präzise Geometrie und flächenbasierte Zelldarstellung in einem Modell kombinieren können. Laut Michael Rebruch sagen Kunden, die ihn bereits getroffen haben, dass er seine Arbeitsweise geändert hat, sodass das Modell für Design, Tests und neue Methoden wie 3D-Druck und hybride Fertigung verwendet werden kann.

NX 11 wird auch die neue Lösung Lightworks Iray+ von Nvidia enthalten, die auf der Iray-Technologie von Nvidia basiert, um fotorealistische Bilder zu rendern und eine Bibliothek mit Materialien und Szenen einzuschließen.

Darüber hinaus wird NX 11 in der Lage sein, riesige Punktwolken zu scannen und in das System hochzuladen und mit ihnen wie in der realen Welt zu interagieren, um im Kontext der physischen Umgebung zu entwerfen.

In NX wird 11.01 implementiert neue Technologie Topologieoptimierung, die entwickelt wurde, um Oberflächen mit komplexer Form zu erstellen, Form, Masse, verwendete Materialien, Abmessungen und Topologie von Strukturen zu optimieren und gleichzeitig die Funktion des Teils aufrechtzuerhalten. Dadurch soll das Zusammenspiel mit der additiven Fertigung verbessert werden. -->

Neuronale Netze, digitale Zwillinge, künstliche Intelligenz. Industrie 4.0-Technologien werden die Ölindustrie bis zur Unkenntlichkeit verändern

Architekten des digitalen Zeitalters

Als technologisch am weitesten fortgeschrittene Bereiche gelten in der Regel die Informationstechnologie und die Biomedizin. Ganz anders ist die Haltung gegenüber Unternehmen in traditionellen Industrien wie dem Walzen von Metall oder der Ölförderung und -raffination. Auf den ersten Blick wirken sie konservativ, werden aber von vielen Experten als die Hauptarchitekten des neuen digitalen Zeitalters bezeichnet.

Industriegiganten begannen Mitte der 30er Jahre des letzten Jahrhunderts damit, Produktionsprozesse zu automatisieren. Seit vielen Jahrzehnten Komplexe von Hardware und Software-Tools kontinuierlich verbessert und an Komplexität zugenommen. Die Automatisierung von Produktionsprozessen – beispielsweise in der Ölraffination – ist weit fortgeschritten. Der Betrieb einer modernen Ölraffinerie wird von Hunderttausenden von Sensoren und Instrumenten überwacht, und die Kraftstoffversorgung wird in Echtzeit von Satellitennavigationssystemen verfolgt. Jeden Tag produziert die durchschnittliche russische Raffinerie mehr als 50.000 Terabyte an Informationen. Zum Vergleich: 3 Millionen Bücher, die im digitalen Speicher der Russischen Staatsbibliothek gespeichert sind, belegen hundertmal weniger - "nur" 162 Terabyte.

Dies ist die sehr „Big Data“ oder Big Data, ein Strom, der mit der Informationslast der größten Websites und sozialen Netzwerke vergleichbar ist. Das gesammelte Datenfeld ist eine einzigartige Ressource, die in der Unternehmensführung verwendet werden kann. Aber traditionelle Methoden der Informationsanalyse sind dafür nicht mehr geeignet. Nur mit Hilfe von Industrie 4.0-Technologien ist es möglich, mit einer solchen Datenmenge effektiv zu arbeiten. Im Kontext eines sich ändernden wirtschaftlichen Paradigmas ist eine reichhaltige „historische Erfahrung“ in der Produktion ein ernsthafter Vorteil. Big Data steht im Mittelpunkt künstliche Intelligenz. Seine Fähigkeit zu lernen, die Realität zu verstehen und Prozesse vorherzusagen, hängt direkt von der Menge des geladenen Wissens ab. Gleichzeitig verfügen Industrieunternehmen über eine schlagkräftige Ingenieurschule und beteiligen sich aktiv an der Einführung und Verbesserung neuer Technologien. Auch dieser Umstand macht sie zu zentralen Akteuren der „New Economy“.

Das Beste der Woche

Schließlich kennen die einheimischen Industriellen den Preis der Unternehmenseffizienz. Russland ist ein Land der großen Entfernungen. Häufig befinden sich Produktivvermögen auf weit weg von Verbrauchern. Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, schnell auf Marktschwankungen zu reagieren. Herkömmliche Technologien ermöglichen eine Einsparung von nicht mehr als einem Zehntel Prozent. In der Zwischenzeit, digitale Lösungen schon heute lassen sich die Kosten um bis zu 10-15% pro Monat senken. Die Tatsache liegt auf der Hand: Im Zeitalter der vierten industriellen Revolution wird derjenige konkurrenzfähig sein, der lernt, wie man neue Technologien im Kontext der gesammelten Erfahrung am effektivsten einsetzt.

