Neurális hálózatok, digitális ikrek, mesterséges intelligencia. Az Ipar 4.0 technológiák a felismerhetetlenségig megváltoztatják az olajipart

A digitális kor építészei

Általában a technológiailag legfejlettebb területeket tekintik információs technológiákés a biomedicina. Egészen más a hozzáállás a hagyományos iparágakban, például a fémhengerlésben vagy az olajgyártásban és -finomításban tevékenykedő cégekhez. Első pillantásra konzervatívnak tűnnek, de sok szakértő az új digitális korszak fő építészeinek nevezi őket.

Az ipari óriások a múlt század harmincas éveinek közepén kezdték automatizálni a gyártási folyamatokat. Évtizedek során a hardver- és szoftverrendszerek folyamatosan fejlődtek és bonyolultak. A termelési folyamatok automatizálása – például az olajfinomításban – messze előrelépett. Egy modern olajfinomító működését több százezer érzékelő és műszer figyeli, az üzemanyag-készleteket pedig valós időben követik nyomon a műholdas navigációs rendszerek. Egy átlagos orosz finomító minden nap több mint 50 000 terabájt információt állít elő. Összehasonlításképpen: az Orosz Állami Könyvtár digitális tárolójában tárolt 3 millió könyv több százszor kevesebbet foglal el - "csak" 162 terabájtot.

Ez ugyanaz a „big data”, ill nagy adat, a legnagyobb oldalak és közösségi hálózatok információletöltéséhez hasonlítható adatfolyam. A felhalmozott adattömb egyedülálló erőforrás, amely az üzletvezetésben használható. De hagyományos módszerek az információelemzés erre már nem alkalmas. Ekkora adatmennyiséggel csak az Ipar 4.0 technológiák segítségével lehet hatékonyan dolgozni. A változó gazdasági paradigmával összefüggésben komoly előnyt jelent a gazdag termelési „történelmi tapasztalat”. A nagy adatok a mesterséges intelligencia középpontjában állnak. A tanulásra, a valóság megértésére és a folyamatok előrejelzésére való képessége közvetlenül függ a betöltött tudás mennyiségétől. Ugyanakkor az ipari vállalatok erős mérnöki iskolával rendelkeznek, és aktívan részt vesznek az új technológiák bevezetésében és fejlesztésében. Ez egy másik körülmény, amely az „új gazdaság” kulcsszereplőjévé teszi őket.

A hét legjobbja

Végül a hazai iparosok ismerik az üzleti hatékonyság árát. Oroszország nagy távolságok országa. A termelési eszközök gyakran nagyon távol helyezkednek el a fogyasztóktól. Ilyen körülmények között nagyon nehéz gyorsan reagálni a piaci ingadozásokra. A hagyományos technológiák legfeljebb egytized százalékos megtakarítást tesznek lehetővé. Eközben a digitális megoldások már ma is lehetővé teszik a költségek akár havi 10-15%-os csökkentését. A tény nyilvánvaló: a negyedik ipari forradalom korszakában az lesz versenyképes, aki megtanulja az új technológiák leghatékonyabb alkalmazását a felhalmozott tapasztalatok kontextusában.

Petr Kaznacheev, a RANEPA Erőforrás-gazdasági Központ igazgatója: „Az olaj- és gázipari „integrált” mesterséges intelligencia-rendszer felé vezető első lépésként megfontolható az „okos” menedzsment és a vállalati tervezés. Ebben az esetben beszélhetnénk egy olyan algoritmus létrehozásáról, amely a cég tevékenységével kapcsolatos összes kulcsfontosságú információt digitalizálja – a tereptől a benzinkútig. Ezt az információt egyetlen automatizált központba is el lehetne küldeni. Ezen információk alapján mesterséges intelligencia módszerekkel előrejelzéseket, javaslatokat lehetett készíteni a cég munkájának optimalizálására.

A digitális átalakulás vezetője

Ezt a tendenciát felismerve Oroszország és a világ ipari vezetői újjáépítik az évtizedek alatt kialakult üzleti folyamatokat, és bevezetik a termelésbe az Ipari Dolgok Internetén, mesterséges intelligencián és Big Data-n alapuló Ipar 4.0 technológiákat. A legintenzívebb átalakulás az olaj- és gáziparban zajlik: az iparág dinamikusan „digitalizálódik”, olyan projektekbe fektet be, amelyek tegnap még tudományos-fantasztikusnak tűntek. Mesterséges intelligencia által vezérelt, helyzetek előrejelzésére képes üzemek, az üzemeltetőt az optimális működési módra ösztönző telepítések – mindez már ma valósággá válik.

A maximális feladat ugyanakkor a termelés, a logisztika, a termelés és a marketing irányítási rendszerének megteremtése, amely egyetlen ökoszisztémává egyesítené az okoskutakat, gyárakat és benzinkutakat. Egy ideális digitális modellben abban a pillanatban, amikor a fogyasztó megnyomja az üzemanyag-adagolót, a vállalat elemzői az üzemi központban azonnal értesülnek arról, hogy milyen márkájú benzint töltenek a tartályba, mennyi olajat kell kinyerni, az üzembe szállítani és meghatározott régió keresletének kielégítésére dolgozzák fel. Eddig egyetlen orosz és külföldi cég sem tudott ilyen modellt felépíteni. Ennek a problémának a megoldásában azonban a Gazprom Neft jutott a legmesszebbre. Szakemberei jelenleg számos projektet hajtanak végre, amelyek végül a feldolgozás, a logisztika és az értékesítés irányításának egységes platformjának létrehozásának alapjává válhatnak. Egy olyan platform, amilyen még senki más a világon.

