Neuroniniai tinklai, skaitmeniniai dvyniai, dirbtinis intelektas. Pramonės 4.0 technologijos neatpažįstamai pakeis naftos pramonę
Skaitmeninio amžiaus architektai
Paprastai technologiškai pažangiausiomis sritimis laikomos informacines technologijas ir biomedicina. Visai kitoks požiūris į tradicinių pramonės šakų, tokių kaip metalo valcavimas ar naftos gavyba ir perdirbimas, įmones. Iš pirmo žvilgsnio jie atrodo konservatyvūs, tačiau daugelis ekspertų juos vadina pagrindiniais naujojo skaitmeninio amžiaus architektais.
Pramonės gigantai pradėjo automatizuoti gamybos procesus praėjusio amžiaus 30-ųjų viduryje. Per daugelį dešimtmečių aparatinės ir programinės įrangos sistemos buvo nuolat tobulinamos ir sudėtingos. Gamybos procesų automatizavimas, pavyzdžiui, naftos perdirbime, pažengė į priekį. Šiuolaikinės naftos perdirbimo gamyklos darbą stebi šimtai tūkstančių jutiklių ir prietaisų, o kuro atsargas realiu laiku seka palydovinės navigacijos sistemos. Kasdien vidutinė Rusijos naftos perdirbimo gamykla pagamina daugiau nei 50 000 terabaitų informacijos. Palyginimui, 3 milijonai knygų, saugomų Rusijos valstybinės bibliotekos skaitmeninėje saugykloje, užima šimtus kartų mažiau – „tik“ 162 terabaitus.
Tai yra tie patys „didieji duomenys“ arba dideli duomenys, yra srautas, panašus į didžiausių svetainių ir socialinių tinklų informacijos atsisiuntimą. Sukauptas duomenų masyvas yra unikalus šaltinis, kurį galima panaudoti verslo valdyme. Bet tradiciniais metodais informacijos analizė tam nebetinka. Su tokia duomenų apimtimi efektyviai dirbti galima tik naudojant Industry 4.0 technologijas. Besikeičiančios ekonominės paradigmos kontekste turtinga gamybos „istorinė patirtis“ yra rimtas privalumas. Dideli duomenys yra dirbtinio intelekto pagrindas. Jo gebėjimas mokytis, suprasti tikrovę ir numatyti procesus tiesiogiai priklauso nuo įkeliamų žinių kiekio. Tuo pat metu pramonės įmonės turi galingą inžinerijos mokyklą ir aktyviai dalyvauja diegiant ir tobulinant naujas technologijas. Tai dar viena aplinkybė, dėl kurios jie yra pagrindiniai „naujosios ekonomikos“ veikėjai.
Savaitės geriausias
Galiausiai, šalies pramonininkai žino verslo efektyvumo kainą. Rusija yra didelių atstumų šalis. Dažnai gamybos turtas yra labai nutolęs nuo vartotojų. Tokiomis sąlygomis labai sunku greitai reaguoti į rinkos svyravimus. Tradicinės technologijos leidžia sutaupyti ne daugiau nei dešimtadalį procento. Tuo tarpu skaitmeniniai sprendimai jau šiandien leidžia sumažinti išlaidas iki 10-15% per mėnesį. Faktas akivaizdus: ketvirtosios pramonės revoliucijos eroje konkurencingi bus tie, kurie išmoks efektyviausiai pritaikyti naujas technologijas sukauptos patirties kontekste.
Petras Kaznačejevas, RANEPA išteklių ekonomikos centro direktorius: „Kaip pirmą žingsnį link „integralios“ dirbtinio intelekto sistemos naftoje ir dujose, galima būtų apsvarstyti „protingą“ valdymą ir įmonės planavimą. Šiuo atveju galėtume kalbėti apie algoritmo sukūrimą, kaip suskaitmeninti visą svarbiausią informaciją apie įmonės veiklą – nuo lauko iki degalinės. Ši informacija gali būti siunčiama į vieną automatizuotą centrą. Remiantis šia informacija, naudojant dirbtinio intelekto metodus, būtų galima daryti prognozes ir rekomendacijas, kaip optimizuoti įmonės darbą.
Skaitmeninės transformacijos lyderis
Suvokdami šią tendenciją, Rusijos ir pasaulio pramonės lyderiai atkuria per dešimtmečius besivystančius verslo procesus, į gamybą diegdami pramoniniu daiktų internetu, dirbtiniu intelektu ir dideliais duomenimis pagrįstas „Industry 4.0“ technologijas. Intensyviausia pertvarka vyksta naftos ir dujų pramonėje: pramonė dinamiškai „skaitmenizuojasi“, investuoja į projektus, kurie dar vakar atrodė kaip mokslinė fantastika. Dirbtinio intelekto valdomi ir situacijas nuspėti galintys augalai, instaliacijos, kurios operatoriui sufleruoja geriausią darbo režimą – visa tai jau šiandien tampa realybe.
Kartu didžiausias uždavinys – sukurti gamybos, logistikos, gamybos ir pardavimų valdymo sistemą, kuri apjungtų išmaniuosius gręžinius, gamyklas ir degalines į vieną ekosistemą. Idealiame skaitmeniniame modelyje tuo metu, kai vartotojas paspaudžia degalų dozatoriaus svirtį, įmonės analitikai operacijų centre akimirksniu informuojami apie tai, kokios markės benzino pilamas į baką, kiek alyvos reikia išgauti, pristatyti į gamyklą ir apdoroti, kad atitiktų paklausą konkrečiame regione. Iki šiol nė vienai iš Rusijos ir užsienio įmonių nepavyko sukurti tokio modelio. Tačiau sprendžiant šią problemą „Gazprom Neft“ pasistūmėjo toliausiai. Jos specialistai šiuo metu įgyvendina nemažai projektų, kurie galiausiai turėtų tapti pagrindu kuriant vieną perdirbimo, logistikos ir pardavimų valdymo platformą. Platforma, kurios dar niekas pasaulyje neturi.
