Nguồn:smartindustry.com
Một nghiên cứu gần đây dự đoán rằng có tới 89% tất cả các nền tảng IoT sẽ bao gồm các bản sao kỹ thuật số vào năm 2025, điều này sẽ thay đổi cách các nhà quản lý cơ sở và CNTT cộng tác khi họ chuyển đổi các cơ sở công nghiệp và các quy trình bên trong chúng. (Có lẽ bạn đã trải qua những thay đổi này rồi.)
Xu hướng này, mặc dù hầu như không gây ngạc nhiên, nhưng lại bao gồm nhiều khía cạnh và ứng dụng. Hãy xem xét việc sử dụng bản sao kỹ thuật số trong không gian năng lượng, vốn là trọng tâm của Luis D'Acosta, phó chủ tịch điều hành Bộ phận Năng lượng Kỹ thuật số của Schneider Electric, người chia sẻ quan điểm của mình về năng lượng kỹ thuật số và các khả năng mới khi kết hợp nó tại đây...
Công nghiệp thông minh: Điều gì khác biệt năng lượng số với năng lượng truyền thống? Điều này ảnh hưởng thế nào đến người tiêu dùng năng lượng?
Luis: Điểm khác biệt chính giữa năng lượng kỹ thuật số và năng lượng truyền thống là cách chúng ta tự động hóa, giám sát, kiểm soát và tối ưu hóa bằng công nghệ kỹ thuật số. Đổi mới kỹ thuật số làm cho năng lượng trở nên thông minh. Nhờ đó, những điều vô hình trở nên hữu hình, loại bỏ sự lãng phí và hiệu quả lái xe. Điện là năng lượng hiệu quả nhất, được chứng minh là hiệu quả hơn 3-5x lần và nó cũng là phương tiện khử cacbon tốt nhất. Các giải pháp kỹ thuật số như "tối ưu hóa việc mua sắm", theo dõi và phân tích hiệu suất năng lượng để có được danh mục năng lượng và carbon chính xác nhất, cho phép chúng tôi có được những hiểu biết sâu sắc về cảnh quan của tòa nhà và xác định các mô hình khác nhau về cách người tiêu dùng sử dụng cơ sở vật chất và năng lượng.
Ngoài ra, khả năng khai thác tiềm năng dữ liệu trong các tòa nhà giúp ưu tiên mức tiêu thụ năng lượng cao nhất, cho phép người quản lý cơ sở có toàn quyền kiểm soát hồ sơ carbon của tòa nhà thông qua khả năng hiển thị các hoạt động phân phối năng lượng. Thêm vào đó, nền tảng tập trung và an toàn mở để kiểm soát và quản lý thời gian thực có thể được sử dụng để đánh giá tình trạng và hiệu quả của hệ thống HVAC, đồng thời chẩn đoán nguồn điện có thể được tự động hóa sau khi thiết lập các mẫu để cho phép truyền dữ liệu nhằm tối ưu hóa hiệu quả và tạo ra sự bền vững. được các nhà quản lý nhìn thấy.
Tiến thêm một bước nữa, điều kỳ diệu thực sự xảy ra khi chúng ta có thể đo lường những gì đang xảy ra trong thế giới vật chất và liên hệ những cảm biến đó với hành vi. Điều này cho phép người dùng chứng kiến trực tiếp hành động của họ có tác động trực tiếp như thế nào đến hoạt động của tòa nhà và lượng khí thải carbon của nó. Giải pháp quan trọng cho một thế giới bền vững và kiên cường hơn đòi hỏi tất cả các tòa nhà kỹ thuật số và tất cả các tòa nhà không có lưới điện. Cách tiếp cận này đòi hỏi các tòa nhà trở thành tài sản tự tạo, là một con đường đáng gờm để đạt được các hoạt động không sử dụng năng lượng và có tiềm năng cải thiện hiệu quả năng lượng lên 40%.
Công nghiệp thông minh: Cặp song sinh kỹ thuật số đóng vai trò gì ở đây?
Bản song sinh kỹ thuật số là một hồ sơ kỹ thuật số "đang phát triển" của sản phẩm cuối cùng hoặc hệ thống tổng hợp tổng thể kết hợp các mô hình mô phỏng truyền thống với dữ liệu và phân tích thông minh. Bản song sinh kỹ thuật số đang cho phép chúng ta xây dựng sâu hơn vào lĩnh vực có thể. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể xác thực thiết kế trước khi xây dựng, giảm nguy cơ hỏng hóc thiết bị, cải thiện hoạt động của nhà máy và tiết kiệm năng lượng?
Bản song sinh kỹ thuật số là yếu tố hỗ trợ. Khi dựa trên dữ liệu chất lượng cao, đáng tin cậy, bản sao kỹ thuật số mang đến nhiều thông tin chi tiết theo thời gian thực giúp thiết kế, vận hành và triển khai dễ dàng hơn, đồng thời cải thiện năng suất và hoạt động trên chuỗi giá trị kỹ thuật số, bao gồm cả trải nghiệm dịch vụ khách hàng kỹ thuật số.
