همتا یا دوقلوی دیجیتال نفت، گاز و پتروشیمی
همهٔ جزئیات تجهیزات در یک مدل سه‌بعدی
در نسل چهارم انقلاب صنعتی، همتای دیجیتالی یک مجموعه صنعتی یکی از ارکان کلیدی تحول دیجیتال و زیرساختی برای هوشمندسازی اجزا و فرآیندهاست.
همتا یا دوقلوی دیجیتال نمایشی پویا و مجازی از یک دارایی یا سیستم فیزیکی است که با استفاده از داده‌های واقعی و به‌روز ساخته می‌شود. این فناوری هم‌اکنون به‌طور گسترده در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار گرفته و امکان بررسی دقیق‌تر، بهینه‌سازی فرآیندها، نظارت دقیق‌تر و افزایش بهره‌وری کلی را فراهم می‌کند.
اجزای سیستم همتای دیجیتال
تجسم بصری (Visualization)
حسگرها (Sensors)
مدیریت داده ها (Data Management)
تجهیزات (Assets)
فرآیندها (Process)
ارائه در پلتفرم‌های گوناگون (Interfaces)
مزیت‌های همتا یا دوقلوی دیجیتال نفت، گاز و پتروشیمی
- دسترسی به کپی سه‌بعدی مجموعه: مدیران و برنامه‌ریزان می‌توانند به‌راحتی فضای مجموعه مانند خطوط تولید، انبارهای قطعات و محصولات و بخش‌های دیگر را بررسی کنند و با بازدیدهای مجازی جزئیات محیط، تجهیزات و فرآیندها را در اختیار داشته باشند.
- ارزیابی ریسک و ایمنی: با شبیه‌سازی فرآیندها خطرات و چالش‌های بالقوه شناسایی و برطرف می‌شوند.
- تصمیم‌گیری بهتر: با دسترسی مستقیم و بلادرنگ به انواع داده‌ها و ارائهٔ ملموس از فرآیندها، تصمیم‌سازی مدیران با درک بسیار صحیح‌تری صورت می‌پذیرد.
- بهینه‌سازی فرآیندها: با گردآوری و در اختیار قرار گرفتن داده‌های تکرار فرآیندها و عملکرد تجهیزات توسط همتای دیجیتال، تشخیص تنگناها و ناکارآمدی‌ها توسط متخصصین و مدیران به طور چشمگیری پیشرفت می‌کند.
- آموزش مجازی: به کمک همتای دیجیتال، سطح پیشرفتهای از ابزارهای آموزشی برای بهبود، به‌روزرسانی و آزمودن نیروی انسانی در محیط‌های گرافیکی پیشرفته در اختیار قرار می‌گیرد.
- آزمایش طراحی‌های جدید: طراحان می‌توانند طرح‌ها و تغییرات جدید را تحت شرایط مختلف و سناریو های گوناگون را بدون درگیری با محیط واقعی آزمایش کنند.
زمینه‌های استفاده از همتای دیجیتال
دوقلوهای دیجیتال در دههٔ گذشته کاربردهای زیادی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی پیدا کرده‌اند:
- مدیریت عملکرد دارایی: شبیه‌سازی مخازن، انبارها، بهینه‌سازی عملیاتی، جریان مواد و به حداکثر رساندن بازده از نمونه‌های استفاده از همتاهای دیجیتال در این زمینه هستند.
- بهداشت، ایمنی و محیط زیست (HSE): ابزارهای گوناگونی برای پیاده‌سازی چهارچوب‌ها و استانداردهای مختلف در زمینهٔ آموزش ایمنی و نظارت بر محیط زیست در همتای دیجیتال در دسترس هستند.
- زنجیره تأمین و لجستیک: وضعیت همهٔ فرآیندهای زنجیره تامین و لجستیک از تولید تا تحویل محصول مانند دیگر فرآیندها در دسترس مستقیم مدیران خواهند بود.
ترندهای همتای دیجیتال در نفت، گاز و پتروشیمی
امروزه دوقلوهای دیجیتال به شکلی روزافزون در صنایع مختلف پذیرفته شده و به کار می‌روند. برخی از رایج‌ترین کاربردها عبارتند از:
بخش ایمنی و آموزش نیروی انسانی
برنامه‌ریزی طرح‌های توسعه و تغییرات
پیش‌بینی تعمیرات و نگهداری
بهینه‌سازی تولید، زنجیره تامین و فروش
چالش‌های همتای دیجیتال در نفت، گاز و پتروشیمی
پیاده‌سازی زیرساخت دوقلوی دیجیتال با چالش‌های متعددی همراه است:
امنیت اطلاعات
پیچیدگی فنی
هزینه بالا
یکپارچه‌سازی
تحریم‌ها علیه ایران
مدیریت اطلاعات
آیندهٔ همتای دیجیتال
پیشرفت فناوری اطلاعات و افزایش توان پردازشی، منجر به پیدایش ابزارهای جدید داده‌کاوی و هوش مصنوعی شده که این امر در بستر همتای دیجیتال نیز پیشرفتهای بسیاری به دنبال خواهد داشت، از جمله:
- ادغام با هوش مصنوعی و یادگیری ماشین: دوقلوهای دیجیتال در آینده قادر به یادگیری از تجربیات، اتخاذ تصمیمات پیچیده و بهبود عملکرد خود خواهند بود.
- پذیرش گسترده‌تر در صنایع مختلف: بسیاری از صنایع بزرگ مانند کارخانجات صنعتی، صنایع خودروسازی و پتروشیمی به سمت بهره‌گیری از دوقلوهای دیجیتال می‌روند.
- شبیه‌سازی‌های پیچیده و دقیق: نمونه‌سازی‌های دقیق از همهٔ شرایط، شبیه‌سازی عملکرد دستگاه‌ها و فرآیندها و تولید سناریوهای بسیار زیاد و متفاوت در همتاهای دیجیتال با کمک پردازنده‌های پیشرفته میسر خواهد شد.
- دوقلوهای دیجیتال مشترک: در آینده ارتباط و یکپارچگی بین سامانه‌های همتای دیجیتال در بخش‌های گوناگون مانند تولید، فروش و خدمات پس از فروش نیز دور از ذهن نیست.