Kilde: smartindustry.com
En nylig undersøgelse forudsiger, at op til 89 procent af alle IoT-platforme vil omfatte digitale tvillinger i 2025, hvilket vil ændre, hvordan facility- og it-ledere samarbejder, når de transformerer industrielle faciliteter og processerne inden for dem. (Måske oplever du allerede disse ændringer.)
Denne tendens, selvom den næppe er overraskende, omfatter mange facetter og anvendelser. Overvej brugen af digitale tvillinger i energirummet, som er i fokus for Luis D'Acosta, executive vice president for Schneider Electrics Digital Energy Division, som deler sit perspektiv på digital energi og nye muligheder med twinning her...
Smart Industry: Hvad adskiller digital energi fra traditionel energi? Hvordan påvirker dette energiforbrugerne?
Luis: Den vigtigste skelnen mellem digital energi fra traditionel energi er, hvordan vi automatiserer, overvåger, kontrollerer og optimerer ved hjælp af digitale teknologier. Digital innovation gør energi smart. Takket være dette bliver det usynlige synligt, hvilket eliminerer spild og kørselseffektivitet. Elektricitet er den mest effektive energi, der har vist sig at være 3-5x mere effektiv, og den er også den bedste vektor til dekarbonisering. Digitale løsninger såsom "optimering af indkøb", der sporer og analyserer energiydelsen for at opnå den mest nøjagtige energi- og kulstofportefølje, gør os i stand til at få nøgleindsigt i bygningens landskab og identificere forskellige mønstre for, hvordan forbrugerne bruger faciliteter og energi.
Derudover hjælper evnen til at låse op for datapotentiale i bygninger med at prioritere det højeste energiforbrug, hvilket gør det muligt for facility managers at have fuldstændig kontrol over en bygnings kulstofprofil via synlighed over driften af energidistribution. Ud over dette kan en åben-sikker og centraliseret platform til kontrol og styring i realtid bruges til at vurdere sundheden og effektiviteten af HVAC-systemer, og strømdiagnostik kan automatiseres, når mønstre er etableret for at muliggøre datatransmission for at optimere effektiviteten og gøre bæredygtighed synlig for ledere.
Hvis vi tager det et skridt videre, sker magien virkelig, når vi kan måle, hvad der sker i den fysiske verden og korrelere disse sensorer med adfærd. Dette giver brugerne mulighed for på første hånd at se, hvordan deres handlinger har en direkte indvirkning på bygningsdriften og dens CO2-fodaftryk. Nøgleløsningen for en mere bæredygtig og modstandsdygtig verden kræver alle digitale og alle elektriske net-nul bygninger. Denne tilgang, som indebærer, at bygninger bliver selvgenererende aktiver, er en formidabel vej til netto-nul-drift og har potentiale til at forbedre energieffektiviteten med 40 procent.
Smart Industry: Hvilken rolle spiller digitale tvillinger her?
Den digitale tvilling er en "udviklende" digital profil af slutproduktet eller det overordnede sammensatte system, der samler traditionelle simuleringsmodeller med intelligente data og analyser. Digitale tvillinger giver os mulighed for at bygge dybere ind i det muliges rige. Hvad hvis du kunne validere designet, før du bygger, reducere risikoen for udstyrsfejl, forbedre fabriksdriften og energieffektiviteten?
En digital tvilling er enableren. Når de er baseret på pålidelige data af høj kvalitet, muliggør digitale tvillinger en række realtidsindsigter, der gør design, idriftsættelse og implementering lettere, samtidig med at produktiviteten og driften forbedres på tværs af den digitale værdikæde, inklusive den digitale kundeserviceoplevelse.
En hovedrolle for digitale tvillinger er at designe bæredygtighed og effektivitet på forhånd. Digital-twin-teknologi gør det muligt for facility managers at generere virtuelle repræsentationer, der kan evaluere bygningens forventede CO2-fodaftryk under designfasen. Denne tilgang skaber ikke kun en baseline, der sporer og opdaterer bygningens design for at opnå energi- og driftseffektivitet, men giver mulighed for at designe med henblik på fleksibilitet og sikre løbende forbedringer, efterhånden som teknologien udvikler sig, eller som bygningen bliver brugt på nye måder. At have mulighed for at justere dit bygningsdesign på forhånd giver facility managers mulighed for virkelig at forstå alle mulighederne og konstruere i forhold til en allerede præ-optimeret bygningsstrategi.
Med en digital tvillingramme kan du også:
Øg effektiviteten og sikkerheden gennem øget produktivitet og forbedret produktdesign/kvalitet, mens du skelner mellem potentielle operatørfejl.
Revolutioner kundeoplevelsen gennem strømlinet produktinnovation, fjernfejlfinding med kontekst og nye digitale forretningsmodeller (f.eks. tjenester).
Strømlin processer og datapålidelighed gennem en digital tråd, der gør det muligt for datakontinuitet og herkomst at spore og forklare data og et realtidskontinuum på tværs af ellers adskilte CapEx- og OpEx-faser.
Forbedre virksomhedens digitale kultur gennem samarbejder på tværs af mange interessenter fra historiske siloer og en ny måde at opkvalificere arbejdsstyrken til digital og tiltrække digitale indfødte.