Petr Kaznacheev, Direktor des Zentrums für Ressourcenökonomie, RANEPA: „Als erster Schritt hin zu einem „integrierten“ System künstlicher Intelligenz in der Öl- und Gasindustrie könnte man über eine „intelligente“ Unternehmensführung und Unternehmensplanung nachdenken. In diesem Fall könnten wir darüber sprechen, einen Algorithmus zur Digitalisierung aller wichtigen Informationen über die Aktivitäten des Unternehmens zu erstellen - vom Feld bis zur Tankstelle. Diese Informationen könnten an ein einziges automatisiertes Zentrum gesendet werden. Basierend auf diesen Informationen konnten mithilfe von Methoden der künstlichen Intelligenz Prognosen und Empfehlungen zur Optimierung der Arbeit des Unternehmens erstellt werden.

Führer der digitalen Transformation

Die Industrieführer Russlands und der Welt erkennen diesen Trend und strukturieren Geschäftsprozesse um, die sich seit Jahrzehnten entwickeln, indem sie Industrie 4.0-Technologien auf der Grundlage des industriellen Internets der Dinge, künstlicher Intelligenz und Big Data in die Produktion einführen. Die intensivste Transformation findet in der Öl- und Gasindustrie statt: Die Branche „digitalisiert“ sich dynamisch und investiert in Projekte, die noch gestern wie Science-Fiction erschienen. Anlagen, die von künstlicher Intelligenz gesteuert werden und Situationen vorhersagen können, Installationen, die den Bediener nach der besten Betriebsweise fragen – all das wird bereits heute Realität.

Gleichzeitig besteht die maximale Aufgabe darin, ein System für das Management von Produktion, Logistik, Produktion und Vertrieb zu schaffen, das intelligente Brunnen, Fabriken und Tankstellen in einem einzigen Ökosystem vereint. In einem idealen digitalen Modell werden die Analysten des Unternehmens in dem Moment, in dem ein Verbraucher auf die Zapfsäule drückt, sofort darüber informiert, welche Benzinmarke in den Tank gefüllt wird, wie viel Öl gefördert, an die Anlage geliefert und geliefert werden muss verarbeitet, um die Nachfrage in einer bestimmten Region zu decken. Bisher konnte keines der russischen und ausländischen Unternehmen ein solches Modell bauen. Gazprom Neft ist bei der Lösung dieses Problems jedoch am weitesten fortgeschritten. Ihre Spezialisten setzen nun eine Reihe von Projekten um, die schließlich die Grundlage für die Schaffung einer einheitlichen Plattform für Abwicklung, Logistik und Vertrieb bilden sollen. Eine Plattform, die sonst niemand auf der Welt hat.

Digitale Zwillinge

Heute gehören die Raffinerien von Gazprom Neft zu den modernsten der Branche. Die vierte industrielle Revolution eröffnet jedoch qualitativ neue Möglichkeiten und stellt gleichzeitig neue Anforderungen an die Automatisierung. Genauer gesagt geht es weniger um Automatisierung, sondern um die nahezu vollständige Digitalisierung der Produktion.

Basis der neuen Stufe werden die sogenannten „digitalen Zwillinge“ sein – virtuelle Kopien von Raffinerieeinheiten. 3D-Modelle beschreiben zuverlässig alle Prozesse und Zusammenhänge, die in realen Prototypen auftreten. Sie basieren auf der Arbeit der künstlichen Intelligenz auf der Grundlage neuronaler Netze. Der „Digitale Zwilling“ kann optimale Betriebsmodi für Geräte anbieten, Ausfälle vorhersagen und Reparaturbedingungen empfehlen. Zu seinen weiteren Vorteilen gehört die Fähigkeit, ständig dazuzulernen. Das neuronale Netz selbst findet Fehler, korrigiert und merkt sich diese, wodurch seine Arbeit und die Genauigkeit der Prognose verbessert werden.