Một vai trò chính của bản sao kỹ thuật số là thiết kế tính bền vững và hiệu quả ngay từ đầu. Công nghệ song sinh kỹ thuật số cho phép người quản lý cơ sở tạo ra các biểu diễn ảo có thể đánh giá lượng khí thải carbon dự kiến của tòa nhà trong giai đoạn thiết kế. Cách tiếp cận này không chỉ tạo cơ sở để theo dõi và cập nhật thiết kế của tòa nhà nhằm đạt được hiệu quả vận hành và năng lượng mà còn mang lại cơ hội thiết kế linh hoạt và đảm bảo cải tiến liên tục khi công nghệ phát triển hoặc khi tòa nhà được sử dụng theo những cách mới. Có cơ hội điều chỉnh trước thiết kế tòa nhà của bạn cho phép người quản lý cơ sở thực sự hiểu tất cả các khả năng và xây dựng dựa trên chiến lược xây dựng đã được tối ưu hóa trước.
Với khung song sinh kỹ thuật số, bạn cũng có thể:
Tăng cường hiệu quả và an toàn thông qua tăng năng suất và cải thiện thiết kế/chất lượng sản phẩm, đồng thời phân biệt các lỗi tiềm ẩn của người vận hành.
Cách mạng hóa trải nghiệm của khách hàng thông qua đổi mới sản phẩm hợp lý, khắc phục sự cố từ xa theo ngữ cảnh và các mô hình kinh doanh kỹ thuật số mới (ví dụ: dịch vụ).
Hợp lý hóa các quy trình và độ tin cậy của dữ liệu thông qua một luồng kỹ thuật số cho phép tính liên tục và nguồn gốc của dữ liệu để theo dõi và giải thích dữ liệu cũng như tính liên tục theo thời gian thực trên các giai đoạn CapEx và OpEx bị ngắt kết nối.
Nâng cao văn hóa kỹ thuật số của doanh nghiệp thông qua sự hợp tác giữa nhiều bên liên quan từ các cơ sở cũ và một cách mới để nâng cao kỹ năng cho lực lượng lao động kỹ thuật số và thu hút những người bản xứ kỹ thuật số.
Với nền tảng song sinh kỹ thuật số thành công, các công ty có thể giảm 20% chi phí năng lượng hàng năm và các trang bị thêm kỹ thuật số sẽ có thời gian phát lại trung bình chỉ trong 1-3 năm. Việc kết hợp bản sao kỹ thuật số như một phần môi trường của bạn có thể được sử dụng trước và trong bất kỳ quá trình xây dựng tòa nhà nào dành cho các tổ chức muốn đưa dữ liệu của họ vào cuộc sống để có hiệu suất tốt hơn. Tốt nhất nên nhớ rằng không có cách tiếp cận nào phù hợp cho tất cả. Hãy bắt đầu từ quy mô nhỏ và ưu tiên đạt được các mục tiêu kinh doanh của bạn, đồng thời lưu ý rằng trong môi trường thực tế, sẽ cần phải tích hợp và có thể là bản sao kỹ thuật số từ nhiều miền và nhà cung cấp.
Schneider Electric và đối tác ETAP của chúng tôi có lịch sử lâu dài về kinh nghiệm triển khai hệ thống phân phối điện cũng như phát triển phần mềm và dịch vụ hỗ trợ các phương pháp mới để quản lý hệ thống điện. Gần đây, chúng tôi đã công bố tích hợp song sinh kỹ thuật số mới cho phép đào tạo và mô phỏng người vận hành giúp giảm đáng kể rủi ro trong vận hành. Sự tích hợp này cho phép tất cả các hệ thống Vận hành điện EcoStruxure của Schneider Electric kết nối với ETAP Electrical Digital Twin trên cơ sở thời gian thực liên tục, cho phép người vận hành tạo và hiểu hành vi của hệ thống điện trong các tình huống vận hành hợp lý hoặc thực tế khác nhau. Giải pháp này giúp các công ty tránh được tình trạng ngừng hoạt động ngoài kế hoạch do lỗi của con người, giảm thời gian khởi động và vận hành, đồng thời đánh giá nhận thức và sự sẵn sàng của người vận hành.
Công nghiệp thông minh: Những thách thức đặc biệt trong lĩnh vực năng lượng trong kỷ nguyên số này là gì?
