luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Categories:

AVEVA представила концепцию сквозной информатизации на основе цифровых двойников предприятий (ч. 2)

Часть 1 Часть 2

Развитие 3D-инструментов в сторону расширенной реальности: новая платформа AVEVA XR

Компания AVEVA объявила о выходе на рынок новой платформы AVEVA XR. Владимир Самойлов, ведущий технический специалист AVEVA, пояснил смысл аббревиатуры:

«На рынке есть уже много сочетаний букв: AR (дополненная реальность), VR (виртуальная реальность), MR (смешанная реальность). Мы выпустили на рынок платформу, которая построена в рамках новой парадигмы в области визуализации. Поскольку наш платформенный подход подразумевает всеобъемлющий охват различных технологических реализаций, мы дали ему обобщающее название: XR».


Новая платформа AVEVA создана на базе XR – технологий расширенной реальности

Основу нового подхода к реализации платформы XR составляют две ключевых составляющих:

*Новый метод рендеринга трехмерных моделей, обеспечивающий высокую производительность расчетов для очень больших и сложных
*Учет контекстных данных, позволяющий связать трехмерную визуализацию в формате AR, MR или VR с соответствующими цифровыми параметрами, которые относятся к конкретному производственному применению системы.


Платформа AVEVA XR объединяет все реализации трехмерных моделей, реализованных в разных продуктах компании

Компания движется в сторону создания универсального слоя трехмерной визуализации, который будет отвечать требованиям всех задач, которые сегодня решаются в рамках различных видов прикладного софта,- поясняет Владимир Самойлов.- Вне зависимости от конкретного приложения, вы везде будете получать удобные инструменты и качественную визуализацию.


AVEVA XR – единая платформа для разных типов смешанной реальности и 3D-визуализации

С целью развития данного направления компания выбрала четыре ключевых направления, в которых сосредоточила свои усилия по созданию прикладных решений.

Обзор 3D-модели. На этапе проектирования помогает увидеть, как будет работать создаваемый объект. В многопользовательском режиме с поддержкой режима комментирования поможет осуществить приемку 3D-модели.



*Эксплуатация и обслуживание удаленного оборудования. Эксперт удаленно консультирует оператора, который находится на производственной площадке, образно говоря, является «его руками».
*Обучение персонала. Тренажеры – отдельное направление, которым активно занимается AVEVA. Реалистичная виртуальная среда обучения помогает подготовить сотрудников к действиям в любой конкретной ситуации. Передача знаний, практических рекомендаций и сведений о стандартных рабочих процедурах происходит между новыми и опытными операторами более естественно, что способствует сокращению количества дорогостоящих ошибок в ходе технического обслуживания.
Возможно организовать обучение не только для площадных объектов, но и для оборудования или, например, для отработки поведения в экстремальных ситуациях, когда идет речь о взаимодействии 5 - 6 человек. При этом человек-оператор или тренер может находиться на другой стороне земного шара, а автоматическая система скоринга будет отмечать ошибки и выставлять оценки.
*Наблюдение за активом. Виртуальное представление активов и компонентов в виде трехмерных изображений помогает операторам при проектировании, обслуживании и эксплуатации промышленых объектов.

Ключевые особенности платформы AVEVA XR

*На уровне самой платформы заложена возможность сложного многопользовательского взаимодействия. При этом часть функций, например, расчет математической модели производственного процесса, может выполняться на отдельным сервере. Доступ к нему все участники, подключенные к платформе, получат независимо от их территориального расположения.


Платформа AVEVA XR изначально ориентирована на многопользовательскую среду

*Смешанная реальность из коробки. Для того чтобы начать пользоваться AVEVA XR, не нужно подключать плагины, настраивать систему на определенный тип шлема виртуальной реальности и т.д. Достаточно выбрать необходимую конфигурацию, отметив нужные параметры в меню.

Если решение поставляется для конкретной сферы, например, обслуживания оборудования, то в нем изначально содержатся сведения по ремонтным процедурам оборудования. Таким образом, прямо из коробки решение AVEVA XR можно использовать для получения актуальных сведений по эксплуатации объекта, например, данные оборудования и возможность наблюдать за его реальной работой и т.д.


AVEVA XR – решение, готовое для наблюдения за процессами на объекте, из коробки

*Интеграция виртуальной и обычной реальности для помощи удаленным сотрудникам – из коробки. Решение дает возможность отсканировать метку на оборудовании, после чего система совместит виртуальное изображение с реальным. Это позволит выполнять манипуляции на реальном объекте, используя виртуальный мир в качестве подсказки.
*Переход одним кликом из инженерной модели в виртуальную реальность.
*AVEVA XR Studio – инструментарий для создания приложений XR силами самого пользователя. Инструментарий поддерживает формат RVM, « родной» для AVEVA, совместим с форматами FBX и 3D MAX. В базовую поставку входят также шаблоны для четырех областей применения, указанных выше. Шаблог содержит стандартные сценарии взаимодействия, стандартные интерфейсы, преднастроенные варианты поведения и преднастроенный код (3D-объекты, типичные для этого сценария).

Иными словами, можно легко загрузить модель в формате RVM, донастроить ее для себя с помощью интуитивного графического интерфейса, превратить в VR-модель. В этой модели уже будет настроена система ключевых точек и тэги (они уже заложены в инженерной модели). И для последующего запуска модели ПО AVEVA XR Studio больше не потребуется.