Grundlage für das Training des „digitalen Zwillings“ ist eine Reihe historischer Informationen. Moderne Ölraffinerien sind so komplex wie der menschliche Körper. Hunderttausende Teile, Zehntausende Sensoren. Die technische Dokumentation jeder Anlage nimmt einen Raum in der Größe einer Montagehalle ein. Um einen „digitalen Zwilling“ zu erstellen, müssen all diese Informationen zunächst geladen werden neurales Netzwerk. Dann beginnt die schwierigste Phase – die Phase, in der der künstlichen Intelligenz beigebracht wird, die Installation zu verstehen. Es enthält Messwerte von Sensoren und Instrumenten, die in den letzten Jahren des Anlagenbetriebs gesammelt wurden. Der Bediener simuliert verschiedene Situationen, lässt das neuronale Netz die Frage „Was passiert, wenn einer der Betriebsparameter geändert wird?“ beantworten. - zum Beispiel, um eine der Komponenten des Rohmaterials zu ersetzen oder die Stromversorgung der Anlage zu erhöhen. Das neuronale Netz analysiert die Erfahrungen vergangener Jahre, schließt nicht optimale Modi rechnerisch aus dem Algorithmus aus und lernt, den zukünftigen Betrieb der Anlage vorherzusagen.

Das Beste der Woche

Gazprom Neft hat bereits zwei Industriekomplexe, die an der Herstellung von Autokraftstoffen beteiligt sind, vollständig „digitalisiert“ – eine Anlage zum katalytischen Cracken von Benzin in der Moskauer Ölraffinerie und eine Anlage, die in der Ölraffinerie des Unternehmens in Omsk betrieben wird. Tests haben gezeigt, dass künstliche Intelligenz in der Lage ist, eine Vielzahl von Parametern ihrer „digitalen Zwillinge“ gleichzeitig zu berücksichtigen, Entscheidungen zu treffen und über mögliche Abweichungen in der Arbeit zu informieren, noch bevor die Störung zu einem ernsthaften Problem zu werden droht.

Gleichzeitig testet Gazprom Neft integrierte Lösungen, die den Einfluss des menschlichen Faktors auf den Umfang der gesamten Produktion minimieren. Ähnliche Projekte werden derzeit in den Bitumenwerken des Unternehmens in Rjasan und Kasachstan umgesetzt. Empirisch gefundene erfolgreiche Lösungen können anschließend auf die Ebene großer Raffinerien skaliert werden, wodurch schließlich eine effektive digitale Produktionsmanagementplattform entsteht.

Nikolay Legkodimov, Leiter der Advanced Technologies Advisory Group, KPMG in Russland und der GUS:„Lösungen, die verschiedene Komponenten, Baugruppen und Systeme modellieren, sind seit langem bekannt und werden auch in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt. Erst wenn eine ausreichende Abdeckungsbreite dieser Modelle erreicht ist, kann von einem qualitativen Sprung gesprochen werden. Wenn diese Modelle miteinander kombiniert werden können, zu einer ganzen komplexen Kette, dann ermöglicht dies in der Tat, Probleme auf einer völlig neuen Ebene zu lösen - insbesondere das Verhalten des Systems unter kritischen, ungünstigen und einfach gefährlichen Betriebsbedingungen zu simulieren. In den Bereichen, in denen die Umrüstung und Aufrüstung von Geräten sehr teuer ist, ermöglicht dies das Vorabtesten neuer Komponenten.“

Leistungsmanagement

Künftig wird die gesamte Wertschöpfungskette im Logistik-, Raffinerie- und Marketingblock von Gazprom Neft durch eine einzige technologische Plattform auf Basis künstlicher Intelligenz vereint. Das „Gehirn“ dieses Organismus wird das Performance Management Center sein, das vor einem Jahr in St. Petersburg gegründet wurde. Hier fließen Informationen aus den „digitalen Zwillingen“ ein, hier werden sie analysiert und hier werden auf Basis der erhaltenen Daten Managemententscheidungen getroffen.

Bereits heute übertragen mehr als 250.000 Sensoren und Dutzende von Systemen in Echtzeit Informationen von allen Vermögenswerten des Unternehmens, die sich im Umkreis des Logistik-, Verarbeitungs- und Marketingblocks von Gazprom Neft befinden, an das Zentrum. Jede Sekunde treffen hier 180.000 Signale ein. Es würde eine Person brauchen, um diese Informationen nur etwa eine Woche zu sehen. Das digitale Gehirn des Zentrums erledigt dies sofort: Es überwacht die Qualität der Produkte und die Menge der Ölprodukte in Echtzeit entlang der gesamten Kette – von der Raffinerie bis zum Endverbraucher.