Digitális ikrek

Ma a Gazprom Neft finomítói a legmodernebbek közé tartoznak az iparágban. A negyedik ipari forradalom azonban minőségileg új lehetőségeket nyit meg, ugyanakkor új követelményeket támaszt az automatizálással szemben. Pontosabban nem is annyira automatizálásról, hanem a termelés szinte teljes digitalizálásáról van szó.

Az új szakasz alapja az úgynevezett „digitális ikrek” – a finomítói egységek virtuális másolatai – lesznek. A 3D modellek megbízhatóan leírják a valódi prototípusokban előforduló folyamatokat és összefüggéseket. Neurális hálózatokon alapuló mesterséges intelligencia munkáján alapulnak. " Digitális iker» optimális üzemmódokat tud ajánlani a berendezés működéséhez, megjósolja meghibásodásait, javasolja a javítási határidőket. További előnyei közé tartozik a folyamatos tanulás képessége. A neurális hálózat maga találja meg a hibákat, javítja és megjegyzi azokat, ezáltal javítja munkáját és az előrejelzés pontosságát.

A "digitális iker" képzésének alapja egy sor történelmi információ. A modern olajfinomítók olyan összetettek, mint az emberi test. Több százezer alkatrész, több tízezer érzékelő. Az egyes berendezések műszaki dokumentációja egy szerelőcsarnok méretű helyiséget foglal el. A "digitális iker" létrehozásához ezeket az információkat először be kell tölteni neurális hálózat. Ezután kezdődik a legnehezebb szakasz - a mesterséges intelligencia tanításának szakasza a telepítés megértéséhez. Tartalmazza az érzékelők és a műszerek által az üzem elmúlt néhány évében gyűjtött leolvasásokat. Az operátor különféle szituációkat szimulál, a neurális hálózatot válaszolja meg a „mi lesz, ha az egyik működési paraméter megváltozik?” kérdésre. - például az alapanyag valamelyik alkatrészének cseréjére vagy a létesítmény áramellátásának növelésére. A neurális hálózat elemzi az elmúlt évek tapasztalatait, és számítási módszerrel kizárja az algoritmusból a nem optimális üzemmódokat, és megtanulja megjósolni a telepítés jövőbeni működését.

A hét legjobbja

A Gazprom Neft kettőt már teljesen „digitalizált”. ipari komplexum részt vesz az autóüzemanyag gyártásában - a moszkvai olajfinomító katalitikus krakkolású benzin hidrogénező egységében és a vállalat omszki olajfinomítójában működő egységben. A tesztek kimutatták, hogy a mesterséges intelligencia egyszerre képes figyelembe venni nagy mennyiség"digitális ikreik" paramétereit, döntéseket hoznak és értesítenek az esetleges munkavégzési eltérésekről még azelőtt, amikor a baj komoly problémává válhat.

Ezzel párhuzamosan a Gazprom Neft is tesztel komplex megoldások, amely minimálisra csökkenti az emberi tényező hatását a teljes termelés léptékére. Hasonló projekteket valósítanak meg jelenleg a cég rjazani és kazahsztáni bitumengyáraiban. Az empirikus úton megtalált sikeres megoldások a későbbiekben a nagy finomítók szintjére léptethetők fel, ami végül hatékony digitális termelésirányítási platformot hoz létre.

Nikolay Legkodimov, a KPMG fejlett technológiákkal foglalkozó tanácsadó csoportjának vezetője Oroszországban és a FÁK-ban:„A különféle alkatrészeket, szerelvényeket és rendszereket modellező megoldások régóta ismertek és használatosak, így az olaj- és gáziparban is. Minőségi ugrásról csak akkor beszélhetünk, ha ezeknek a modelleknek a lefedettsége kellően széles. Ha sikerül ezeket a modelleket egymással kombinálni, egy egész komplex láncba egyesíteni, akkor ez valóban lehetővé teszi a problémák egy teljesen új szinten történő megoldását - különösen a rendszer viselkedésének szimulációját kritikus, veszteséges és egyszerűen veszélyes működési körülmények között. . Azokon a területeken, ahol a berendezések újraszerszámozása és korszerűsítése nagyon költséges, ez lehetővé teszi az új alkatrészek előzetes tesztelését.

Teljesítmény-menedzsment

A jövőben a Gazprom Neft logisztikai, finomítási és marketingblokkjának teljes értékláncát egyetlen mesterséges intelligencián alapuló technológiai platform fogja egyesíteni. Ennek az organizmusnak az "agya" az egy éve, Szentpéterváron létrehozott Teljesítménymenedzsment Központ lesz. Ide áramlik majd az információ a „digitális ikrektől”, itt elemezzük azokat, és itt születnek a beérkezett adatok alapján a vezetői döntések.

Már napjainkban is több mint 250 000 érzékelő és több tucat rendszer továbbít valós időben információkat a Központba a cég minden eszközéről, amely a Gazprom Neft logisztikai, feldolgozási és marketing blokk kerületében található. Minden másodpercben 180 000 jel érkezik ide. Egy személynek mindössze egy hétbe telne, hogy megnézze ezt az információt. A Központ digitális agya ezt azonnal megteszi: valós időben figyeli a termékek minőségét és az olajtermékek mennyiségét a teljes lánc mentén – a finomítói kivezetéstől a végfelhasználóig.