Skaitmeniniai dvyniai
Šiandien „Gazprom Neft“ naftos perdirbimo gamyklos yra vienos moderniausių pramonėje. Tačiau ketvirtoji pramonės revoliucija atveria kokybiškai naujas galimybes, kartu pateikdama naujus reikalavimus automatizavimui. Tiksliau kalba eina ne tiek apie automatizavimą, kiek apie beveik visišką gamybos skaitmeninimą.
Naujojo etapo pagrindas bus vadinamieji „skaitmeniniai dvyniai“ – virtualios naftos perdirbimo agregatų kopijos. 3D modeliai patikimai aprašo visus procesus ir ryšius, kurie vyksta tikruose prototipuose. Jie yra pagrįsti dirbtinio intelekto darbu, pagrįstu neuroniniais tinklais. “ Skaitmeninis dvynys» gali pasiūlyti optimalius įrangos veikimo režimus, numatyti jos gedimus, rekomenduoti remonto terminus. Tarp kitų privalumų yra galimybė nuolat mokytis. Neuroninis tinklas pats randa klaidas, jas ištaiso ir įsimena, taip pagerindamas savo darbą ir prognozės tikslumą.
„Skaitmeninio dvynio“ mokymo pagrindas yra istorinės informacijos rinkinys. Šiuolaikinės naftos perdirbimo gamyklos yra tokios pat sudėtingos kaip ir žmogaus kūnas. Šimtai tūkstančių dalių, dešimtys tūkstančių jutiklių. Kiekvienos instaliacijos techninė dokumentacija užima susirinkimų salės dydžio patalpą. Norint sukurti „skaitmeninį dvynį“, visa ši informacija pirmiausia turi būti įkelta į neuroninis tinklas. Tada prasideda pats sunkiausias etapas – dirbtinio intelekto mokymo suprasti instaliaciją etapas. Tai apima jutiklių ir prietaisų rodmenis, surinktus per pastaruosius kelerius gamyklos veikimo metus. Operatorius imituoja įvairias situacijas, verčia neuroninį tinklą atsakyti į klausimą „kas bus, jei bus pakeistas vienas iš veikimo parametrų? - pavyzdžiui, pakeisti vieną iš žaliavos komponentų arba padidinti įrenginio maitinimą. Neuroninis tinklas analizuoja praėjusių metų patirtį ir skaičiavimo būdu iš algoritmo išskiria neoptimalius režimus, mokosi numatyti būsimą įrenginio veikimą.
Savaitės geriausias
„Gazprom Neft“ jau visiškai „skaitmenizavo“ du pramoninis kompleksas dalyvauja automobilių degalų gamyboje – Maskvos naftos perdirbimo gamyklos katalizinio krekingo benzino hidrovalymo agregatas ir bendrovės naftos perdirbimo gamykloje Omske veikiantis padalinys. Bandymai parodė, kad dirbtinis intelektas gali tuo pačiu metu atsižvelgti į puiki suma savo „skaitmeninių dvynių“ parametrus, priima sprendimus ir praneša apie galimus darbo nukrypimus dar prieš tą akimirką, kai bėda gresia peraugti į rimtą problemą.
Tuo pačiu metu „Gazprom Neft“ atlieka bandymus kompleksinius sprendimus, kuris sumažins žmogiškojo faktoriaus įtaką visos gamybos mastui. Panašūs projektai šiuo metu įgyvendinami bendrovės bitumo gamyklose Riazanėje ir Kazachstane. Sėkmingi sprendimai, rasti empiriškai, vėliau gali būti padidinti iki didelių naftos perdirbimo gamyklų lygio, o tai galiausiai sukurs efektyvią skaitmeninės gamybos valdymo platformą.
Nikolajus Legkodimovas, KPMG Rusijos ir NVS pažangiųjų technologijų konsultacinės grupės vadovas:„Sprendimai, modeliuojantys įvairius komponentus, mazgus ir sistemas, žinomi ir naudojami jau seniai, taip pat ir naftos bei dujų pramonėje. Apie kokybinį šuolį galima kalbėti tik pasiekus pakankamą šių modelių aprėptį. Jei sugebėsime sujungti šiuos modelius tarpusavyje, sujungti juos į visą sudėtingą grandinę, tai iš tikrųjų leis problemas išspręsti visiškai nauju lygiu - ypač modeliuoti sistemos elgesį kritinėmis, nepelningomis ir tiesiog pavojingomis darbo sąlygomis. . Tose srityse, kuriose įrangos pertvarkymas ir atnaujinimas yra labai brangus, tai leis iš anksto išbandyti naujus komponentus.
Veiklos valdymas
Ateityje visą vertės grandinę „Gazprom Neft“ logistikos, perdirbimo ir rinkodaros bloke jungs viena dirbtiniu intelektu paremta technologinė platforma. Šio organizmo „smegenys“ bus Veiklos valdymo centras, prieš metus įkurtas Sankt Peterburge. Būtent čia tekės informacija iš „skaitmeninių dvynių“, čia ji bus analizuojama, o čia, remiantis gautais duomenimis, bus priimami valdymo sprendimai.
Jau šiandien daugiau nei 250 000 jutiklių ir dešimtys sistemų realiu laiku Centrui perduoda informaciją iš viso bendrovės turto, įtraukto į „Gazprom Neft“ logistikos, apdorojimo ir rinkodaros bloko perimetrą. Kas sekundę čia pasiekia 180 000 signalų. Norint peržiūrėti šią informaciją, žmogui prireiktų maždaug savaitės. Centro skaitmeninės smegenys tai daro akimirksniu: stebi produktų kokybę ir naftos produktų kiekį realiu laiku visoje grandinėje – nuo naftos perdirbimo gamyklos iki galutinio vartotojo.