Strategisches Ziel des Centers ist es, mit den Technologien und Möglichkeiten der Industrie 4.0 die Effizienz des Downstream-Segments radikal zu steigern. Das heißt, es geht nicht nur darum, Prozesse zu verwalten – dies kann auch innerhalb traditioneller Systeme erfolgen, sondern diese Prozesse so effizient wie möglich zu gestalten: Durch den Einsatz von Predictive Analytics und künstlicher Intelligenz in jeder Phase des Geschäfts Verluste reduzieren, Prozesse optimieren und Verluste verhindern.

In naher Zukunft sollte das Zentrum lernen, mehrere Schlüsselaufgaben zu lösen, die sich auf die Effizienz der Unternehmensführung auswirken. Dazu gehört, die Zukunft 60 Tage vorherzusagen: wie sich der Markt in zwei Monaten verhalten wird, wie viel Öl verarbeitet werden muss, um den Benzinbedarf zum jetzigen Zeitpunkt zu decken, in welchem ​​Zustand die Anlagen sein werden, ob die Anlagen sein werden der anstehenden Belastung gewachsen sind und ob sie sich reparieren lassen. Gleichzeitig sollte das Zentrum in den nächsten zwei Jahren eine Kapazität von 50 % erreichen und damit beginnen, die Menge der Ölproduktvorräte in allen Öldepots und Tankkomplexen des Unternehmens zu überwachen, zu analysieren und zu prognostizieren; v automatischer ModusÜberwachung von mehr als 90 % der Produktionsparameter; Analysieren Sie die Zuverlässigkeit von mehr als 40 % der Prozessausrüstung und entwickeln Sie Maßnahmen, um den Verlust von Ölprodukten und die Verringerung ihrer Qualität zu verhindern.

Bis 2020 will Gazprom Neft 100 % der Kapazitäten des Leistungsmanagementzentrums erreichen. Zu den deklarierten Indikatoren gehören die Analyse der Zuverlässigkeit aller Geräte, die Vermeidung von Qualitäts- und Quantitätsverlusten der Produkte sowie das vorausschauende Management technologischer Abweichungen.

Daria Kozlova, Senior Consultant bei VYGON Consulting:„Im Allgemeinen bringen integrierte Lösungen der Branche erhebliche wirtschaftliche Vorteile. Laut Accenture könnte der wirtschaftliche Effekt der Digitalisierung beispielsweise mehr als 1 Billion US-Dollar betragen. Daher ist bei großen vertikal integrierten Unternehmen die Einführung integrierter Lösungen sehr gerechtfertigt. Aber auch für kleine Unternehmen ist es gerechtfertigt, da Effizienzsteigerungen zusätzliche Mittel für sie freisetzen können, indem sie Kosten senken, die Effizienz des Working Capital Managements erhöhen usw.“.

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23. Juni 2017 Die Erstellung eines 3D Digital Twin ist in der Liste der Standardfunktionen von Winnum®, einer Plattform für das industrielle Internet der Dinge, enthalten. In Winnum® ist das Erstellen von digitalen 3D-Zwillingen jetzt so einfach wie das Anschließen von Sensoren.

"Digitaler Zwilling" - eine Computerdarstellung eines bestimmten physischen Produkts, einer Produktgruppe, eines mechanischen oder technologischen Prozesses, der alles, was sein physischer Prototyp tut, vollständig wiederholt, von Bewegungen und Kinematik bis hin zur Darstellung seiner physischen Umgebung und der aktuellen Betriebsbedingungen, einschließlich Bewegungsflüssigkeiten und Gasen. Der digitale Zwilling fungiert als Vermittler zwischen dem physischen Produkt und wichtigen Informationen darüber, wie beispielsweise Betriebs- oder Wartungsdaten. Jetzt mit Hilfe von Winnum für beliebige Produktivsysteme ein vollwertiges Rückkopplung basiert darauf, Daten aus der realen Welt zu sammeln und diese Daten in die digitale Welt zu übertragen.

Was ist 3D Digitaler Zwilling?

Ein digitaler 3D-Zwilling ist eine 3D-Computerdarstellung eines bestimmten physischen Produkts, einer Produktgruppe, eines mechanischen oder technologischen Prozesses, die nicht nur die 3D-Geometrie, Spezifikationen und aktuelle Betriebsparameter, sondern auch andere enthält wichtige Informationen- Umgebungs- und Betriebsbedingungen, technischer Zustand und Betriebszeit, Interaktion mit anderen Objekten, prädiktive Analysedaten, einschließlich Ausfall und Ausfallvorhersage. Ein digitaler Zwilling kann entweder vereinfacht oder sehr detailliert sein und eine Vielzahl sehr unterschiedlicher Eigenschaften sowohl des Produkts selbst als auch der Technologie- und Produktionsprozesse widerspiegeln.