A Központ stratégiai célja az Ipar 4.0 technológiáinak és lehetőségeinek felhasználásával a downstream szegmens hatékonyságának radikális növelése. Vagyis nem csak a folyamatok menedzselése – ez megtehető a hagyományos rendszereken belül, hanem úgy, hogy ezeket a folyamatokat a leghatékonyabbá tegyük: prediktív analitika és mesterséges intelligencia használatával az üzlet minden szakaszában csökkenthető a veszteség, optimalizálható a folyamatok és megelőzhető a veszteségek.

A Központnak a közeljövőben meg kell tanulnia több, az üzletvitel hatékonyságát befolyásoló kulcsfontosságú feladat megoldását. Ez magában foglalja a jövő előrejelzését 60 nappal előre: hogyan fog viselkedni a piac két hónap múlva, mennyi olajat kell feldolgozni a jelenlegi benzinigény kielégítéséhez, milyen állapotban lesznek a berendezések, hogy az üzemek képes megbirkózni a közelgő terheléssel, és hogy megjavítsák-e. Ugyanakkor a következő két évben a Központnak el kell érnie az 50%-os kapacitást, és meg kell kezdenie az olajtermék-készletek mennyiségének nyomon követését, elemzését és előrejelzését a társaság összes olajtárolójában és üzemanyagtöltő komplexumában; ban ben automatikus üzemmód a gyártási paraméterek több mint 90%-ának ellenőrzése; elemzi a technológiai berendezések több mint 40%-ának megbízhatóságát, és intézkedéseket dolgoz ki az olajtermékek elvesztésének és minőségük romlásának megakadályozására.

2020-ra a Gazprom Neft célja, hogy elérje a teljesítménymenedzsment központ képességeinek 100%-át. A deklarált mutatók között szerepel az összes berendezés megbízhatóságának elemzése, a termékek minőségi és mennyiségi veszteségeinek megelőzése, valamint a technológiai eltérések előrejelző kezelése.

Daria Kozlova, a VYGON Consulting vezető tanácsadója:„Általában az integrált megoldások jelentősek gazdasági hatás az ipar számára. Az Accenture szerint például a digitalizáció gazdasági hatása több mint 1 billió dollár lehet. Ezért ha vertikálisan integrált nagyvállalatokról van szó, az integrált megoldások bevezetése erősen indokolt. De a kisvállalatok számára is indokolt, hiszen a megnövekedett hatékonyság további forrásokat szabadíthat fel számukra a költségek csökkentésével, a forgótőke-gazdálkodás hatékonyságának növelésével stb. ”

Beszéljétek meg a 0

Az Új Szó rovatban az Apparat az új társadalommal kapcsolatos, a közelmúltban megjelenő kifejezésekről beszél. Ez a kiadás egy digitális ikertestvért tartalmaz. Egy számítógép, amely mindent tud rólad, és képes utánozni a viselkedésedet.

Digitális iker

A futurista és az Acceleration Studies Foundation alapítója, John Smart technológiai álma, hogy számítógépes programok képes utánozni bizonyos emberek viselkedését. Az adatok összegyűjtésére és elemzésére szolgáló különféle technológiák segítségével a számítógép képes lesz Ön helyett válaszolni a leveleire, és akár rokonaival is kommunikálhat, amíg Ön elfoglalt. Smart szerint a digitális ikrek a következő öt éven belül megjelennek.

Feltételezhető, hogy a digitális iker létrehozása érdekében speciális szoftver elemzi a levelezését a közösségi hálózatokban és email, böngészési előzmények és vásárlások az online áruházakban, információk hordható eszközökről, okostelefonokról vagy okos óraés minden egyéb elérhető információ. Ezen adatok alapján speciális algoritmusok segítségével programozható lesz a viselkedése: hogyan válaszolna partnerének egy üzleti levélre, hogy elmondaná a gyerekeknek üzenetüket a Facebookon. A számítógépek már sokat tudnak a preferenciáinkról, például reklámcégek elemzik a mieinket keresési kifejezésekés e-maileket, hozzon létre egy profilt minden egyes személy számára, és próbálja csak azokat a hirdetéseket megjeleníteni neki, amelyek valóban érdekelni fogják.

Az emberi viselkedést utánzó szoftverek is kezdenek beférkőzni az életünkbe: digitális asszisztensek- Siri az Apple-től, Cortana a Microsofttól és Watson az IBM-től - kommunikáljon a felhasználóval, válaszoljon a kérdéseire, akár elvont témákról is tudja folytatni a beszélgetést. Megszülettek az első chatbotok, amelyek sikeresen átmennek a Turing-teszten – vagyis félrevezetik a velük kommunikáló embereket, és elhitetik velük, hogy nem mesterséges intelligencia, hanem valódi ember.

A tudósok fantasztikusabb lehetőségeket is fontolgatnak a digitális iker létrehozására: az agy teljes digitalizálását, az úgynevezett tudatfeltöltést. Ám az ilyen irányú munka még csak gyerekcipőben jár: például a Blue Brain projekt részeként 2023-ra teljesen szimulálni kell az emberi agykéreg fő részét képező neokortex digitális változatát.

Hogyan használjuk a digitális ikertestvért

Beszéljen valakivel a halála után

Az egyik legambiciózusabb terv egy ilyen kettős létrehozása, amely helyettesítheti az embert a halála után. „Amikor te és én meghalunk, gyermekeink nem jönnek a sírunkba. Elmennek, elindítják digitális ikreinket, és beszélnek velük” – mondja John Smart. „Hagyja, hogy ez a forgatókönyv kissé messziről hangzik” – teszi hozzá. „De az emberek már siratófalat építenek az elhunyt rokonok lapjain a közösségi hálózatokonés továbbra is küldj nekik privát üzeneteket." Az ilyen nézőpontokat a tudományos-fantasztikus írók és rendezők szeretik. Például a Black Mirror sorozat egyik cselekménye elmeséli, hogyan cserélte le egy fiatal nő az autóbalesetben meghalt férjét egy digitális másolatra. Később egy androidos robotba "feltöltötte" férje tudatát – vagyis gyakorlatilag újraélesztette.