Luis: Những thách thức mà chúng tôi đang thấy trong không gian năng lượng kỹ thuật số không nhất thiết nằm ở chính các tòa nhà mới mà là ở "trách nhiệm vượt quá sự tuân thủ". Chỉ tuân thủ quy định xây dựng là chưa đủ; Chúng ta cần phải làm tốt hơn. Các quy chuẩn xây dựng thường chậm trễ so với những gì chúng ta cần với tư cách là một xã hội để đạt được sự bền vững và chống lại biến đổi khí hậu. Chúng tôi rất nóng lòng muốn thực hiện những bước đi bền vững này; chúng ta phải vượt ra ngoài phạm vi tuân thủ để đảm bảo năng suất, hiệu quả và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.
Để làm được điều này, chúng ta phải đào tạo các nhà quản lý cơ sở về các công nghệ kỹ thuật số hiện có rộng rãi để hiện đại hóa hệ thống quản lý tòa nhà nhằm cải thiện tính bền vững và hiệu quả. Đầu tư trước vào các giải pháp xây dựng kỹ thuật số sẽ mang lại lợi nhuận lớn không chỉ về mặt tài chính mà còn cho hành tinh. Ví dụ: xây dựng và cho phép cải tiến một tòa nhà cơ sở hạ tầng cũ thông qua mô phỏng kỹ thuật số so với việc phá bỏ các tòa nhà và bắt đầu từ đầu. Việc xây dựng tốn rất nhiều tiền, và chi phí sẽ rất lớn nếu chúng ta phá bỏ những tòa nhà cũ để nhường chỗ cho những tòa nhà mới. Chúng tôi hy vọng 50% tòa nhà ngày nay vẫn được sử dụng vào năm 2050 và vì lý do đó để đạt được kịch bản phát thải ròng bằng 0 vào giữa thế kỷ này đòi hỏi 85% số lượng tòa nhà hiện có phải được trang bị thêm trong ba thập kỷ tới, cùng với tất cả các tòa nhà mới sẽ hoàn toàn không có carbon từ năm 2030 trở đi.
Đây là nơi sức mạnh của công nghệ kỹ thuật số có thể giúp mô phỏng các thuộc tính của một tòa nhà được trang bị thêm. Ngoài phương pháp trang bị thêm tòa nhà giúp tiết kiệm chi phí 43-65 phần trăm, các mô hình kỹ thuật số có thể được sử dụng để dự đoán mức sử dụng sức chứa, nhu cầu năng lượng và các hoạt động chính của tòa nhà nhằm cho thấy ROI từ khoản đầu tư bền vững có thể diễn ra như thế nào.
Cuối cùng, làm cách nào để hiện đại hóa cơ sở hạ tầng xây dựng hiện có? Chúng tôi nhận thấy các tòa nhà hiện tại đang thiếu giáo dục cần được trang bị thêm và hệ thống quản lý tòa nhà hiện đại hóa, vốn có những hạn chế khác nhau do hệ thống quản lý tòa nhà cũ hơn. Thay vì thiết kế và xây dựng từ đầu, chúng tôi phải cứu vãn hệ thống lắp đặt tòa nhà hiện có của mình bằng cách triển khai các công cụ, phần cứng, phần mềm và dịch vụ để bổ sung cho những gì đã tồn tại.
Ngày nay, chúng ta có các công nghệ như không dây, IoT và kết nối trực tiếp với đám mây cho phép chúng ta hiện đại hóa cơ sở hạ tầng tòa nhà hiện có bao gồm các sáng kiến quản lý năng lượng được điều khiển bằng kỹ thuật số.
Công nghiệp thông minh: Điều gì khiến bạn hào hứng nhất về tương lai gần của năng lượng kỹ thuật số?
Luis: Sự đồng bộ hóa liên tục giữa sản phẩm vật lý và biểu diễn kỹ thuật số của nó do bản sao kỹ thuật số cung cấp là rất thú vị và sẽ mở ra những cơ hội lớn cho tương lai của năng lượng kỹ thuật số. Được xây dựng trên dữ liệu CNTT và OT thông minh, liên tục và đáng tin cậy, "luồng kỹ thuật số" thiết lập tính liên tục trong suốt vòng đời sản phẩm và cung cấp "nguồn thông tin chính xác duy nhất"—huyết mạch để tăng tốc các cách thức hướng đến kết quả nhằm nắm bắt giá trị kinh doanh của IoT.
Ngoài ra, việc tích hợp các công nghệ xây dựng mới kết hợp "hoàn toàn bằng kỹ thuật số" với "hoàn toàn bằng điện" là công thức cho một thế giới bền vững và kiên cường hơn nhằm đẩy nhanh tiến trình đạt tới mức không khí thải và giảm phát thải. Việc có thể kết nối các silo giữa các quy trình cơ và điện với các hệ thống quản lý tòa nhà, bao gồm cơ sở hạ tầng sạc xe điện và lưới điện siêu nhỏ cũng như khả năng kết nối với lưới điện, thực sự rất thú vị vì giờ đây chúng tôi đã có công nghệ để thực sự điều phối tất cả các tài sản này nhằm tận dụng tối đa năng lượng. hiệu quả, khả năng phục hồi và tính bền vững.