Das Vorhandensein eines dreidimensionalen digitalen Zwillings hilft bei der Organisation der Verbindung des Produkts mit den damit verbundenen Objekten, der Software, die für die Verwaltung des Produkts verantwortlich ist, die Überwachung des Betriebszustands und des Betriebsprozesses usw. Der digitale 3D-Zwilling ist besonders wertvoll, wenn er den tatsächlichen Zustand und die Leistung seines physischen Prototyps am ehesten widerspiegelt. Egal wie präzise, ​​detailliert und ausgefeilt die Aktionen in den Phasen des Designs, der Simulation und der Vorproduktion sind, in wahres Leben Prozesse laufen in der Regel etwas anders ab und es ist der digitale Zwilling, der als Brücke zu den notwendigen Informationen über den tatsächlichen Betrieb von Produkten fungieren kann. Diese Information vielseitig einsetzbar, z. B. um Engpässe, Verbesserungsmöglichkeiten und Änderungen zu bewerten, die Machbarkeit von Änderungen zu bestätigen usw. Da es sich beim Digitalen Zwilling um ein dreidimensionales Objekt handelt, ist die Arbeit mit ihm außerdem für eine Person viel verständlicher als die Arbeit mit irgendwelchen Tabellen oder Grafiken. Der digitale 3D-Zwilling ermöglicht es Ihnen, direkt während des Betriebs in ein reales physisches Objekt zu schauen, ohne die Ausrüstung anhalten und Paneele öffnen zu müssen, die den Zugang zu Knoten blockieren, die überprüft werden müssen.

Die einzigartige Funktionalität von Winnum ermöglicht es unseren Kunden, digitale 3D-Zwillinge zu erstellen und zu verwalten, indem sie Informationen, die von physischen Objekten und realen Prozessen stammen, mit Informationen verbinden, die darin erstellt werden verschiedene Systeme Computergestütztes Design (CAD). Winnum unterstützt das Laden von 3D-CAD-Modellen in neutralen Formaten wie STL, VRML und OBJ, für Blender und Collada ist ein direkter Download verfügbar. Verfügbarkeit fertiger 3D-Bibliotheken von Robotern, Geräten, Sensoren und anderen geometrische Objekte beschleunigt und vereinfacht den Prozess der Erstellung digitaler Zwillinge weiter, selbst für Unternehmen, die sich nicht damit rühmen können, vollständig digitalisierte Produkte in 3D zu haben.

3D-Szenen und intelligente digitale Zwillinge (Smarter digitaler Zwilling)

Jeder digitale Zwilling entspricht einem bestimmten Objekt. Das heißt, wenn ein Unternehmen 100 Geräte verwendet oder Hunderttausende von Produkten herstellt, dann hat jedes Gerät/Produkt seinen eigenen digitalen Zwilling. Die einzigartigen Big-Data-Funktionen von Winnum helfen dabei, so viele digitale Zwillinge für alltägliche Aufgaben zu verwalten und unabhängig von ihrer Anzahl eine hohe Systemleistung sicherzustellen.

3D-Szenen werden verwendet, um die Digitalen Zwillinge zusammenzubringen und sich ein Bild von ihrer Gesamtleistung und -leistung, Gesamtvariation basierend auf der Betriebsumgebung und mehr zu machen. 3D-Szenen in Winnum sind nicht nur 3D-Umgebungen, wie es in Computer-Aided-Design-Systemen üblich ist. 3D-Szenen in Winnum ist die Fähigkeit, eine vollwertige 3D-Welt mit einer breiten Palette von Werkzeugen für die Arbeit mit Lichtquellen (einschließlich Raytracing, Spiegelansichten, Nebel, Intensität, Transparenz), Texturen (einschließlich dynamischer Texturen mit Videostream), benutzerdefinierte Kameras und Mechanismen zur Interaktion mit 3D-Objekten (Objekt auswählen, auf ein Objekt klicken, eine Steueraktion übertragen).

Alle Aktionen der 3D-Szene und alle Werkzeuge zum Arbeiten mit dem 3D Digital Twin sind ausschließlich im Webbrowser verfügbar.