Személyi asszisztens

Ez az opció sokkal egyszerűbb megvalósítani, és nem igényel ilyet magas szint kognitív képességek. Bizonyos mértékig ezt például már megvalósítják digitális asszisztens A Google Asszisztens elemzi e-mailjeit és kereséseit, hogy olyan javaslatokat adjon, amelyek megkönnyítik az Ön életét. A digitális iker azonban nem csak mondani tud valamit, hanem el is tudja vállalni néhány, bár egészen egyszerű feladatait: időpontot egyeztetni egy orvossal, megbeszélni egy üzleti megbeszélést, és az üzletben rámutat a legmegfelelőbb termékekre. diétájához tartalmilag.hasznos anyagok.

A projekt hátrányai

Ennek a koncepciónak az egyik fő hiányossága, amelyet még ideológusa, John Smart is felismer, a magánélet teljes megsértése. A program elolvassa az összes levelezését, elemzi a vásárlásokat, és általában minden lehetséges módon behatol az úgynevezett személyes életbe. A kevesebb adatot gyűjtő nagyvállalatok már most tiltakozással néznek szembe.

John Smart

a digitális ikrek létrehozásának ideológusa

Tudod, szeretném az egészségügyi és pénzügyi adataimat egy kis széfben tartani, hogy senki ne férhessen hozzá. De az ilyen gondolkodás atavizmus. Nem sokra juthat, ha nem áldozza fel a magánéletét. Biztos vagyok benne, hogy amíg az emberek úgy érzik, hogy uralják a technológiát, az adatvédelem másodlagos lesz.

Kép: Edward Blake Edwards

Legutóbb German Gref, a Sberbank elnöke azt mondta, hogy 5 éven belül sok embert levált a mesterséges intelligencia: a döntések 80%-át gépek hozzák meg, ez pedig oda vezet, hogy több tízezer ember veszíti el az állását.

A gépi tanulás és a mesterséges intelligencia szakértője, Pedro Domingos még tovább megy: azt javasolja, hogy az emberek sajátítsák el személyiségük számítógépes pszichológiai modelljét. Mi lesz ő?

Szex, hazugság és gépi tanulás

A digitális jövő a tény felismerésével kezdődik: interakció a számítógéppel – legyen az Öné saját okostelefon vagy egy távoli szerver több ezer mérföldre – minden alkalommal, amikor ezt két szinten teszi. Az első az a vágy, hogy azonnal megkapja, amire szüksége van: választ egy kérdésre, kívánt terméket, új hitelkártyát. A második, stratégiai és legfontosabb szinten elmondod magadról a számítógépet.

Minél többet tanítod neki, annál jobban fog szolgálni vagy manipulálni téged.

Milyen személyiségmodellt szeretnél a számítógépnek ajánlani? Milyen adatokat lehet megadni neki, hogy megépítse ezt a modellt? Ezeket a kérdéseket mindig szem előtt kell tartani, amikor egy gépi tanulási algoritmussal kommunikál – akárcsak az emberekkel való interakció során.

digitális tükör

Gondoljon a világ összes számítógépén tárolt összes adatára. Ezek e-mailek, MS Office dokumentumok, szövegek, tweetek, Facebook és LinkedIn fiókok, internetes keresési előzmények, kattintások, letöltött fájlok és megrendelések, hiteltörténet, adók, telefon- és orvosi adatok, fedélzeti számítógép autója, az Ön által regisztrált mozgások térképe mobiltelefon, az összes kép, amit valaha készített, rövid megjelenések a biztonsági kamerák felvételein.

Ha a leendő életrajzíró csak ehhez az „adatkimerítéshez” férhetne hozzá, semmi máshoz, milyen képe lenne? Valószínűleg elég pontos.

Képzeld el, hogy az összes adatodat átadtad a jövő igazi Mesteralgoritmusának, amely már rendelkezik olyan tudással az emberi életről, amelyet meg tudunk tanítani. Ő készíti el a modelljét, és Ön hordozhatja azt egy pendrive-on a zsebében. Természetesen remek eszköz lesz az önvizsgálathoz – hogyan nézz magadra a tükörben. De a tükör digitális lenne, és nem csak a külsődet mutatná meg, hanem mindent, amit rád nézve meg lehet tanulni. A tükör életre kelhet és beszélhet.

A digitális iker előnyei

Mivel foglalkoznál szívesen, milyen feladatokkal bíznád meg digitális lelkitársadat? Valószínűleg az első dolog, amit szeretnél a modelledtől, hogy utasítsd, hogy tárgyaljon a világgal az Ön nevében: engedje el a kibertérbe, hogy mindenfélét keressen neked.

A világ összes könyve közül egy tucatnyit ajánl, amelyeket először el szeretne olvasni, és a tanács olyan mély, hogy az Amazon még csak álmodni sem tudott róla. Ugyanez történik filmekkel, zenével, játékokkal, ruházattal, elektronikával, bármivel. Természetesen a hűtője mindig tele lesz. A modell kiszűri az e-maileket és hangposta, híreket a Facebookon és frissítéseket a Twitteren, és adott esetben válaszolni is.

