دوقلوهای دیجیتال به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از فن آوری های تحول پذیر در بخش انرژی دریایی هستند.با ایجاد یک شبیه سازی مجازی پویا و زمان واقعی از دارایی های فیزیکی مانند سیستم عامل های نفتی، توربین های بادی شناور، خط لوله های زیر دریایی و سیستم های محرک، اپراتورهای به دست آوردن دید بی سابقه به سلامت و عملکرد دارایی.این تکنولوژی قادر به تصمیم گیری مبتنی بر داده ها در هر مرحله از طراحی دارایی، و عملیات ساخت و ساز نهایی، و تعمیر و تعمیر و نگهداری هزینه های عملیاتی، و نگهداری هزینه های عملیاتی است.

دوقلوهای دیجیتال چه هستند؟

یک دوقلو دیجیتال بیش از یک مدل 3D استاتیک است.این یک نمایندگی دیجیتال زنده است که به طور مداوم با همتای فیزیکی خود از طریق داده های سنسور، دستگاه های IoT و سوابق تاریخی همگام سازی می کند. این دوقلو نه تنها وضعیت فعلی دارایی را منعکس می کند بلکه شبیه سازی می کند که چگونه تحت شرایط مختلف رفتار خواهد کرد - چه آب و هوا شدید، تغییرات بار، و یا تخریب پیری اولین مفهوم به دست آورد کشش و محیط های سخت، و ثابت شده است، و دارایی های دسترسی به شدت قابل اجرا در محیط های قابل اجرا، و شرایط دسترسی به شدت قابل اجرا، که در آن، و شرایط دسترسی به محیط های قابل اجرا هستند.

سه نوع اصلی از دوقلوهای دیجیتال وجود دارد:

  • دوقلوهای دیجیتال - ارائه قطعات فردی مانند پمپ یا دریچه.
  • دوقلوهای دیجیتال - ترکیب اجزای متعدد به یک سیستم عملکردی، مانند یک ماژول پردازش جانبی.
  • سیستم از دوقلوهای دیجیتال سیستم [FLT 1] - تزریق یک نصب کامل در خارج از کشور، از جمله تجهیزات زیر دریایی، افزایش دهنده و خطوط لوله صادرات.

هر لایه پیچیدگی و ارزش را اضافه می کند.یک دوقلو می تواند یک ناهنجاری دمای تحمل را به طور مساوی نشان دهد، در حالی که یک دوقلو سیستم از سیستم می تواند این زنگ را با بارهای مجاور، داده های آب و هوا و برنامه های تولید برای توصیه زمان مداخله بهینه مرتبط کند.

نقش دوقلوهای دیجیتال در مدیریت چرخه زندگی دارایی های دریایی

چرخه عمر دارایی های دریایی طولانی، سرمایه دار و با عدم اطمینان همراه است.مدیریت سنتی متکی به بازرسی های دوره ای، جمع آوری داده های دستی و نگهداری واکنشی است. دوقلوها دیجیتال جایگزین این رویکرد تقسیم شده با یک دیدگاه پیوسته و یکپارچه.

طراحی و بهینه سازی مهندسی

در طول فاز طراحی، دوقلوهای دیجیتال اجازه می دهند تا مهندسان هزاران شبیه سازی را بدون ساخت نمونه های فیزیکی اجرا کنند، برای مثال، یک پلتفرم توربین بادی جدید، این دوقلو می تواند خستگی ساختاری را در ارتفاع موج های مختلف و سرعت باد، بهینه سازی ضخامت فولاد و پیکربندی باست مدل مدل کند.

نظارت و عملیات در زمان واقعی

هنگامی که در خدمت، دارایی های دریایی، تورنت داده ها را از سنسور هایی که لرزش، فشار، دما، نرخ جریان، خوردگی و غیره را اندازه گیری می کنند، تولید می کنند و آن را در برابر رفتار مورد انتظار مقایسه می کنند، اما مهمتر از آن، متن دوقلو فراهم می کند - به عنوان مثال، ارتباط یک خواندن ارتعاش بالا در کمپرسور به یک تغییر اخیر در ترکیب گاز در طول خاموش کردن ساعت های پردازش، پردازش آسیب پذیر است، نه تنها به دلیل آسیب رساندن به وضعیت آسیب رساندن به زنجیره حمل و یا آسیب رساندن به آن، بلکه به این وضعیت آسیب پذیری حساس است.

