工艺制造

数字双胞胎如何帮助处理模拟

数字双胞胎可以帮助基于模型的技术为连续过程优化和高效的工厂操作提供基础。

由Eckard Eberle. 2021年1月9日
礼貌:CHIS VAVRA,CFE媒体

学习目标

  • 数字双胞胎可以帮助植物管理者看到他们的工厂的未来绝对确定。
  • 所有知识都流入过程流程图(PFD),数字过程双胞胎的基础。
  • 数字双模拟效益如果它们相互连接或在彼此内传输,则会增加。

想象一下,能够在操作植物时绝对确定的未来。实现这一目标的关键在于仿真非常接近现实。在诸如数字双胞胎的模型中,使用数学方程描述包括所有植物组分及其特征和功能的实际情况。

数字双胞胎不仅可以映射现实,而且也是“什么 - 如果”方案提供了植物未来行为的可靠预测。它可以这样做,因为模型既不绑定设备的技术限制也不束缚安全限制,因此可以在安全的虚拟环境中完成处理优化的工作。

因为模拟没有时间限制,所以甚至准确的植物行为预测不再是管道梦想。在一个理想的情景中,三个“独立”数字双胞胎在一个过程植物上合作:产品的数字双胞胎,生产工厂的虚拟形象,以及产品和生产性能的数字建模。要了解“数字双胞胎”的概念,重要的是要记住细节深度 - 双胞胎的准确性取决于预期目的。根据具体工作,例如,生产模拟,生产过程的优化,或解决经济问题,需要更大或更少的模型,是有用的。

一种新的制造方法

从将各个模型和软件工具集成到植物的整个生命周期中,从将各个模型和软件工具集成到一致的语义链接系统中的方法中出现了新的视角。需要大量的深入过程工程专业知识,以及许多软件系统,需要生产这些类型的系统和模型。因此,可以使用现有的系统知识和最新发布的信息来使用仿真软件产生初始数字过程双床性。这用于设计工厂及其组件 - 所谓的“概念设计”。

在此阶段,所有知识都流入过程流程图(PFD),数字过程双胞胎的基础。在下一个工程阶段,数字过程双胞胎转移到系统规划工具,以形成数字工厂双胞胎的基础。这通过进一步的系统特定元素顺序延伸。然后可以使用工厂工程工具创建数字工厂双床的基本结构。yabo888vipagent yabovip168

一旦流程工程完成,就在过程控制系统中将所有所需信息传输到工程系统。除此之外,字段级别在仿真平台中映射,以便自动化软件实际上可以调试。虚拟调试具有许多优势 - 一方面,所有自动化功能都可以预先测试,而模拟也可用于准备和培训工厂运算符,特别是对于可以在虚拟环境中播放的关键方案而没有任何风险到实际的工厂。因此,在发生中断,因此为标准操作和植物行为提供了培训。

不仅仅是现实

软传感器是数字双胞胎在操作阶段的重要应用。它们估计使用过程模型不可用的过程变量,以根据需要优化过程控制。该模型是理想的是植物现有的数字双胞胎。以前的经验显示了基于模型的技术是模拟,过程优化和准确的预测的关键。

始终使用三个数字双胞胎的产品,生产和性能先前提到的产品最大化了过程植物的整个生命周期中的经济效益。如果仿真模型互相链接或传输,则可以增加这些优点。

Eckard Eberle.是西门子流程自动化的首席执行官。本文最初出现在控制工程欧洲网站。由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.

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关键词:流程仿真,数字双胞胎

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Eckard Eberle.
作者生物:Eckard Eberle是西门子流程自动化的首席执行官。