De la mentenanța predictivă până la instruire, gemenii digitali (digital twins) devin o platformă esențială pentru eficiența operațională în aceste sectoare.
Gemenii digitali apar ca un instrument practic pentru companiile din energie, petrol și gaze care doresc să își opereze activele mai eficient, mai fiabil și mai sigur.
Aceste sisteme creează replici virtuale ale echipamentelor fizice, infrastructurii și proceselor — de la turbine eoliene individuale și platforme offshore până la rețele electrice întregi și rețele de conducte.
Prin colectarea continuă a datelor din surse precum senzori IoT, drone și sisteme operaționale, gemenii digitali le permit operatorilor să monitorizeze performanța în timp real, să simuleze diferite condiții de operare și să testeze modificări înainte de a le aplica în lumea fizică.
Aceste capabilități transformă gemenii digitali într-o platformă centrală pentru optimizarea operațională — ajutând companiile energetice să îmbunătățească disponibilitatea echipamentelor, să reducă riscurile, să scadă costurile și să obțină mai multă valoare din activele existente.
Tehnologia gemenilor digitali oferă beneficii semnificative companiilor din energie, în special în ceea ce privește optimizarea proactivă a performanței, identificarea eficiențelor și prevenirea posibilelor cauze ale timpilor de nefuncționare. Acestea sunt doar câteva dintre principalele utilizări ale gemenilor digitali în rândul companiilor din energie, petrol și gaze.
Unul dintre cele mai importante beneficii pe termen scurt este mentenanța predictivă. Beneficiile includ reducerea timpilor de nefuncționare neplanificați, extinderea duratei de viață a activelor și scăderea costurilor de reparație.
Mentenanța predictivă funcționează prin alimentarea cu date de tip serie temporală din sistemele de control de supraveghere și achiziție de date (SCADA) și din arhivele industriale, într-un mediu de tip geamăn digital, unde modelele de inteligență artificială (AI) și învățare automată analizează comportamentul echipamentelor pentru a detecta anomalii și a anticipa defecțiuni.
Companiile se îndreaptă către abordări hibride de modelare, care combină modele bazate pe fizică cu modele de învățare automată bazate pe date, pentru a îmbunătăți acuratețea și fiabilitatea.
Rezultatul constă în detectarea mai timpurie a defecțiunilor, o planificare mai bună a mentenanței și o fiabilitate îmbunătățită pentru echipamentele esențiale pentru producție și siguranță.
Optimizarea rețelelor electrice
Gemenii digitali sunt aplicați tot mai frecvent pentru a sprijini optimizarea rețelelor electrice, planificarea și creșterea rezilienței, utilitățile și operatorii de rețea folosind replici digitale ale infrastructurii pentru a monitoriza condițiile, a simula scenarii și a îmbunătăți procesul decizional în timp real.
Gemenii digitali utilizați în operarea rețelelor se suprapun adesea cu conceptele de centrală electrică virtuală (Virtual Power Plant – VPP), care agregă și coordonează resurse energetice distribuite, fiind folosite de operatorii sistemelor de distribuție (DSO) pentru a gestiona rețele din ce în ce mai complexe.
Prin combinarea datelor operaționale și de mediu cu prognoze bazate pe inteligență artificială, operatorii de rețea pot simula modul în care activele vor funcționa în diferite scenarii de încărcare și climatice și pot ajusta operațiunile în consecință.
Eficiență și management energetic
Tehnologia joacă un rol tot mai important în proiectare și planificare, permițând inginerilor să testeze noi configurații de rețea, amplasări ale echipamentelor și strategii de operare într-un mediu virtual înainte de a aloca investiții în teren.G
Gemenii digitali ajută companiile să modeleze operațiunile din lumea reală și să evalueze impactul potențialelor schimbări înainte de a investi.
Organizațiile preiau modelele teoretice de inginerie și de proces și le adaptează astfel încât să reflecte condițiile reale de operare, permițând echipelor să testeze diferite scenarii și să înțeleagă cum ar performa, în practică, proiectele operaționale sau cele de eficiență.
Această abordare oferă operatorilor o vizibilitate mai clară asupra rezultatelor estimate, inclusiv economii de energie și randamente financiare, și ajută la reducerea riscurilor în planificarea proiectelor, în special în medii complexe precum rafinarea.
Dincolo de operațiuni, gemenii digitali sunt utilizați tot mai mult pentru instruire și simulare, oferind tehnicienilor și operatorilor un mediu sigur în care pot exersa proceduri și reacții la scenarii de urgență.
Această abordare este valoroasă pentru integrarea noilor angajați și a subcontractorilor, care pot avea o experiență limitată cu platformele offshore, instalațiile de gaz natural lichefiat (GNL) sau unitățile plutitoare de producție și stocare, caracterizate prin configurații complexe, echipamente numeroase și sisteme de siguranță avansate.
Replicile digitale ale acestor facilități permit companiilor să simuleze condiții reale de muncă și să expună cursanții la configurații specifice amplasamentului, fluxuri operaționale și riscuri, într-un mediu controlat.
Acest lucru le permite angajaților să exerseze în siguranță scenarii anormale și periculoase și să practice proceduri de remediere fără riscuri reale.
Următorul pas, este menținerea acestor gemeni digitali utilizați pentru instruire sincronizați continuu cu operațiunile reale, pentru a evita învechirea lor și pierderea credibilității în rândul personalului din prima linie. Această abordare îi face pe operatori mai predispuși să aibă încredere în sistem și să îl utilizeze.
Implementarea gemenilor digitali în timp real
Liderii din domeniul tehnologiei ar trebui să abordeze investițiile în gemeni digitali pornind de la cazuri de utilizare clare, cu impact ridicat, și să se asigure că tehnologia poate rămâne precisă pe măsură ce condițiile de operare se schimbă.
Siguranța reprezintă cel mai practic punct de plecare, în special pentru organizațiile care nu au implementat încă gemeni digitali, deoarece oferă valoare imediată prin sprijinirea instruirii operatorilor pentru condiții adverse.
Ulterior, companiile se pot extinde către optimizarea performanței și a proceselor prin identificarea blocajelor și utilizarea gemenilor digitali pentru a evidenția constrângerile operaționale din sisteme complexe.
Organizațiile ar trebui să caute parteneri cu o strategie pe termen lung, end-to-end, pentru menținerea și actualizarea gemenilor digitali, nu doar pentru implementarea acestora.
Aceasta include capabilități de servicii, resurse de back-office și suport tehnic pentru a menține modelele sincronizate cu condițiile reale, pe măsură ce echipamentele, terenul, vremea și fluxurile de lucru evoluează.