پیش بینی و قابلیت اطمینان

بیشترین بهره گسترده از دوقلوهای دیجیتال، نگهداری پیش بینی شده است.با تجزیه و تحلیل داده های تاریخی و زمان واقعی، دوقلو می تواند پیش بینی کند که یک جزء احتمالا شکست خورده و توصیه تعمیر و نگهداری قبل از قطع برنامه ریزی نشده رخ می دهد، این به ویژه در باد دریایی ارزشمند است، که در آن دسترسی به توربین محدود به پنجره های آب و هوا است. - مطالعه توسط [F:0] آژانس بین المللی انرژی [F1 برآورد می کند که تجزیه و تحلیل های پیش بینی شده است که می تواند به طور فوری کاهش دهد که در هنگام اجرای یک بار شارژ کردن یک بار دیگر، اگر یک بار دیگر هزینه های شارژ کردن باران - اگر آن را کاهش دهد، "30 - اگر یک بار دیگر را کاهش دهد، "در صورت استفاده از طریق "در صورت استفاده از طریق محدودیت حمل و نگهداری از طریق حمل و نگهداری از طریق حمل و نگهداری از طریق حمل و نگهداری از طریق حمل و نقل هوایی "در دسترس بودن، "در هنگام استفاده از طریق حمل و نقل هوایی "در دسترس بودن، "در هنگام استفاده از طریق حمل و نقل هوایی "30٪ از طریق حمل و نقل و نگهداری از طریق حمل و نقل هوایی "در دسترس بودن، کاهش دهد، کاهش دهد، کاهش دهد، چه مقدار زمان محدود به طور مستقیم از طریق

پایان زندگی و حذف

دوقلوهای دیجیتال در مرحله نهایی چرخه عمر به همان اندازه قدرتمند هستند، هنگامی که یک پلت فرم دریایی نزدیک به تخریب است، دوقلو شامل یک رکورد کامل از تغییرات ساختاری، مخترعان مواد و توزیع وزن است.این اطلاعات برنامه ریزی برای حذف، بازیافت یا بازیابی مجدد از آن است.برای مثال، دوقلو ممکن است به تعیین اینکه یک ماژول ارشد می تواند در یک پلت فرم خواهر استفاده مجدد شود، علاوه بر این که هزینه های ساخت و ساز محیطی را صرفه جویی کند.

مزایای کلیدی برای دارایی های دریایی

در حالی که لیست مزایای طولانی است، چندین نفر به عنوان بزرگترین تاثیر در بهینه سازی چرخه عمر ایستاده اند:

  • بازگشت در زمان های بدون برنامه ریزی؛ [FLT 1] با گرفتن ناهنجاری های اولیه، دوقلوها می توانند زیان های تولید دریایی را با درصد دو رقمی کاهش دهند.
  • ] طول عمر دارایی مطلوب: [FLT 1 ] نظارت مستمر بر وضعیت اجازه می دهد تا اپراتورهای به طور ایمن دارایی های فراتر از زندگی طراحی اصلی خود را بدون به خطر انداختن ایمنی.
  • ] ایمنی بهبود یافته: شبیه سازی های مجازی سناریوهای اضطراری (بر فرازها، آتش سوزی، شکست ساختاری) برنامه ریزی بهتر آموزش خدمه و پاسخ بدون قرار دادن پرسنل در معرض خطر را فعال می کند.
  • هزینه های عملیاتی کم هزینه: سفرهای کمتر هلی کوپتر برای بازرسی، زمان کمتر برای تعمیرات غیرمنتظره، و موجودی قطعات یدکی بهینه شده همه به بودجه های کم تر کمک می کنند.
  • برنامه ریزی سرمایه گذاری مبتنی بر داده ها: دوقلوها مبنایی واقعی برای تصمیم گیری های سرمایه گذاری فراهم می کنند، مانند اینکه آیا به ارتقاء کمپرسور یا جایگزینی آن به طور کامل.

مثال های دنیای واقعی این مزایا را تأیید می کنند.[۱۰]BP دوقلوهای دیجیتال را در پلتفرم Clairridge خود مستقر کرده است در دریای شمالی، با استفاده از مدل برای بهینه سازی تولید نفت و کاهش انتشار کربن توسط شبیه سازی سناریوهای تضمین جریان، به طور مشابه، Equinor از دوقلوهای دیجیتال برای مدیریت اکتشافات Johan Sverdrup، یکی از بزرگترین روغن نروژی در سطوح قاره ای بالاتر از 98 درصد دستیابی به 98 درصد استفاده می کند.

چالش های اجرایی

علی رغم مزایای قانع کننده، استقرار دوقلو های دیجیتال در محیط های خارج از کشور ساده نیست.چندین مانع باید مورد توجه قرار گیرد:

کیفیت داده ها و ادغام

یک دوقلو دیجیتال تنها به اندازه ی اطلاعات تغذیه شده در عملیات های دریایی است که اغلب شامل پچ سنسور از فروشندگان مختلف است، که برخی از آنها ممکن است ضعیف کالیبره شده باشند یا شکاف هایی در پوشش داشته باشند که این داده ها را به یک دوقلو منفرد و منسجم متصل می کند – در حالی که تمیز کردن و معتبر کردن آن در زمان واقعی – سرمایه گذاری قابل توجهی در زیرساخت های داده ها را به دست می آورد.