Strateginis Centro tikslas – pasinaudojant Pramonė 4.0 technologijomis ir galimybėmis, radikaliai padidinti vartotojų segmento efektyvumą. Tai yra, ne tik procesų valdymas – tai galima padaryti naudojant tradicines sistemas, bet ir paverčiant šiuos procesus pačius efektyviausius: naudojant nuspėjamąją analizę ir dirbtinį intelektą kiekviename verslo etape sumažinsite nuostolius, optimizuokite procesus ir išvengsite nuostolių.
Artimiausiu metu Centras turėtų išmokti išspręsti keletą esminių užduočių, turinčių įtakos verslo valdymo efektyvumui. Tai apima ateities numatymą 60 dienų į priekį: kaip rinka elgsis po dviejų mėnesių, kiek naftos reikės perdirbti, kad būtų patenkintas benzino poreikis šiuo metu, kokios būklės bus įranga, ar gamyklos bus gali susidoroti su artėjančia apkrova ir ar jas remontuoti. Tuo pačiu per artimiausius dvejus metus Centras turėtų pasiekti 50% pajėgumą ir pradėti stebėti, analizuoti ir prognozuoti naftos produktų atsargų kiekį visose įmonės naftos bazėse ir degalų papildymo kompleksuose; in automatinis režimas stebėti daugiau nei 90% gamybos parametrų; išanalizuoti daugiau nei 40% technologinių įrenginių patikimumą ir parengti priemones, kurios užkirstų kelią naftos produktų praradimui ir jų kokybės pablogėjimui.
Iki 2020 metų „Gazprom Neft“ siekia pasiekti 100% veiklos valdymo centro pajėgumų. Tarp deklaruojamų rodiklių – visos įrangos patikimumo analizė, produkcijos kokybės ir kiekybės nuostolių prevencija, prognozuojamas technologinių nukrypimų valdymas.
Daria Kozlova, VYGON Consulting vyresnioji konsultantė:„Apskritai integruoti sprendimai duoda reikšmingų rezultatų ekonominis efektas pramonei. Pavyzdžiui, „Accenture“ duomenimis, ekonominis skaitmeninimo efektas gali siekti daugiau nei 1 trilijoną USD. Todėl kalbant apie dideles vertikaliai integruotas įmones, integruotų sprendimų diegimas yra labai pagrįstas. Tačiau tai pateisinama ir mažoms įmonėms, nes padidėjęs efektyvumas gali joms atlaisvinti papildomų lėšų mažinant sąnaudas, padidinti apyvartinių lėšų valdymo efektyvumą ir pan.“.
Aptarkite 0
Skyriuje „New Word“ „Apparat“ kalba apie neseniai atsiradusius terminus, susijusius su nauja visuomene. Šiame leidime yra skaitmeninis dvynys. Kompiuteris, kuris žino viską apie jus ir gali imituoti jūsų elgesį.
Skaitmeninis dvynys
Futuristo ir „Acceleration Studies Foundation“ įkūrėjo Johno Smarto technologinė svajonė, ta ypatinga kompiuterines programas galintis imituoti konkrečių žmonių elgesį. Naudodamas įvairias jūsų duomenų rinkimo ir analizės technologijas, kompiuteris galės atsakyti į jūsų laiškus vietoj jūsų ir net bendrauti su artimaisiais, kol jūs pats būsite užimtas. Anot Smart, skaitmeniniai dvyniai turėtų atsirasti per ateinančius penkerius metus.Daroma prielaida, kad norint sukurti skaitmeninį dvynį, speciali programinė įranga analizuos jūsų susirašinėjimą socialiniuose tinkluose ir paštu, naršymo istorija ir pirkiniai internetinėse parduotuvėse, informacija iš nešiojamų įrenginių, išmaniųjų telefonų ar išmanusis laikrodis ir bet kokią kitą turimą informaciją. Remiantis šiais duomenimis, specialių algoritmų pagalba bus galima užprogramuoti savo elgesį: kaip atsakytumėte savo partneriui į dalykinį laišką, kad vaikams pasakytumėte jų žinutę feisbuke. Kompiuteriai jau daug žino apie mūsų pageidavimus, pavyzdžiui, reklamos įmonės analizuoja mūsų paieškos terminai ir laiškus, kiekvienam žmogui susikurkite anketą ir stenkitės jam rodyti tik tuos skelbimus, kurie jam tikrai bus įdomūs.
Programinė įranga, imituojanti žmogaus elgesį, taip pat pradeda lįsti į mūsų gyvenimą: skaitmeniniai asistentai– „Siri“ iš „Apple“, „Cortana“ iš „Microsoft“ ir „Watson“ iš IBM – bendrauja su vartotoju, atsako į jo klausimus, gali palaikyti pokalbį net abstrakčiomis temomis. Sukurti pirmieji pokalbių robotai, kurie sėkmingai išlaiko Turingo testą – tai yra, jie suklaidina su jais bendraujančius žmones ir verčia patikėti, kad tai ne dirbtinis intelektas, o tikras žmogus.
Mokslininkai svarsto ir daugiau fantastiškų galimybių sukurti skaitmeninį dvynį: visišką smegenų skaitmeninimą, vadinamąjį sąmonės įkėlimą. Tačiau darbas šia kryptimi šiuo metu dar tik prasideda: pavyzdžiui, įgyvendinant projektą „Blue Brain“, iki 2023 m. turėtų būti visiškai imituota skaitmeninė neokortekso – pagrindinės žmogaus smegenų žievės dalies – versija.
