Футляр для цифрових близнюків

Пер Енгельбрехтсен з BEUMER Group пояснює, як 3D-візуалізація може покращити роботу з обробкою багажу в аеропортах світу.

Неважко зрозуміти, чому цифрові близнюки стають обов’язковими для бізнесу і чому багато аеропортів та інших галузей використовують цю технологію.

Наявність цифрових копій систем дає аеропортам можливість приймати рішення в рамках моделі даних, аналізувати результати та оптимізувати результати – і все це за допомогою макета системи (цифрового двійника) як оповідача.

Простіше кажучи, цифровий двійник — це цифрова копія або цифрове накладання фізичного активу чи операції. Це цифрове представлення або віртуальна модель відтворює продуктивність активу, дозволяючи розробнику цифрового двійника визначити, де актив — чи то реактивний двигун, турбіна, транспортний засіб чи система обробки багажу (BHS) — працює добре та де його можна ще покращити.

Згадайте Google Maps, де ви можете знайти конкретну дорогу та її інтенсивність. Це цифрове представлення фактичної дороги та інтенсивності руху на ній у реальному часі. Можна сказати, що це цифровий двійник дороги.

Таким же чином можна створити цифрове представлення BHS аеропорту, щоб отримати повний огляд і розуміння того, як фактична система та процеси виглядають і функціонують у фізичному світі.

Тиражування операцій у цифровому середовищі означає, що оператори BHS мають більше можливостей для оптимізації, виявлення аномалій системи та прогнозного обслуговування.

У майбутньому ці цифрові активи будуть такими ж важливими, як і фізичні активи.

Інфраструктура, необхідна для цифрового двійника аеропорту

Цифровий двійник - це комбінація двох компонентів: даних і представлення даної системи. Представлення може бути двовимірним або тривимірним, залежно від постачальника рішення.

Дані додають візуальний шар поверх представлення, щоб зробити інформацію доступною для персоналу, який керує системою. Ці шари, підняті з даних, можуть складатися з інформації про температуру, вібрацію, енергоспоживання, механічний і електричний стан і пропускну здатність системи.

Надзвичайно цінною особливістю цифрового двійника є те, що його можна спостерігати через різні фільтри. Фахівці BHS могли повністю спостерігати за системою обробки багажу, зосереджуючись лише на споживанні електроенергії, наприклад.

Це може здатися схожим на SCADA (система диспетчерського контролю та збору даних), але цифровий двійник пропонує набагато більш просунутий рівень інформації та перспективи.

Щоб уточнити, SCADA — це система програмних і апаратних елементів, яка дозволяє операторам контролювати та підтримувати ефективність за допомогою зображень поточного стану системи. Навпаки, цифровий двійник може відображати минуле, теперішнє та майбутнє системи. Це швидший і ефективніший спосіб збору інформації, ніж спостереження за фізичною системою.

Збір та аналіз даних

Цифрові близнюки використовують як історичні дані, так і дані в реальному часі, зібрані з різних джерел у фізичній системі.

У середовищі аеропорту дані збираються за допомогою інтелектуальних датчиків і технології камер, які систематично розміщуються вздовж BHS для створення сховищ інформації. Необроблені дані збираються із системи, такі як температура, вібрація, енергоспоживання, швидкість обробки, сигнали тривоги, події тощо – платформами SCADA та IoT.

Дані, які збираються на місці в аеропорту, безпечно передаються в режимі реального часу в сховище даних. Звідси він збагачується завдяки навичкам і ноу-хау постачальника BHS і запускається за допомогою передового програмного забезпечення візуалізації.

Інструменти аналізу даних, машинного навчання та прогнозної аналітики все частіше використовуються для виявлення закономірностей продуктивності системи в конкретних ситуаціях, що дозволяє прогнозувати як на робочому рівні, так і на рівні обладнання для оптимізації системи. Інформація, зібрана платформою, ніколи не втрачається та доступна для наступного оновлення чи моделювання.

Дані, зібрані за допомогою цих інструментів моделювання, створюють цифрове представлення системи та її частин. Результат – цифровий двійник – версія системи обробки багажу, відтворена в 3D.