خطرات امنیت سایبری

یک دوقلو دیجیتال که به طور دقیق نشان دهنده یک دارایی فیزیکی است، هدف جذابی برای حملات سایبری می باشد.[۵] اگر یک مهاجم بتواند داده ها یا شبیه سازی های دوقلو را تغییر دهد، می تواند تصمیمات اشتباه منجر به آسیب فیزیکی یا حوادث ایمنی شود. پیاده سازی اقدامات امنیت سایبری قوی – از جمله رمزگذاری، کنترل دسترسی و حسابرسی منظم – ضروری است که صنعت از طریق سازمان هایی مانند خطرات (FLT0: اتحادیه بین المللی نفت و تولید کنندگان) توسعه می یابد.

سرمایه گذاری اولیه

ساخت و نگهداری یک دوقلو دیجیتال نیاز به هزینه های پیش رو برای سنسورها، محاسبات لبه، سیستم عامل های نرم افزاری و پرسنل ماهر دارد.برای اپراتورهای کوچکتر، پرونده کسب و کار ممکن است به حاشیه رانده شده باشد، با این حال هزینه ها به عنوان ابر و فناوری IoT بالغ شده اند. علاوه بر این، بسیاری از فروشندگان نرم افزار در حال حاضر ارائه دوقلوهای مدولار است که می تواند به طور فزاینده ای اجرا شود، با تجهیزات بحرانی شروع می شود.

مدیریت تغییر سازمانی

اتخاذ دوقلوهای دیجیتال مستلزم تغییر از تجربه مبتنی بر تصمیم گیری مبتنی بر داده ها است. مهندسان و اپراتورهای نیاز به آموزش برای اعتماد به توصیه های دوقلو و تفسیر خروجی های آن دارند. پیاده سازی های موفق اغلب شامل یک "قهرمان دوقلو دیجیتال" است که شکاف بین کارشناسان حوزه و دانشمندان داده را هماهنگ می کند.

آینده چشم انداز آینده

نسل بعدی دوقلوهای دیجیتال شامل هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) برای حرکت فراتر از تشخیص های مبتنی بر قانون است، به جای اینکه به سادگی ناهنجاری را به خود اختصاص دهید، یک دوقلوی AI از الگوهایی در سراسر ناوگان از دارایی ها یاد می گیرد و توصیه می کند که موثرترین عمل تعمیر و نگهداری به طور خودکار. مفهوم "دی" - یک دیدگاه یکپارچه که از طریق طراحی دارایی ها، و یا انتقال داده ها، و یا انتقال داده ها، و یا انتقال داده ها، پردازش کنندگان، پردازش داده ها، پردازش یکپارچه، و یا انتقال داده ها، پردازش داده ها را انجام می دهد:

محاسبات Edge همچنین نقش مهمی ایفا می کند. پردازش داده های سنسور نزدیک به دارایی (در پلت فرم یا داخل توربین بادی) تاخیر و تقاضاهای پهنای باند را کاهش می دهد، که اجازه می دهد تا دوقلو حتی در هنگام قطع ارتباط عمل کند، در همین حال، بازار دوقلو دیجیتال در حال ظهور است، که در آن مدل های شخص ثالث می توانند شبیه سازی های تخصصی (به عنوان مثال، مدل سازی برای زیر دریایی) را ارائه دهند که به یک اپراتور دو سیستم دوتایی متصل می شوند.

نتیجه گیری

دوقلوهای دیجیتال دیگر یک مفهوم آینده برای مدیریت دارایی های دریایی نیستند، آنها یک ابزار ثابت هستند که دستاوردهای قابل اندازه گیری در زمان، ایمنی و بهره وری هزینه در کل چرخه عمر ارائه می دهند، از طراحی ساختارهای سبک تر برای پیش بینی شکست ها و ساده سازی دوقلوهای اجتناب ناپذیر در حذف، ارزش روشن است.چالش کیفیت داده ها، امنیت سایبری و هزینه های بالا، واقعی هستند، اما برنامه ریزی دقیق و به دست آوردن قابلیت های رقابتی، تنها به عنوان یک مزیت رقابتی پایدار، و عمیق تر، و توسعه بخش دیجیتال، و توسعه آنها، و توسعه بخش دیجیتال، و توسعه بخش دیجیتال، و توسعه آنها، و توسعه آن، به عنوان یک نقش کلیدی، و توسعه پایدار تر از آن ها، به عنوان یک نقش کلیدی، و توسعه آن، و توسعه پایدار تر از آن، به عنوان یک نقش کلیدی، به عنوان یک مزیت های دیجیتال، و توسعه پایدار تر از کیفیت دیجیتال، و توسعه بخش دیجیتال، و توسعه آن، و توسعه بخش دیجیتال، به عنوان یک موضوع، و توسعه پایدار تر از کیفیت دیجیتال، به عنوان یک نقش کلیدی، به عنوان یک نقش کلیدی، به عنوان یک موضوع، به عنوان یک مزیت های دیجیتال، توسعه آن، به دست آوردن آنها، به عنوان یک مزیت های دیجیتال، توسعه، توسعه پایدار تر، به