Kaip naudotis skaitmeniniu dvyniu
Pasikalbėkite su žmogumi po jo mirties
Vienas ambicingiausių planų – sukurti tokį dublį, kuris galėtų pakeisti žmogų po jo mirties. „Kai tu ir aš mirsime, mūsų vaikai neateis į mūsų kapus. Jie eis ir paleis mūsų skaitmeninius dvynius ir pasikalbės su jais“, – sako Johnas Smartas. „Tegul šis scenarijus skamba šiek tiek toli“, – priduria jis. „Tačiau žmonės jau stato raudų sieną ant mirusių giminaičių puslapių socialiniuose tinkluose ir toliau siųsti jiems asmenines žinutes. Tokias perspektyvas mėgsta mokslinės fantastikos rašytojai ir režisieriai. Pavyzdžiui, vienas iš serialo „Black Mirror“ siužetų pasakoja, kaip jauna moteris savo vyrą, žuvusį automobilio avarijoje, pakeitė skaitmenine kopija. Vėliau ji savo vyro sąmonę „įkėlė“ į android robotą – tai yra praktiškai jį atgaivino.
Asmeninis asistentas
Ši parinktis yra daug paprasčiau įgyvendinama ir jai nereikia aukštas lygis pažintiniai gebėjimai. Pavyzdžiui, tam tikru mastu tai jau įgyvendinama skaitmeninis asistentas„Google“ dabar analizuoja jūsų el. paštą ir atlieka paieškas, kad pateiktų pasiūlymus, kurie palengvins jūsų gyvenimą. Tačiau skaitmeninis dvynys gali ne tik ką nors pasakyti, bet ir imtis kai kurių jūsų užduočių, nors ir gana paprastų: susitarti su gydytoju, susitarti dėl dalykinio susitikimo, o parduotuvėje nurodyti tinkamiausias prekes. Jūsų mitybai pagal turinį.naudingų medžiagų.
Projekto trūkumai
Vienas pagrindinių šios koncepcijos trūkumų, kurį pripažįsta net jos ideologas Johnas Smartas, yra visiškas privatumo pažeidimas. Programa skaitys visą jūsų susirašinėjimą, analizuos pirkinius ir apskritai visais įmanomais būdais įsiskverbs į tai, kas vadinama asmeniniu gyvenimu. Didelės korporacijos, kurios renka mažiau duomenų, jau susiduria su protestais.
Džonas Smartas
skaitmeninių dvynių kūrimo ideologasŽinote, norėčiau saugoti savo sveikatos ir finansinę informaciją mažame seife, kad niekas jos negalėtų pasiekti. Tačiau toks mąstymas yra atavizmas. Negausi daug, jei nepaaukosi savo privatumo. Esu tikras, kad tol, kol žmonės jausis valdantys technologijas, duomenų privatumas bus antraeilis dalykas.
Vaizdas: Edwardas Blake'as Edwardsas
Visai neseniai „Sberbank“ prezidentas Germanas Grefas teigė, kad per 5 metus dirbtinis intelektas pakeis daugelį žmonių: 80% sprendimų priims mašinos, o tai lems, kad dešimtys tūkstančių žmonių neteks darbo.
Mašininio mokymosi ir dirbtinio intelekto ekspertas Pedro Domingos žengia dar toliau: jis siūlo žmonėms įgyti kompiuterinį psichologinį savo asmenybės modelį. Kokia ji bus?
Seksas, melas ir mašininis mokymasis
Skaitmeninė ateitis prasideda suvokus faktą: bendravimas su kompiuteriu – nesvarbu, ar tai tavo nuosavas išmanusis telefonas arba serveris, esantis už tūkstančių mylių – kiekvieną kartą, kai tai darote dviem lygiais. Pirmas – noras iš karto gauti tai, ko reikia: atsakymą į klausimą, norimą prekę, naują kredito kortelę. Antrame lygyje, strateginiame ir svarbiausia, pasakoji kompiuteriui apie save.
Kuo daugiau jo mokysite, tuo geriau jis jumis tarnaus ar manipuliuos.
Kokį savo asmenybės modelį norite pasiūlyti kompiuteriui? Kokius duomenis jam galima pateikti, kad jis sukurtų šį modelį? Šiuos klausimus reikia turėti omenyje, kai bendraujate su mašininio mokymosi algoritmu – kaip ir bendraujant su žmonėmis.
skaitmeninis veidrodis
Pagalvokite apie visus savo duomenis, kurie saugomi visuose pasaulio kompiuteriuose. Tai el. laiškai, MS Office dokumentai, tekstai, tviteriai, „Facebook“ ir „LinkedIn“ paskyros, žiniatinklio paieškos istorija, paspaudimai, atsisiųsti failai ir užsakymai, kredito istorija, mokesčiai, telefono ir medicininiai įrašai, vairavimo informacija, įrašyta borto kompiuteris jūsų automobilio, jūsų užregistruoto judėjimo žemėlapis Mobilusis telefonas, visos jūsų kada nors padarytos nuotraukos, trumpi pasirodymai apsaugos kameros filmuotoje medžiagoje.
Jei būsimasis biografas turėtų prieigą tik prie šio „duomenų išmetimo“ ir nieko kito, kokį paveikslą jis turėtų? Tikriausiai gana tiksliai.
Įsivaizduokite, kad paėmėte visus savo duomenis ir atidavėte tikrajam ateities pagrindiniam algoritmui, kuris jau turi žinių apie žmogaus gyvenimą, kurių galime išmokyti. Jis sukurs jūsų modelį, o jūs galėsite jį nešiotis „flash drive“ kišenėje. Žinoma, tai bus puiki priemonė savistabai – kaip pažvelgti į save veidrodyje. Bet veidrodis būtų skaitmeninis ir rodytų ne tik tavo išvaizdą, bet viską, ką galima išmokti tave stebint. Veidrodis galėtų atgyti ir prabilti.
Skaitmeninio dvynio pranašumai
Ką norėtum veikti, kokias užduotis patikėti skaitmeninei sielos draugei? Tikriausiai pirmas dalykas, kurio norėtumėte iš savo modelio, yra nurodyti jai derėtis su pasauliu jūsų vardu: paleiskite ją į elektroninę erdvę, kad ji ieškotų jums įvairiausių dalykų.