Переваги цифрового двійника в аеропортах

Створюючи цифровий двійник, фахівці BHS можуть отримати віртуальне розуміння своїх фізичних систем, що може призвести до численних оптимізацій системи.

Саме ці переваги роблять цифрового близнюка таким ефективним:

– Прогнозні сценарії. Цифровий двійник діє як дзеркало свого фізичного еквівалента, уможливлюючи моделювання для забезпечення продуктивності та оптимізації системи. Ідею розподілу, згадану вище, можна перевірити, наприклад, у віртуальній копії BHS. Керівництво має під рукою реальний спосіб досліджувати майбутні сценарії виробництва та оптимізації, а також спостерігати за розгортанням своїх стратегій на екрані.

– Покращено роботу. Потоки багажу можна аналізувати та оптимізувати в режимі реального часу. Близнюк може виявити мішки рециркуляції, мішки з ручним кодуванням, неправильно оброблені мішки та вузькі місця, щоб забезпечити глибше розуміння того, як потік і процеси можна змінити, покращити та оптимізувати.

– Прогнозне обслуговування. Цифрове представлення BHS також може передбачити можливі майбутні проблеми в системі та виділити потенційні проблеми, перш ніж вони стануть проблемою. Цифровий двійник покаже конкретні елементи системи, які потребують уваги, спрямовуючи увагу обслуговуючого персоналу та економлячи час. І, зрештою, скорочення загального часу простою системи.

– Повна видимість. Технологія цифрового близнюка точно відтворює реальну систему в 3D і динамічно, дозволяючи переглядати її як локально, так і віддалено, щоб забезпечити прийняття критичних операційних рішень у режимі реального часу. Він пропонує детальний перегляд у режимі реального часу того, що відбувається у фізичній системі. Він може повідомляти оператору, як працює BHS і як він обробляє багаж, забезпечуючи прозорість усієї системи.

– Покращене прийняття рішень. Забезпечуючи видимість системи, цифровий близнюк може полегшити прийняття кращих рішень. Він має потенціал для запобігання відокремленим, повільним або відкладеним та реактивним рішенням. Він забезпечує співпрацю між усіма зацікавленими сторонами, оскільки забезпечує цілісне бачення системи та підхід.

Тематичні дослідження обробки багажу

Аеропорти по всьому світу отримали вигоду від використання цифрових близнюків, коли справа доходить до модернізації відповідних систем обробки багажу. Серед них аеропорти Бергена (BGO) і Осло (OSL) компанії Avinor у Норвегії, а незабаром і Термінал 2 лондонського Хітроу (LHR).

BGO був аеропортом, який повністю оптимізував свою операцію з обробки багажу за допомогою BEUMER Flow Twin, а місцеві команди O&M зіграли важливу роль у визначенні вимог і керівництві вдосконаленнями продуктів. Flow Twin пропонує інший погляд на дані та разом із аналітичною платформою даних BG Insight допомогла аеропорту перейти до діалогу, який базується на інформації та даних.

Термінал 2 LHR збирається оновити до сучасної інфраструктури BHS, яка включатиме повну візуалізацію Flow Twin системи обробки багажу на основі ICS. Наявність даних системи багажу в режимі реального часу, а також історичних даних підвищує ефективність роботи та надає LHR легке та інтуїтивно зрозуміле розуміння складної системи.

Висновок

Хоча концепція «цифрового близнюка» має дуже футуристичне звучання, насправді вона швидко стає цілком реальним рішенням для роботи сучасної системи обробки багажу.

Багато галузей промисловості, включаючи аеропорти, адаптують технологію до своїх існуючих систем, виявивши, що її можливості прогнозного віртуального моделювання забезпечують значні переваги для оперативної видимості.

Цифровий двійник — це «єдине джерело правди» для роботи аеропорту, моніторингу та контролю активів, забезпечуючи контекстуалізацію та бізнес-аналітику.

Наявність свободи отримувати інформацію шляхом імітації різних стратегій без необхідності витрачати ні копійки або ризикувати вибором неефективної стратегії має бути бізнес-імперативом для будь-якого сучасного аеропорту.