التوأم الرقمي: أخذ شكل النظام البيئي في الخارج

(الصورة: ABS)

تشهد الصناعة الخارجية اضطرابًا رقميًا غير مسبوق يتجاوز فئات الأصول ويضع خريطة طريق لعمليات أكثر أمانًا وفعالية من حيث التكلفة.

الوجه الحالي لهذا الانتقال هو "التوأم الرقمي" ، وهو نسخة طبق الأصل افتراضية من الأصول المادية والعمليات والأنظمة التي سيتم استخدامها في نهاية المطاف من قبل المالكين للتنبؤ بالفشل قبل حدوثها وجعل الإنتاج أكثر موثوقية.

إن التقنيات التي تتيح تحليلات البيانات المتقدمة - مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي وتحليلات التدفق وقوة المعالجة الموازية - قد نضجت إلى درجة أنه يمكن الآن تنظيف كميات هائلة من البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي القريب ، بدلاً من الأيام. أنتجت الصناعة الخارجية دائمًا الكثير من البيانات ؛ ببساطة ، أصبحت المعالجة عملية أكثر فاعلية من حيث التكلفة والوقت.

تقوم المشروعات الرائدة الجارية - مع منشئي الحفارات والمنصات والمشغلين وشركات التوريد الخارجية والمجتمع العائم للإنتاج والتخزين والتفريغ (FPSO) - حاليًا بإجراء نوع من تحليلات البيانات في الوقت الفعلي التي تعمل على تحسين موثوقية الأصول والسلامة وكفاءة الحفر و حسنا الإنتاج. أنها تثبت أن تعطل الأصول يمكن تخفيض موثوق.

إنها مزحة شائعة بين أخصائيي البيانات العاملين في القطاع الخارجي ، حيث يمكنك أن تطلب من 10 أشخاص في الغرفة وصف التوأم الرقمي وستحصل على 20 تعريفًا. قد يكون السبب في ذلك هو أن العناصر التي تشكل التوأم الرقمي مصممة حسب سبب بناءها - أي الغرض الذي يقوم مالك الأصول ببنائه من أجله.

في جوهره ، يمثل التوأم الرقمي نموذجًا افتراضيًا لحالة من الأصول يمكن تشغيل عمليات المحاكاة لتحسين / التنبؤ بالخصائص التشغيلية دون الحاجة إلى التأثير فعليًا على الأصل.

مقياس الأصول الافتراضية - سواء كان يمثل مكونًا بسيطًا أو نظامًا بيئيًا بحريًا معقدًا - التفاصيل (هل ستتم صياغة كل شريحة على المنصة وتتبع حالتها؟) ويحدد التردد الذي سيتم تحديثه مدى تعقيد النموذج.

بمجرد تحديد المقياس ، يحدد المالك القدرات التحليلية لنموذج الحالة ؛ هل سيتم تحسين عملية اتخاذ القرارات التشغيلية من خلال التحليلات القائمة على البيانات في الوقت الفعلي ، والتحليلات التنبؤية ، والتحليلات القائمة على الفيزياء ، وتحليل العناصر المحدودة ، إلخ.

إلى حد ما ، تعمل جمعيات التصنيف مع عملائها على التوائم الرقمية الأساسية لبعض الوقت. لكن التطورات الحديثة السريعة في القوة الحسابية سمحت بتوسيع نطاق تلك النماذج بقوة.

يمتلك المالكون التقدميون الآن القدرة على توسيع نطاق الأصول التي يختارون نمذجةها من المعدات والأنظمة الفرعية إلى نظام إنتاج كامل أو منصة أو عائمة بالكامل وأنظمتهم الإيكولوجية الأوسع نطاقًا.

هذه خطوة مهمة إلى الأمام. لماذا ا؟ لأن أداء الأصل أقل تحديدًا من خلال جودة عمل المضخات أو المحركات العلوية في الصومعة عن كيفية أداء المعدات والمكونات بشكل جماعي داخل بيئتها ، وكيف يؤثر ذلك على العمليات الإجمالية.

مع تقدم التقنيات ، يأخذ نطاق التوائم الرقمية شكل النظام البيئي بأكمله ، بما في ذلك العنصر البشري ؛ أصبح من الممكن الآن حساب الطُرز لتحديد تأثير أداء المكون على الأشخاص الذين يعملون على منصة أو منصة FPSO أو منصة.

(الصورة: ABS)

عندما يصبح ذلك حقيقة ، سيكون بمقدور المالكين تمثيل ما سيحدث لأداء أصولهم في بيئات التشغيل المختلفة تقريبًا. يتطلب ضبط أداء الأصول المعقدة في الوقت الفعلي استخدام عناصر الهندسة والفيزياء والتعلم الآلي بالكامل ، وقدرة معالجة البيانات لدعم التحليلات الحية. الآن هذا ممكن.

معظم النتائج التي توصل إليها الطيارون في الخارج الذين يستكشفون في الوقت الحالي تطبيقات الصناعة للتوائم الرقمية لم تصدر بعد. لكن التطبيقات البحرية الأولى تظهر بالفعل واعدة كبيرة.

أصدرت ABS مؤخرًا النتائج الأولية من مشروع مع Command Sealift Command (MSC) ، أحد أقسام البحرية الأمريكية ، حيث قامت MSC بتطبيق تقنية رقمية ثنائية لتحسين الاستعداد التشغيلي ، وتحسين الصيانة وتقليل الأعطال غير المخططة للسفن المشاركة في الطيار .

تقوم المجتمعات الطبقية ، مثل ABS ، ببناء القدرات لمساعدة عملائها على الاستفادة من الثورة الرقمية - بما في ذلك الفرص التي تنشأ عن الاضطراب - لبعض الوقت. على المستوى الإنساني ، تم دمج القوى العاملة التقليدية من المهندسين والمهندسين المعماريين البحريين تدريجياً مع مهندسي النظم ، ومهندسي الإنترنت ، ومهندسي المخاطر ، ومحللي البيانات ، وعلماء البيانات.

كما تشير المشروعات الحالية ، فإن الفصل لديه الآن القدرة على استيعاب كميات غير مسبوقة من البيانات المهيكلة وغير المنظمة الخام - تحسين جودة البيانات فور وصولها - لإجراء ليس فقط تحليلات الأداء ، ولكن أيضًا الكشف عن الشذوذ الذي يقع في قلب التنبؤات تحليلات.

تقوم ABS الآن بتحويل هذه التجربة إلى نماذج يمكن إسقاطها على التوأم الرقمي من أي نطاق وتساعد في نهاية المطاف الملاك في الخارج على تحسين أداء أصولهم من خلال التنبؤ وتخفيف مشكلات الأمان المحتملة بشكل أفضل.

المراقبة المستندة إلى الحالة هي شرط أساسي للصيانة القائمة على الظروف. بصرف النظر عن الوفاء بالتفويض المتمثل في تقديم المشورة الفنية المستقلة لأصحاب الأصول في الصناعة الخارجية ، فإن الانتقال إلى الصيانة القائمة على الظروف سيقلل في الوقت نفسه من اقتحام الطبقة من خلال فصل متطلباتها عن الأنظمة القائمة على التقويم الصارمة.