Iš visų pasaulio knygų ji rekomenduos tuziną, kurią pirmiausia norėsite perskaityti, o patarimai tokie gilūs, apie kuriuos „Amazon“ negalėjo net pasvajoti. Tas pats nutiks su filmais, muzika, žaidimais, drabužiais, elektronika ir bet kuo. Žinoma, jūsų šaldytuvas visada bus pilnas. Modelis filtruos jūsų el balso paštas, naujienas „Facebook“ ir „Twitter“ naujienas ir prireikus atsakykite už jus.
Ji rūpinasi visomis erzinančiomis smulkmenomis šiuolaikinis gyvenimas pavyzdžiui, tikrinti kredito kortelių sąskaitas, pateikti apeliaciją dėl neteisingų operacijų, planuoti savo tvarkaraštį, atnaujinti prenumeratas ir pateikti mokesčių deklaracijas. Ji parinks Jums vaistą, pasikonsultuos su gydytoju ir užsisakys internetinėje parduotuvėje.
Modelis jums pasakys, kas jums patinka. O kai susipažinsite ir pamėgsite vienas kitą, jūsų modelis susijungs su jūsų išrinktojo modeliu ir pasirinks jums abiem patikusius restoranus. Ir čia tampa tikrai įdomu.
Modelių draugija
Labai greitai artėjančioje ateityje jūs nebūsite vienintelis žmogus, turintis „skaitmeninę pusę“, kuris jūsų užsakymus vykdo visą parą. Kiekviename atsiras panašus asmenybės modelis, o modeliai visą laiką bendraus tarpusavyje.
Jei ieškote darbo ir įmonėje dirba X darbuotojai, tada jos modelis apklaus jūsų. Jų „pokalbis“ daugeliu atžvilgių bus panašus į tikrą, „gyvą“ – jūsų modelis bus gerai instruktuotas, pavyzdžiui, neduos apie jus neigiamos informacijos – tačiau visas procesas užtruks tik sekundės dalį. .
Pagrindinio algoritmo pasaulyje „mano žmonės susisieks su tavaisiais“ taps „mano programa susisieks su jūsų programa“. Kiekvienas žmogus turės aibę robotų, sukurtų tam, kad keliauti po pasaulį būtų lengviau ir maloniau. Sandoriai, derybos, susitikimai – visa tai bus suorganizuota dar nepajudinus piršto.
Jūsų skaitmeninis sielos draugas bus kaip vairo stiprintuvas: gyvenimas eis ten, kur norite, bet jums reikės mažiau pastangų.
Tai nereiškia, kad atsidursite „filtro burbule“ ir pamatysite tik tai, kas jums garantuotai patiks, be jokių staigmenų. Skaitmeninis žmogus bus daug protingesnis, jam bus nurodyta palikti vietos atsitiktinumui, leisti prisiliesti prie naujų potyrių, ieškoti laimingų nelaimingų atsitikimų.
Tobulėjant modeliams sąveika taps vis panašesnė į tai, kas vyktų realiame pasaulyje, tačiau tai vyks in silico ir milijoną kartų greičiau. Rytojaus elektroninė erdvė pavirs labai plačiu paraleliniu pasauliu, kuris išsirinks visus perspektyviausius išbandyti realybėje. Tai bus tarsi nauja, globali pasąmonė, kolektyvinis žmonijos „Id“ arba „Tai“.
Šiandieninis pasaulis išsiskiria tuo, kad kompiuteriuose pradėjo atsirasti proto teorijos. Kol kas šios teorijos dar primityvios, tačiau sparčiai vystosi ir su jomis teks dirbti ne mažiau nei su kitais žmonėmis, kad gautume tai, ko norime.
Remiantis knygos „Aukščiausias algoritmas“ medžiaga
Šiandien Rusijoje sunku kalbėti apie 4-ąją pramonės revoliuciją, bet manome, kad kalbėti būtina. Tarp naujos kartos pramonės įmonių technologinių varomųjų jėgų atsiras pramoninio daiktų interneto platformos, įgyvendinančios skaitmeninio dvynio koncepciją.
„Forrester“ analitikai skaitmeninį dvynį apibrėžia kaip realaus fizinio objekto sukūrimą abstrakčia skaitmenine forma, kuris veikia kaip bet kokio ryšio su realiu įrenginiu tarpininkas.
„General Electric“ teigimu, skaitmeninio dvynio idėja yra ne tik darbas su skaitmeniniais modeliais. Bendrovė teigia, kad priežiūra taip pat bus atliekama sinchronizuojant su skaitmeniniu tikrojo objekto modeliu per jutiklių sistemas ir ryšius.
Analitikų agentūra „Gartner“ prognozuoja, kad iki 2021 metų pusė didžiųjų pramonės įmonių naudos skaitmeninius dvynius ir dėl to šių organizacijų veiklos efektyvumas padidės 10 proc.
„Skaitmeniniai dvyniai skatina IoT poveikį verslui, siūlydami galingą būdą stebėti ir valdyti turtą ir procesus“, – sakė Alfonso Velosa, „Gartner“ tyrimų viceprezidentas. Tai ypač įdomu mūsų komandai, nes mes SAYMON projekte esame labai glaudžiai susiję su automatizuotu stebėjimu ir valdymu, įskaitant Informacinės sistemos ir interneto dalykus. Žinoma, konkurencija daiktų interneto valdymo platformų rinkoje yra gana stipri – tiesiogine prasme kiekviena didelė skaitmeninė korporacija šiandien teigia turinti platformas, tačiau ne kiekvienam pavyko sukurti savo plėtrą ar įsigyti įmonę su jau paruoštu sprendimu. Dažnai pareiškimas apie prieinamumą yra duoklė padorumui - yra technologinė tendencija, yra korporacijos pareiškimas.