Minden idegesítő apróságról gondoskodik modern élet például a hitelkártya-számlák ellenőrzése, a hibás tranzakciók fellebbezése, a menetrend megtervezése, az előfizetések megújítása és az adóbevallások benyújtása. Kiválasztja Önnek a gyógyszert, konzultáljon orvosával, és megrendelje az online áruházban.

A modell megmondja, hogy kit szeretsz. Miután pedig megismerted és megkedvelték egymást, a modelled összeáll a választott modelljével, és olyan éttermeket választ, amelyek mindkettőtöknek tetszenek. És itt válik igazán érdekessé.

Modelltársaság

A nagyon gyorsan közeledő jövőben nem Ön lesz az egyetlen „digitális felével” rendelkező személy, aki éjjel-nappal teljesíti a rendeléseit. Mindenkiben megjelenik egy hasonló személyiségmodell, és a modellek folyamatosan kommunikálnak egymással.

Ha munkát keres, és egy cégnek X alkalmazottja van, akkor modellje interjút készít az Önével. „Beszélgetésük” sok tekintetben egy valódi, „élő” beszélgetéshez fog hasonlítani – a modelled jól instruált lesz, például nem ad ki negatív információkat Önről – azonban az egész folyamat csak a másodperc töredékét vesz igénybe. .

A Mester Algoritmus világában az „embereim kapcsolatba lépnek a tiéddel” lesz „az én programom kapcsolatba lép a te programoddal”. Minden embernek lesz egy kis botja, amelyek célja, hogy könnyebbé és élvezetesebbé tegyék a világ körüli utat. Ügyletek, tárgyalások, találkozók – mindezt még azelőtt megszervezzük, hogy felemelné az ujját.

Digitális lelkitársad olyan lesz, mint egy szervokormány: az élet oda megy, amerre szeretnéd, de kevesebb erőfeszítéssel a részedről.

Ez nem azt jelenti, hogy egy „szűrőbuborékban” találod magad, és csak azt látod, ami garantáltan tetszeni fog, minden meglepetés nélkül. A digitális ember sokkal okosabb lesz, azt az utasítást kapja, hogy hagyjon teret a véletlennek, engedje meg, hogy megérintsen új élményeket, keresse a boldog baleseteket.

Ahogy a modellek javulnak, az interakció egyre jobban hasonlít ahhoz, ami a való világban történne, de in silico és milliószor gyorsabban fog megtörténni. A holnap kibertere egy nagyon hatalmas párhuzamos világgá változik, amely a legígéretesebbeket választja ki a valóságban való kipróbálásra. Olyan lesz, mint egy új, globális tudatalatti, az emberiség kollektív "Id"-je vagy "It".

A mai világ arról nevezetes, hogy az elmeelméletek elkezdtek megjelenni a számítógépekben. Eddig ezek az elméletek még primitívek, de gyorsan fejlődnek, és nem kevesebbet kell velük dolgoznunk, mint másokkal, hogy elérjük, amit akarunk.

A "The Supreme Algorithm" című könyv anyagai alapján

Oroszországban ma nehéz a 4. ipari forradalomról beszélni, de úgy gondoljuk, hogy beszélni kell. Az ipari vállalkozások új generációjának technológiai mozgatórugói között lesznek a dolgok ipari internetének platformjai, amelyek megvalósítják a digitális iker koncepcióját.

A Forrester elemzői úgy határozzák meg a digitális ikertestvért, mint egy valós fizikai objektum létrehozását absztrakt digitális formában, amely közvetítőként működik egy valós eszközhöz való bármilyen kapcsolatnál.

A General Electric szerint a digitális iker mögött az a gondolat, hogy túlmutat a digitális modellekkel való munkavégzésen. A cég azt állítja, hogy a karbantartás a valódi létesítmény digitális modelljével is szinkronban történik, szenzorrendszereken és kommunikáción keresztül.

A Gartner elemzői ügynökség előrejelzése szerint 2021-re a nagy ipari vállalatok fele digitális ikreket fog használni, és ennek eredményeként ezek a szervezetek 10%-os működési hatékonyságnövekedést kapnak.

„A digitális ikrek erősítik az IoT üzleti hatását azáltal, hogy hatékony módot kínálnak az eszközök és folyamatok figyelésére és kezelésére” – mondta Alfonso Velosa, a Gartner kutatási alelnöke. Ez különösen izgalmas csapatunk számára, mivel mi a SAYMON projektben nagyon szorosan részt veszünk az automatizált felügyeletben és vezérlésben, pl. információs rendszerekés internetes dolgok. Természetesen a verseny az IoT-kezelési platformok piacán meglehetősen erős – szó szerint ma minden nagy digitális vállalat azt állítja magáról, hogy rendelkezik platformmal, de nem mindenkinek sikerült saját fejlesztéseket végrehajtania, vagy kész megoldással céget vásárolnia. A rendelkezésre állási nyilatkozat gyakran tisztelgés a tisztesség előtt - van technológiai trend, van egy vállalat nyilatkozata.

Ma még nem dolgozunk digitális modellekkel és rajzokkal – nyitottak vagyunk az ezen a területen tapasztalt partnerek felé. A Ebben a pillanatban van együttműködési tapasztalata egy olyan céggel, amely ipari létesítmények fotórealisztikus másolatait készíti, és ennek eredményeként megszületett egy külön VIOTR projekt, amely egyesíti a digitalizált tér erejét a valódi szenzorokból és videokamerákból való adatgyűjtés lehetőségével, kapcsolók, relék és lengéscsillapítók vezérléséhez a való világban. A VIOTR projekt ma a jövő oktatási technológiáira összpontosít, de lényegében a digitális iker koncepciójának része.