Med en succesfuld digital tvillingbaseret platform kan virksomheder reducere de årlige energiomkostninger med 20 procent, med digitale eftermonteringer, der ser en gennemsnitlig afspilning på kun 1-3 år. Inkorporering af digitale tvillinger som en del af dit miljø kan bruges før og under enhver bygningskonstruktionsproces for organisationer, der ønsker at bringe deres data til live for bedre ydeevne. Det er bedst at huske på, at der ikke er nogen ensartet tilgang. Start i det små og prioriter dine forretningsmål, der skal nås, mens du også er opmærksom på, at der i det praktiske miljø vil være behov for at integrere og muligvis digitale tvillinger fra flere domæner og leverandører.
Schneider Electric og vores partner ETAP har en lang erfaring med at implementere elektriske distributionssystemer og udvikle software og tjenester, der muliggør nye metoder til styring af elektriske systemer. For nylig annoncerede vi ny digital-twin-integration, der muliggør operatørtræning og simuleringer, hvilket i høj grad reducerer risikoen for driften. Denne integration gør det muligt for alle Schneider Electrics EcoStruxure Power Operation-systemer at forbinde med ETAP Electrical Digital Twin på en kontinuerlig realtidsbasis, hvilket gør det muligt for operatørerne at skabe og forstå strømsystemets adfærd under forskellige virkelige eller plausible driftsscenarier. Denne løsning hjælper virksomheder med at undgå uplanlagte afbrydelser forårsaget af menneskelige fejl, reducere opstarts- og kommissionstider og evaluere operatørens bevidsthed og parathed.
Smart Industry: Hvad er de unikke udfordringer i energiområdet i denne digitale æra?
Luis: De udfordringer, vi ser inden for det digitale energirum, er ikke nødvendigvis omkring nye bygninger i sig selv, men omkring "ansvar ud over overensstemmelse." Det er ikke nok kun at overholde byggeloven; vi skal gøre det bedre. Byggereglerne halter typisk med, hvad vi har brug for som samfund for at opnå bæredygtighed og bekæmpe klimaændringer. Vi kan ikke vente med at tage disse bæredygtige skridt; vi skal gå videre end overholdelse for at sikre produktivitet, effektivitet og forbedre energieffektiviteten.
For at gøre dette skal vi uddanne facility managers i de digitale teknologier, der er bredt tilgængelige til at modernisere bygningsstyringssystemer for at forbedre bæredygtighed og effektivitet. Investering i digitale løsninger på forhånd vil give stor tilbagebetaling ikke kun økonomisk, men for planeten. For eksempel at bygge videre på og muliggøre forbedringer af en gammel infrastrukturbygning gennem digitale simuleringer vs. at rive bygninger ned og starte fra strækning. Byggeriet koster mange penge, og det ville være monumentalt, hvis vi rev gamle bygninger ned for at give plads til nye. Vi forventer, at 50 procent af nutidens bygninger stadig er i brug i 2050, og at opnåelse af et netto-nul-emissionsscenarie i midten af dette århundrede kræver, at 85 procent af den eksisterende bygningsmasse skal eftermonteres i løbet af de næste tre årtier, sammen med alle nye bygninger skal være netto-nul-kulstof fra 2030 og frem.
Det er her den digitale teknologis kraft er i stand til at simulere egenskaber ved en eftermonteret bygning. Ud over en retrofit-bygningstilgang, der giver en omkostningsbesparelse på 43-65 procent, kan digitale modeller bruges til at forudsige belægningsforbrug, energibehov og vigtige bygningsoperationer for at vise, hvordan investeringsafkastet på bæredygtig investering kan finde sted.
Endelig, hvordan moderniserer vi eksisterende bygningsinfrastruktur? Vi ser en mangel på uddannelse med eksisterende bygninger, der har behov for eftermontering og moderniserede bygningsstyringssystemer, der har forskellige begrænsninger på grund af ældre bygningsstyringssystemer. I stedet for at designe og bygge fra bunden, skal vi redde vores eksisterende bygningsinstallationer ved at implementere værktøjer, hardware, software og tjenester til at komplementere det, der allerede eksisterer.
I dag har vi teknologier som trådløst, IoT og forbindelse direkte til skyen, der giver os mulighed for at modernisere eksisterende bygningsinfrastrukturer, der omfatter digitalt drevne energistyringsinitiativer.
Smart Industry: Hvad begejstrer dig mest ved den nærmeste fremtid for digital energi?
Luis: Den kontinuerlige synkronisering mellem det fysiske produkt og dets digitale repræsentation leveret af digitale tvillinger er meget spændende og vil frigøre store muligheder for fremtiden for digital energi. Bygget på pålidelige, kontinuerlige og intelligente IT- og OT-data etablerer den "digitale tråd" kontinuiteten på tværs af produktets livscyklus og giver en "enkelt kilde til sandhed" - livlinen til at accelerere resultatdrevne måder at fange IoT's forretningsværdi.
Derudover er integrationen af nye byggeteknologier, der parrer "alt digitalt" med "alt elektrisk" opskriften på en mere bæredygtig og modstandsdygtig verden for at accelerere vejen til netto nul og emissionsreduktion. At være i stand til at bygge bro over siloerne mellem mekaniske og elektriske processer til bygningsstyringssystemer, herunder el-opladningsinfrastrukturer og mikronet og forbindelse til nettet, er virkelig spændende, fordi vi nu har teknologien til virkelig at orkestrere alle disse aktiver for at få mest muligt ud af energien effektivitet, robusthed og bæredygtighed.