Šiandien su skaitmeniniais modeliais ir brėžiniais dar nedirbame – esame atviri partneriams, turintiems patirties šioje srityje. Ant Šis momentas yra patirties bendradarbiaujant su įmone, kuri kuria fotorealistines pramoninių objektų kopijas ir dėl to gimė atskiras projektas VIOTR, sujungiantis suskaitmenintos erdvės galią su galimybe gauti duomenis iš tikrų jutiklių ir vaizdo kamerų, galimybę valdyti jungiklius, reles ir amortizatorius realiame pasaulyje. VIOTR projektas šiandien orientuotas į ateities švietimo technologijas, tačiau iš esmės tai yra skaitmeninio dvynio koncepcijos dalis.
Būtent tai suformuluoja ir mūsų kolegos iš Computer Weekly – naujas požiūris apima komunikacijos tarp kraštinių įrenginių ir vidines sistemas ir veidrodinis atspindys keičiasi virtualus įrenginio modelis – kitaip tariant, atsiranda skaitmeninis dvynys.
Pavyzdžiai rodo, kad net atliekant tokias paprastas operacijas kaip durų spynų valdymas, eksploatuojant galima sutaupyti daug. Išmaniąsias durų spynas gaminanti „Dormakaba“ valdymo programinę įrangą naudoja nuo 2012 m lauko darbai ServiceMax įmonei, padėdamas jam valdyti savo įrenginius. Išsamūs kiekvieno durų veikimo duomenys padeda „Dormakaba“ ir jos partneriams efektyviau valdyti pastatus. Neseniai atliktas „ServiceMax“ Vanson Bourne tyrimas parodė, kad pramonės įmonės dėl neplanuotų prastovų praranda 260 000 USD per valandą. Numatymas nesėkmės naudojant skaitmeninius dvynius gali padėti išspręsti šią problemą. Skaitmeninis dvynys gali pateikti Dormakaba inžinieriams naujausią įrašą apie kiekvieną veiksmą ar įvykį, kurį užregistruoja durų jutikliai, registruoja komponentų diegimą ir programinės įrangos atnaujinimus, ir gali būti naudojamas. aptarnavimo komanda Dormakaba, kad nustatytų gaminio tarnavimo laiką kartu su Išsamus aprašymas prie durų pririštas apsaugos žurnalas. Taip pat svarbu užtikrinti glaudų ryšį su dalių ir komponentų tiekėjais bei vadovybe gyvenimo ciklas produktas, užtikrinantis itin tikslų valdymo ir aptarnavimo lygį. Naudodama skaitmeninį užrakto numatymą, „Dormakaba“ tikisi sumažinti klientų skambučius ir pagerinti paslaugų kokybę. Kartu su Swisscom buvo sukurta debesų platforma spynoms valdyti. Partnerių mokymas yra svarbus šios naujovės ir verslo transformacijos elementas, pripažįsta Dormakaba.
Gartner pranešime Skaitmeniniai dvyniai turės įtakos ekonomikos ir verslo modeliams Analitikos įmonė pateikia analogiją tarp duomenų, kuriuos renka tokios įmonės kaip „Google“, „Amazon“ ir „Netflix“, ir duomenų kiekio, kurį pramonės įmonės sukurs skaitmeniniai dvyniai, kad galėtų nuolat stebėti prie valdymo sistemų prijungtos įrangos veikimą.
Analitikai perspėja, kad tam reikės dar labiau kontroliuoti komponentus ir programinės įrangos atnaujinimus, o automobilių gamintojams taip pat reikės tapti programinės įrangos pardavėjais. „Turto operatoriai turės pridėti programinės įrangos įgūdžių į savo operacijų padalinius, nes jie prideda išmanesnio turto ir taip pat suteikia nuosavybės teisę programinė įranga ir duomenis į paramos sutartis“, – perspėja analitikai.
Vaizdas iš https://www.ge.com/ Yra geresnis būdas. Projektavimo ir technologinio projektavimo procesų efektyvumo gerinimo būdų nustatymas
Aaronas Frenkelis, Janas Larssenas
Produkto gamyba neabejotinai yra svarbiausia visų gyvavimo ciklo procesų dalis. Šiame etape idėjos virsta realybe. Be to, be suderintų projektavimo ir gamybos procesų, užtikrinančių, kad gaminys būtų sėkmingai surinktas ceche, idėjos liks tik gražiais planais arba iki galo neįgyvendintos. Daugelį metų technologinių procesų projektavimo ir tobulinimo metodai išliko nepakitę, išlaikant visus tradicinius trūkumus, dėl kurių didėja sąnaudos ir laikas. Atsižvelgiant į tai, kad šiandien naujovės tapo gyvybiškai svarbios mašinų gamybos įmonių išlikimui, Siemens PLM Software išanalizavo ikigamybinius procesus, siekdama nustatyti būdus, kaip juos toliau optimizuoti. Šiame straipsnyje Aaronas Frankelis, vyresnysis mašinų sprendimų rinkodaros direktorius, ir Janas Larssonas, „Siemens PLM Software“ Europos, Vidurinių Rytų ir Afrikos rinkodaros vyresnysis direktorius, aptaria, kokius neefektyvumo šaltinius reikėtų pašalinti, siekiant įgyvendinti „skaitmeninio gaminio dvynio“ koncepciją ir kaip tai paveiks produktų gamybos būdą.
graži simfonija
Jei atsidursite modernioje gamykloje, pamatysite nuostabią žmogaus darbo, robotų ir mašinų, medžiagų ir dalių judėjimo simfoniją – visa tai atliekama sekundės tikslumu, kad neatsiliktų nuo grafiko. Vaizdas tiesiog fantastiškas.