Pontosan ezt fogalmazzák meg a Computer Weekly munkatársai is – egy új megközelítés az éleszközök közötti kommunikáció menedzselése, ill. belső rendszerekés tükörtükrözés megváltozik az eszköz virtuális modellje – vagyis megjelenik egy digitális iker.

A példák azt mutatják, hogy még olyan egyszerű műveletekkel is, mint az ajtózárak vezérlése, jelentős mértékű üzemeltetési megtakarítás érhető el. Az intelligens ajtózárakat gyártó Dormakaba 2012 óta használ vezérlőszoftvert terepmunka ServiceMax vállalatot azáltal, hogy segít neki irányítani a telepítéseket. Az egyes ajtók működésére vonatkozó részletes adatok segítik a Dormakabát és partnereit az épületek hatékonyabb kezelésében. A ServiceMax számára nemrég készült Vanson Bourne-tanulmány szerint az ipari vállalatok óránként 260 000 dollárt veszítenek a nem tervezett leállások miatt. A kudarcok digitális ikrekkel való előrejelzése segíthet leküzdeni ezt a problémát. A digitális iker a Dormakaba mérnökei számára naprakész nyilvántartást tud adni minden olyan műveletről vagy eseményről, amelyet az ajtók érzékelői regisztrálnak, naplózza a komponensek telepítését és a firmware-frissítéseket, és felhasználható. szervizcsapat Dormakaba a termék élettartamának meghatározására együtt Részletes leírás egy biztonsági napló, amely az ajtóhoz van kötve. Szintén fontos az alkatrészek és alkatrészek beszállítóival és a vezetőséggel való szoros kommunikáció biztosítása életciklus terméket, rendkívül precíz ellenőrzési és szolgáltatási szintet biztosítva. A digitális zár előrejelzés használatával a Dormakaba az ügyfelek hívásainak csökkentését és a szolgáltatás minőségének javítását várja. A Swisscommal közösen létrehoztak egy felhőplatformot a zárak kezelésére. Ennek az innovációnak és az üzleti átalakulásnak fontos eleme a partnerképzés – ismeri el Dormakaba.

A Gartner jelentésében A digitális ikrek hatással lesznek a gazdasági és üzleti modellekre, az elemzőcég analógiát von a Google, az Amazon és a Netflix által végzett adatgyűjtés mennyisége és az ipari cégek digitális ikrei által létrehozott adatmennyisége között, hogy folyamatosan figyelemmel kísérjék a vezérlőrendszerekhez csatlakoztatott berendezések működését.

Elemzők arra figyelmeztetnek, hogy ehhez még nagyobb ellenőrzésre lesz szükség a komponensek és szoftverfrissítések felett, és az autógyártóktól is szoftvergyártóvá kell válniuk. „Az eszközkezelőknek szoftveres ismeretekkel kell bővíteniük működési egységeiket, miközben intelligensebb eszközöket adnak hozzá, és növelik a tulajdonjogot is. szoftverés az adatokat a támogatási szerződésekbe” – figyelmeztetnek az elemzők.

Kép innen: https://www.ge.com/

Van jobb módszer is. A tervezési és technológiai tervezési folyamatok hatékonyságának javításának módjainak azonosítása

Aaron Frenkel, Jan Larssen

A termékgyártás kétségtelenül az összes életciklus-folyamat legfontosabb része. Ebben a szakaszban az ötletek valósággá válnak. Sőt, összehangolt tervezési és gyártási folyamatok nélkül, amelyek biztosítják a termék sikeres összeszerelését a műhelyben, az ötletek csak gyönyörű tervrajzok maradnak, vagy nem valósulnak meg teljesen. A technológiai folyamatok tervezésének és fejlesztésének módszerei évek óta változatlanok maradtak, megtartva mindazokat a hagyományos hátrányokat, amelyek költség- és időnövekedéshez vezetnek. Tekintettel arra, hogy manapság az innovációk létfontosságúak a gépgyártó vállalkozások túlélése szempontjából, a Siemens PLM Software elemezte a gyártás előtti folyamatokat, hogy megtalálja a további optimalizálási módokat. Ebben a cikkben Aaron Frankel, a Machinery Solutions marketing igazgatója és Jan Larsson, a Siemens PLM Software európai, közel-keleti és afrikai marketing igazgatója megvitatja, hogy mely hiányosságokat kell kiküszöbölni a a „termék digitális ikertestvére”, és ez hogyan befolyásolja a termékek előállításának módját.

gyönyörű szimfónia

Ha egy modern gyárban találja magát, az emberi munka, a robotok és a gépek, az anyagok és alkatrészek mozgásának csodálatos szimfóniáját láthatja – mindezt a másodperc pontosságának megfelelően, hogy lépést tartsanak az ütemtervvel. A kép egyszerűen fantasztikus.