Über das UnternehmenZeichen

Signum ist ein globaler Anbieter von Lösungen für das Industrial Internet of Things (IIoT). Die Lösungen des Unternehmens tragen dazu bei, den Prozess der Erstellung, des Betriebs und der Wartung von Produkten mithilfe von Technologien des industriellen Internets der Dinge (IIoT) zu transformieren. Die Winnum™-Plattform der nächsten Generation bietet Unternehmen die Tools, die sie benötigen, um die riesigen Datenmengen, die von vernetzten Steuerungen, Messgeräten, Sensoren, Produkten und Systemen generiert werden, zu erfassen, zu analysieren und Mehrwert zu generieren.

Immer mehr Unternehmen interessieren sich für das Thema Digitalisierung der Produktion. Die Veranstalter der regionalen wissenschaftlich-technischen Konferenz „Digitalisierung von Produktionsprozessen. Der Einsatz industrieller Software für den Aufbau digitaler Unternehmen“, die kürzlich in Samara stattfand.

Initiiert wurde es von der SMS-Automation Unternehmensgruppe, bekannt als universeller Integrator, der sich auf die Erstellung und Betreuung industrieller Automatisierungssysteme spezialisiert hat, gemeinsam mit der Abteilung Digital Production von Siemens, einem der weltweit größten Konzerne im Bereich Automatisierung und Elektrotechnik Produkte, mit denen Samara-Entwickler mehr als zwei Jahrzehnte fruchtbarer Zusammenarbeit verbunden sind.

Forum von Herstellern und Entwicklern Informationssysteme unterstützt durch das Ministerium für Industrie und Technologie der Region Samara. Ihre Spezialisten haben wiederholt den Erfolg der Unternehmensgruppe im Bereich der industriellen Automatisierung und des Baus großer Informationssysteme festgestellt.

Vertreter von Industrieunternehmen der Region Samara wurden in die konzeptionellen Grundlagen und spezifischen Werkzeuge zum Aufbau einer effektiven digitalen Produktion eingeführt. Industrielle Automatisierung ist nur ein Teil der Digitalisierung, oder Digitalisierung, wie sie auch genannt wird. Digitalisierung ist die Automatisierung von Prozessen während des gesamten Lebenszyklus eines Produkts, einer Ausrüstung oder eines Unternehmens. Das Projekt und seine Funktionsweise und Modernisierung passen dazu.

Der Bericht von Andrey Sidorov, Chairman of the Board of Directors der SMS-Automation Group of Companies, „Industrial Software as a Tool for Digitalization“ stieß bei den Konferenzteilnehmern auf großes Interesse. „Wir stehen kurz vor der Intellektualisierung von Steuerungssystemen“, sagte Andrey Sidorov (auf dem unteren Foto). - Jetzt ändern die Gerätehersteller im Westen das Produktionsmodell. Geräte beginnen, einen digitalen Zwilling zu haben. Die Änderung des Geschäftsmodells wird dazu führen, dass ein digitaler Zwilling ein wesentliches Kriterium bei der Lieferantenauswahl sein wird.“

Digitalisierung ist unter anderem das Erarbeiten von Situationen an virtuellen digitalen Modellen, wodurch Sie enorm viel Geld sparen können. Siemens befindet sich bereits an seinem Digitalisierungsort, ohne auf die Ankunft einer Maschine zur Herstellung von Teilen zu warten, nachdem es sein virtuelles Abbild erhalten hat, schließt es virtuelle Roboter daran an und beginnt ohne Zeitverlust mit dem Debuggen technologischer Prozesse.

Die von den Experten aufgeworfenen Themen rund um den Einsatz konkreter digitaler Produktionswerkzeuge wurden von den Konferenzteilnehmern mit Interesse aufgenommen und lösten viele Fragen und Diskussionen aus. Neben den Berichten wurde die Aufmerksamkeit der Konferenzgäste durch Demostände mit praktischen Beispielen für die Umsetzung der Prinzipien der Digitalisierung in der Realität industrieller Prozessleitsysteme in Russland auf sich gezogen. Den Themen wurde auf der Konferenz besondere Aufmerksamkeit geschenkt Informationssicherheit moderne Systeme Automatisierung. Kennenlernen aktueller Trends in der Entwicklung von Unternehmen im Rahmen des Industrie 4.0-Konzepts, so Experten, kann werden zusätzliches Werkzeug im Prozess der Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit im Zeitalter von „Industrie 4.0“.