Tačiau užkulisiuose pamatysime pasenusius projektavimo ir gamybos technologinio paruošimo procesus. Nieko neketiname. Produkto dizaino kūrimas pats savaime nėra mažas pasiekimas. Dizainas gali būti labai sudėtinga užduotis. Kai kuriais atvejais gaminį sudaro milijonai dalių, o tūkstančiai darbuotojų ir partnerių stengiasi jį sukurti, dažnai visame pasaulyje. Be to, svarbios pramonės šakos, tokios kaip elektronika (greitesni procesoriai, miniatiūrizavimas), automobilių pramonė (ekologinė ir išmetamųjų teršalų mažinimas) ir aviacija (žaliosios ir sudėtinės medžiagos), nuolat stengiasi optimizuoti ir paspartinti naujų produktų kūrimo procesą. Atsižvelgiant į didelį sprendžiamų užduočių sudėtingumą, visiškai suprantamas nenoras nukrypti nuo vietoje patikrintų ikigamybinių procesų. Tačiau mūsų klientai praneša apie įprastas gaminio projektavimo ir gamybos problemas, dėl kurių kai kuriais atvejais vėluojama brangiai.
Dažnos problemos
Vienas iš rimčiausių sunkumų, kurį matome, yra tai, kad dizaineriai ir technologai naudoja skirtingas sistemas. Praktiškai tai lemia tai, kad dizaineriai savo kūrimą perduoda technologams, kurie bando sukurti technologinius procesus kompiuterių sistemos prie kurios jie yra pripratę. Pagal šį scenarijų – ir tai pasitaiko labai dažnai – vyksta informacijos desinchronizacija, dėl kurios sunku kontroliuoti situaciją. Be to, padidėja klaidų tikimybė.
Rengiant parduotuvių grindų planus nuolat kyla problemų. Taip yra dėl to, kad maketai dažniausiai kuriami 2D grindų planų ir popierinių brėžinių pavidalu. Tai ilgas ir daug pastangų reikalaujantis procesas. 2D brėžiniai yra svarbi proceso dalis, tačiau jie neturi reikiamo lankstumo. Dažnai atsitinka taip, kad įrangos pertvarkymas dirbtuvėse nėra užfiksuotas brėžinyje. Problema ypač paaštrėja dirbant greitai kintančiose rinkose (pvz., buitinės elektronikos), kuriose būtina nuolat plėsti ir modernizuoti gamybos sistemas. Kodėl? Nes dvimačiams maketams trūksta intelekto ir asociatyvumo. Jie neleidžia technologams tiksliai žinoti, kas vyksta parduotuvėje, ir greitai priimti protingus sprendimus.
Sukūrus maketą, parengiamas technologinis maršrutas. Paprastai tada jis praeina kontrolės etapą. Čia slypi dar viena reikšminga kliūtis efektyvumo augimui. Technologams dažniausiai tenka palaukti, kol įranga bus sumontuota, kad įvertintų įrangos veikimą. Be to, jei charakteristikos yra mažesnės nei tikėtasi, tada jau per vėlu kurti alternatyvią technologiją. Mūsų patirtis rodo, kad dėl šios situacijos labai vėluojama.
Galiausiai klientai praneša apie dar dvi problemas pasirengimo gamybos ciklo pabaigoje. Tai atskirų operacijų ir viso technologinio proceso atlikimo įvertinimas.
Dėl didelio šiuolaikinės gamybos sudėtingumo ir dažno koordinavimo trūkumo įvairios sistemos Projektuojant procesą nėra lengva nustatyti, kurios konkrečios operacijos ar gamybos sritys sukelia vėlavimą visos linijos veikimui. Kalbant apie faktinį produkto gamybą, klientai praneša, kad įvertinti produktyvumą ir tai, kaip realūs procesai atitinka tai, ką jie suplanavo, paprastai yra labai sunku. Ir vėl problema yra didelis sudėtingumas, taip pat grįžtamojo ryšio tarp gamybos, dizainerių ir technologų trūkumas.
Skaitmeninis dvynys
Skaitmeninis dvynys yra virtuali tikro objekto kopija, kuri elgiasi taip pat, kaip tikras objektas. Čia nesigilindami į mūsų gaminių technines detales, pakanka pasakyti, kad mūsų gaminių gyvavimo ciklo valdymo (PLM) įrankiai yra visapusiška skaitmeninė platforma. Tai palaiko skaitmeninių dvynių, kurie tiksliai modeliuoja galutinius gaminių projektavimo ir gamybos procesus, naudojimą.
Ką visa tai reiškia praktiškai? Dar kartą pažvelkime į pirmiau nurodytus veiksmus ir parodykime pagrindines naujojo požiūrio teikiamas funkcijas.
Statyba
NX (ir kitos CAD sistemos) sukuria gaminio modelį ir siunčia jį į Teamcenter 3D JT formatu. Per kelias sekundes programa sukuria tūkstančius skirtingų virtualių gaminių dizainų, kurie tiksliai atitinka tikrąjį produktą. Tuo pačiu metu galimoms problemoms nustatyti naudojamos didžiųjų duomenų apdorojimo technologijos, modeliuose esanti projektavimo ir technologinė informacija (PMI) (leistinos nuokrypos, tvirtinimai, dalių ir mazgų ryšiai), taip pat pagrindinis technologinio proceso aprašymas. Šis metodas jau buvo išbandytas praktikoje kuriant mūsų įmonę elektroniniai gaminiai. Pavyzdžiui, galėjome iš karto nustatyti, kad vaizdo išvesties jungties srieginės skylės tiksliai nesutampa su varžtų skylėmis ant PCB. Jei klaida būtų buvusi nepastebėta, klientai būtų pareiškę pretenzijas dėl garantijos: jungtis galėjo atsilaisvinti nuo spausdintinė plokštė. Anksti nustatant projektavimo klaidas sutaupoma daug laiko ir pinigų tiek technologijų kūrimo, tiek gamybos srityse.