De a színfalak mögött a tervezés és a gyártás technológiai előkészítésének elavult folyamatait fogjuk látni. Nem fogunk senkit kritizálni. A termékdizájn kidolgozása önmagában nem kis teljesítmény. A tervezés nagyon lehet kihívást jelentő feladat. Egyes esetekben egy termék több millió alkatrészből áll, és több ezer alkalmazott és partner dolgozik a létrehozásán, gyakran a világ minden táján. Ezenkívül a kritikus iparágak, mint például az elektronika (gyorsabb processzorok, miniatürizálás), az autóipar (zöld és kibocsátáscsökkentés) és a repülőgépipar (zöld és kompozit anyagok) folyamatosan törekednek az új termékek létrehozásának folyamatának optimalizálására és felgyorsítására. Tekintettel a megoldandó feladatok nagy bonyolultságára, teljesen érthető az a vonakodás, hogy nem hajlandók eltérni a helyszínen bevált előgyártási folyamatoktól. Ügyfeleink azonban gyakori terméktervezési és gyártási problémákról számolnak be, amelyek bizonyos esetekben költséges késéseket okoznak.

Gyakori problémák

Az egyik legkomolyabb nehézség, amit látunk, az, hogy a tervezők és a technológusok eltérő rendszereket használnak. Ez a gyakorlatban oda vezet, hogy a tervezők a fejlesztéseiket olyan technológusokhoz adják át, akik technológiai folyamatokat próbálnak létrehozni. számítógépes rendszerek amihez hozzászoktak. Ebben a forgatókönyvben - és ez nagyon gyakran előfordul - az információ deszinkronizálása történik, ami megnehezíti a helyzet ellenőrzését. Emellett a hibák valószínűsége is nő.

A bolti alaprajzok kialakítása során rendszeresen felmerülnek problémák. Ennek az az oka, hogy az elrendezések általában 2D alaprajzok és papírrajzok formájában készülnek. Ez egy hosszú és fáradságos folyamat. A 2D rajzok a folyamat fontos részét képezik, de nem rendelkeznek a szükséges rugalmassággal. Gyakran előfordul, hogy a műhely berendezéseinek átrendezése nincs rögzítve a rajzon. A probléma különösen súlyosbodik a gyorsan változó piacokon (pl. fogyasztói elektronika), ahol a termelési rendszerek folyamatos bővítése és korszerűsítése szükséges. Miért? Mert a kétdimenziós elrendezésekből hiányzik az intelligencia és az asszociativitás. Megakadályozzák, hogy a technológusok pontosan tudják, mi történik a műhelyben, és gyorsan okos döntéseket hozzanak.

Az elrendezés elkészítése után technológiai útvonalat dolgoznak ki. Általában akkor átmegy az ellenőrzési szakaszon. Itt van egy másik jelentős akadály a hatékonyság növekedése előtt. A technológusoknak általában meg kell várniuk a berendezés telepítését, hogy értékeljék a berendezés teljesítményét. Sőt, ha a jellemzők alacsonyabbak a vártnál, akkor már késő alternatív technológiát kifejleszteni. Tapasztalataink azt mutatják, hogy ez a helyzet jelentős késésekhez vezet.

Végül a vásárlók két további problémát jelentenek a gyártás előtti ciklus végén. Ez az egyes műveletek teljesítményének és a teljes technológiai folyamat egészének értékelése.

A modern gyártás nagy bonyolultsága és a közötti koordináció gyakori hiánya miatt különféle rendszerek A folyamattervezés során nem könnyű azonosítani, hogy mely műveletek vagy termelési területek okoznak késést a teljes sor működésében. És amikor egy termék tényleges gyártásáról van szó, az ügyfelek arról számolnak be, hogy általában rendkívül nehéz a termelékenység értékelése, valamint a tényleges folyamatok és az általuk tervezett folyamatok egyezésének értékelése. A probléma ismét a nagy bonyolultság, valamint a gyártás, a tervezők és a technológusok közötti visszacsatolás hiánya.

Digitális iker

A digitális iker egy valós tárgy virtuális másolata, amely ugyanúgy viselkedik, mint a valódi tárgy. Anélkül, hogy itt belemennénk a termékeink műszaki részleteibe, elég annyit mondanunk, hogy termékéletciklus-menedzsment (PLM) eszközeink teljes digitális platformot biztosítanak. Támogatja a digitális ikrek használatát, amelyek pontosan modellezik a végpontok közötti terméktervezési és gyártási folyamatokat.

Mit jelent mindez a gyakorlatban? Vessünk egy pillantást a fenti lépésekre, és mutassuk meg az új megközelítés által biztosított főbb funkciókat.

Építkezés

Az NX (és más CAD-rendszerek) elkészíti a termék modelljét, és 3D JT formátumban elküldi a Teamcenternek. Az alkalmazás másodpercek alatt több ezer különböző virtuális terméktervet hoz létre, amelyek pontosan illeszkednek a tényleges termékhez. A lehetséges problémák azonosítására ugyanakkor a nagy adatfeldolgozási technológiák, a modellekben található tervezési és technológiai információk (PMI) (tűrések, illesztések, alkatrészek és szerelvények közötti kapcsolatok), valamint a technológiai folyamat alapvető leírása szolgál. Ezt a megközelítést már a gyakorlatban is kipróbáltuk cégünk létrehozása során elektronikus eszközök. Például azonnal meg tudtuk állapítani, hogy a videokimeneti csatlakozó menetes furatai nem pontosan illeszkednek a PCB csavarfurataihoz. Ha a hibát nem veszik volna észre, az ügyfelek garanciális igényét eredményezett volna: a csatlakozó kioldódhatott volna a nyomtatott áramkör. A tervezési hibák korai felismerése jelentős időt és pénzt takarít meg, mind a technológiafejlesztés, mind a gyártás terén.

Technológiai folyamatok tervezése

A digitális iker javítja a tervezők és a technológusok közötti együttműködést, optimalizálja a helyszín és a gyártási technológia kiválasztását, valamint a szükséges erőforrások allokációját. Vegyünk egy példát az építési folyamat módosítására. A mi szoftver, a folyamatmérnökök az új tervezési specifikáció alapján új műveletekkel egészítik ki a folyamat működő 3D-s modelljét. A világ bármely pontjáról bármilyen termelési rendszert lehet szimulálni: mondjuk a párizsi technológusok egy riói üzemben készítik elő a gyártást. Az egyes hozzáadott műveletek idejére vonatkozó információk birtokában a technológusok ellenőrzik, hogy az új technológiai útvonal megfelel-e a megadott teljesítménymutatóknak. Ha ez nem így van, akkor a technológiai műveletek cseréje vagy átrendezése történik. Ezután ismét sor kerül a numerikus szimulációra, amíg a kiválasztott technológiai út megfelel a követelményeknek. Az új munkafolyamat azonnal elérhető minden fejlesztő számára jóváhagyásra. Ha bármilyen problémát észlelnek, a tervezők és a technológusok együtt dolgoznak a kiküszöbölésükön.

üzlet alaprajzai

Az elrendezéseken való munka során javasoljuk egy digitális iker létrehozását, amely mechanikai berendezéseket, automatizálási rendszereket és erőforrásokat tartalmaz, és egyértelműen kapcsolódik a tervezés és a technológiai előgyártás teljes „ökoszisztémájához”. A PLM eszközkészlet segítségével a technológiai műveletek húzással felcserélhetők. Ugyanilyen egyszerű a berendezések és a személyzet elhelyezése a gyártósoron és a működés szimulációja. Nagyon egyszerű, de ugyanakkor kivételes hatékony módszer technológiai folyamatok létrehozása, szerkesztése. Amikor olyan tervezési változtatásokat hajtanak végre, amelyek új ipari robotot igényelnek, a numerikus szimulációs szakemberek megvizsgálják például, hogy be lehet-e szerelni egy ekkora robotot anélkül, hogy a szállítószalagot megütnék. Az üzletterv-tervező elvégzi a szükséges módosításokat, változási értesítést készít, amely alapján a beszerzési osztály új eszközöket vásárol. Az elvégzett változtatások következményeinek ezen elemzése lehetővé teszi a hibák elkerülését, és szükség esetén a szállítók azonnali értesítését.

Technológiai tervezési döntések ellenőrzése

Az ellenőrzési fázisban egy digitális ikerpárt használnak az összeszerelési folyamat virtuális ellenőrzésére. A virtuális modellezés és a kvantitatív elemzés lehetővé teszi az összeszerelésben végzett kézi munkával kapcsolatos összes tényező értékelését, és olyan problémák azonosítását, mint például a dolgozó kínos testtartása. Ez lehetővé teszi a fáradtság és a munkával összefüggő sérülések elkerülését. A szimuláció eredményei alapján oktatóvideókat és utasításokat készítenek.

Teljesítmény optimalizálás

A digitális iker a tervezett technológiai rendszer statisztikai modellezésére és értékelésére szolgál. Ezzel könnyen eldönthető, hogy kézi munkát, robotokat vagy robotok és munkások kombinációját kell-e alkalmazni. Minden folyamat numerikusan szimulálható, egészen egyetlen gép energiafogyasztásáig, hogy a technológia a lehető legjobban optimalizálható legyen. Az elemzés megmutatja, hogy az egyes műveletekben hány alkatrész készül. Ez biztosítja, hogy a tényleges gyártósor teljesítménye megfeleljen a célnak.

és valós világok. Ez lehetővé teszi a tervezési projekt és a ténylegesen gyártott projekt összehasonlítását.
termék. Az ábra bemutatja, hogyan alkalmazzák a big data technológiákat
a termékminőséggel kapcsolatos aktuális információk összegyűjtése, amelyeket elemzés céljából továbbítanak
a Teamcenterben tárolt digitális ikerre

Termékgyártás

A digitális iker biztosítja Visszacsatolás a valós és a virtuális világ között, ami lehetővé teszi a termékek gyártási folyamatainak optimalizálását. A technológiai utasításokat közvetlenül a műhelybe továbbítják, ahol a berendezések kezelői videóval együtt megkapják azokat. Az üzemeltetők gyártási adatokat szolgáltatnak a tervezőknek (például a panelt rögzítő két csavar közötti rés), míg más automatizált rendszerek teljesítményadatokat gyűjtenek. Ezután következik a tervezési projekt és a ténylegesen legyártott termék összehasonlítása, az eltérések azonosítása és kiküszöbölése.

Új megközelítések a munkához

A digitális iker használata, amely egy valódi termék pontos másolata, segít a lehetséges problémák gyors azonosításában, felgyorsítja a gyártás előkészítését és csökkenti a költségeket. Ezenkívül a digitális iker jelenléte garantálja a tervezők által tervezett termék gyártásának lehetőségét; minden technológiai folyamat naprakész és szinkronizált; a kifejlesztett technológiák működőképesnek bizonyulnak, a gyártás pontosan a tervek szerint működik. A digitális iker lehetővé teszi annak tesztelését, hogyan lehet új technológiákat integrálni a meglévő gyártósorokba. Ez kiküszöböli a berendezések vásárlásával és telepítésével kapcsolatos kockázatokat.

A gépészet a világipar egyik legfejlettebb ága, ahol a gyakorlatban bevált, de a gyártás technológiai előkészítésének elavult megközelítéseit régóta használják. Itt az ideje, hogy elhozzuk az innováció szellemét, amely utat nyit a sikerhez a termékfejlesztésben és a gyártásban. Ideje kipróbálni valami újat!