Technologinių procesų projektavimas
Skaitmeninis dvynys pagerina dizainerių ir technologų bendradarbiavimą, optimizuoja vietos ir gamybos technologijos pasirinkimą bei reikalingų išteklių paskirstymą. Apsvarstykite kūrimo proceso pakeitimų pavyzdį. Naudojant mūsų programinė įranga, procesų inžinieriai, remdamiesi nauja dizaino specifikacija, prideda naujų operacijų į darbo 3D proceso modelį. Galima imituoti bet kurią gamybos sistemą iš bet kurios pasaulio vietos: tarkime, Paryžiaus technologai ruošia gamybą gamykloje Rio. Turėdami informaciją apie kiekvienos papildomos operacijos laiką, technologai patikrina, ar naujas technologinis maršrutas atitinka nurodytus veiklos rodiklius. Jei taip nėra, technologinės operacijos pakeičiamos arba pertvarkomos. Tada dar kartą atliekamas skaitmeninis modeliavimas, kol pasirinkta technologinė trasa atitinka keliamus reikalavimus. Naują darbo eigą iškart gali patvirtinti visi kūrėjai. Jei nustatomos problemos, dizaineriai ir technologai bendradarbiauja, kad jas pašalintų.
parduotuvės grindų planai
Dirbant su maketais, rekomenduojame sukurti skaitmeninį dvynį, kuriame būtų mechaninė įranga, automatikos sistemos ir ištekliai, ir kuris būtų aiškiai susijęs su visa projektavimo ir technologinės išankstinės gamybos „ekosistema“. Naudojant PLM įrankių rinkinį, technologines operacijas galima sukeisti vilkdami ir numesdami. Lygiai taip pat paprasta yra įrangos ir personalo išdėstymas gamybos linijoje bei jos veikimo modeliavimas. Tai labai paprasta, bet kartu ir išskirtinė efektyvus metodas technologinių procesų kūrimas ir redagavimas. Kai atliekami konstrukcijos pakeitimai, kuriems reikalingas naujas pramoninis robotas, skaitmeninio modeliavimo specialistai patikrina, pavyzdžiui, ar įmanoma tokio dydžio robotą sumontuoti neatsitrenkiant į konvejerį. Parduotuvės plano kūrėjas atlieka reikiamus pataisymus ir parengia pranešimą apie pakeitimus, kurių pagrindu pirkimo skyrius perka naują įrangą. Ši atliktų pakeitimų pasekmių analizė leidžia išvengti klaidų ir prireikus nedelsiant informuoti tiekėjus.
Technologinio projektavimo sprendimų kontrolė
Valdymo etape skaitmeninis dvynys naudojamas praktiškai patikrinti surinkimo procesą. Virtualus modeliavimas ir kiekybinė analizė leidžia įvertinti visus veiksnius, susijusius su rankiniu darbu surinkimo metu, ir nustatyti tokias problemas kaip nepatogi darbuotojo laikysena. Tai leidžia išvengti nuovargio ir su darbu susijusių traumų. Remiantis modeliavimo rezultatais, kuriami mokomieji filmukai ir instrukcijos.
Našumo optimizavimas
Skaitmeninis dvynys naudojamas statistiniam modeliavimui ir projektuojamos technologinės sistemos vertinimui. Su juo lengva nustatyti, ar reikia naudoti rankų darbą, robotus ar robotų ir darbuotojų derinį. Visi procesai gali būti imituojami skaitmeniniu būdu iki vienos mašinos energijos suvartojimo, kad būtų kuo labiau optimizuota technologija. Analizė parodo, kiek dalių pagaminama per kiekvieną operaciją. Tai užtikrina, kad tikrosios gamybos linijos našumas atitiks tikslą.
ir tikrus pasaulius. Tai leidžia palyginti projektinį projektą su faktiškai pagamintu.
produktas. Paveikslėlyje parodyta, kaip taikomos didelių duomenų technologijos
rinkti aktualią informaciją apie gaminių kokybę, kuri perduodama analizei
į skaitmeninį dvynį, saugomą Teamcenter
Produkto gamyba
Skaitmeninis dvynys suteikia Atsiliepimas tarp realaus ir virtualaus pasaulio, o tai leidžia optimizuoti gaminių gamybos procesus. Technologinės instrukcijos perduodamos tiesiai į dirbtuves, kur įrangos operatoriai jas gauna kartu su vaizdo įrašais. Operatoriai projektuotojams pateikia gamybos duomenis (pvz., tarpą tarp dviejų skydą tvirtinančių varžtų), o kitos automatizuotos sistemos renka našumo duomenis. Tada lyginamas projektinis projektas ir faktiškai pagamintas gaminys, o nukrypimai nustatomi ir pašalinami.
Nauji požiūriai į darbą
Skaitmeninio dvynio, kuris yra tiksli tikro produkto kopija, naudojimas padeda greitai nustatyti galimas problemas, pagreitina gamybos paruošimą ir sumažina išlaidas. Be to, skaitmeninio dvynio buvimas garantuoja galimybę pagaminti dizainerių sukurtą gaminį; visi technologiniai procesai yra nuolat atnaujinami ir sinchronizuojami; sukurtos technologijos pasirodo veikiančios, o gamyba veikia tiksliai pagal planą. Skaitmeninis dvynys leidžia išbandyti, kaip naujos technologijos gali būti integruotos į esamas gamybos linijas. Taip pašalinama rizika, susijusi su įrangos pirkimu ir montavimu.
Mechaninė inžinerija yra viena iš pažangiausių pasaulio pramonės šakų, kuri pasitvirtino praktikoje, tačiau jau seniai naudojami pasenę gamybos technologinio paruošimo metodai. Atėjo laikas įdiegti naujovių dvasią, kuri atveria kelią į sėkmę gaminių kūrimo ir gamybos srityse. Pats laikas išbandyti kažką naujo!