Готовую модель в формате RVM легко превратить в VR-модель, готовую для запуска

Во всем этом никакой магии, говорят, улыбаясь, специалисты AVEVA. Дело в том, что платформа AVEVA XR входит в состав эко-системы продуктов AVEVA и базируется на информации из единой базы данных, которая детально описывает объект в виде «цифрового двойника».


Цифровой двойник – это многоуровневая база данных, содержащая детальные сведения о промышленном объекте

Цифровой двойник играет роль некоторого центрального приложения, с которым взаимодействуют все прикладные решения, включая XR. Причем, данные цифрового двойника могут пополняться, в том числе, с помощью методик работы с оборудованием. Тем самым на предприятии будет создаваться «экспертная» система, в которой сохраняются те самые лучшие практики, носителями которой порой являются отдельные уникальные специалисты.


Цифровой двойник как центральное приложение эко-системы AVEVA и хранилище лучших практик

Данные, работающие на бизнес: бизнес-приложения и Центр взаимодействия

В конечном итоге концепция Unified Engineering предназначена для того, чтобы специалисты всех направлений, которые работают на промышленном объекте, смогли получить доступ к единой базе данных и использовать их для улучшения своих бизнес-процессов. Интегрированный подход обеспечивает высокую доступность актуальных точных данных на всех уровнях цифрового двойника и оперативную реакцию на любые изменения параметров.



Наличие такой информации открывает широкие возможности для использования технологических данных в целях улучшения производственных процессов, формирования экономических оценок и прогнозов, а также моделирования бизнес-процессов. Эти возможности реализуются в виде разнообразных прикладных бизнес-решений, например:

*AVEVA ERM - управление ресурсами предприятия. Решение охватывает задачи бюджетирования и управления затратами, управления материалами, складами, планирования производства, управления строительством. С помощью сервисной шины реализована интеграция ERM с E3D, что дает возможность публиковать корпоративный каталог сразу в среду проектирования, из этого каталога формировать трехмерную модель и напрямую отправлять запрос на закупки материалов.


Функционал закупок в решении AVEVA ERM

*AVEVA APM - комплексное цифровое решение для управления эффективностью активов. Объединяет сбор данных предприятия с задачами управления активами, расширенными рабочими процессами, мобильностью, прогнозной аналитикой и управлением на основе рисков. Решает широкий круг задач, связанный с мониторингом и управлением различных активов предприятия.
*PRiSM Predictive Asset Analytics - раннее выявление и диагностика проблем оборудования с использованием методов предиктивной аналитики. В состав решения входит множество эффективных приложений для сбора статистики и сравнительного анализа на основе моделей, а также средства бизнес-аналитики. В частности, обеспечивается возможность онлайнового мониторинга аномалий во время переходных состояний, таких как запуск или останов оборудования.

Решение совместимо с широким спектром систем управления и мониторинга и может размещаться локально или в облаке. Благодаря высокой масштабируемости оно может использоваться для мониторинга одиночного актива, целого цеха или даже сотен удаленных активов на различных объектах. Полученные с помощью PRiSM результаты моделирования можно с помощью веб-сервисов использовать в других бизнес-системах.

Центр Управления и Взаимодействия

Для больших промышленных предприятий, а особенно для компаний со сложной внутренней структурой, актуальной является задача интеграции технологических и бизнес-данных, относящихся к отдельным объектам, в единую информационную модель для консолидированного детального анализа. ИТ-решение, предназначенное для такой задачи, в AVEVA получило название «Центр управления и взаимодействия».

Сергей Машин, ведущий специалист AVEVA, подчеркивает, что ключевое слово в этом названии – «взаимодействие»:

«В этом Центре полностью интегрировано все, что требуется для правильного взаимодействия различных команд внутри корпорации в целях достижения поставленных целей, например, снижения TCO оборудования или повышения ROI.»



Иногда такой центр называют командным. Так, в частности, поступила нефтегазовая компания ADNOC, расположенная в Абу-Даби (ОАЭ). Ее командный центр PANORAMA – это видео-стена длиной 50 м и высотой 3 м. На видео-стену с высоким разрешением выводится разнообразная информация, которая имеет значение для бизнеса компании.

Стратегическая задача, ради которой создавалось данное решение, звучала так: необходимо в каждый момент времени располагать точными данными о том, сколько стоит производство каждого барреля нефти, каждого кубометра газа, как формируется стоимость конечной продукции по всей цепи, выявлять точки утечки прибыли и принимать меры для минимизации явлений, негативно сказывающихся на прибыли.

Для создании такого Центра компания AVEVA, исполнитель проекта, осуществила интеграцию данных из 150 с лишним разнородных систем, расположенных на 17 предприятиях.



В ходе проекта, как рассказал Сергей Машин, была внедрена интегрированная платформа мониторинга производства, которая включала около 2 млн. измеряемых параметров. Это позволило, действительно, формировать детальную информацию о затратах на каждый баррель продукции и достичь следующих целей:

*Полная прозрачность всех операций.
*Повышение общего выхода продукции через оптимизацию производства.
*Снижение энергозатрат за счет оптимизации стоимостной цепи.
*Минимизирование влияния критических ситуаций.


Структура информации, выводимой на видеостену Центра взаимодействия PANORAMA

На реализацию проекта ушло беспрецедентно малое количество времени – всего 8 недель. Сергей Машин подчеркивает:

«Главное для такого Центра – обеспечить правильный контекст для решения нужных задач. Сведения, относящиеся к разным дисциплинам производства и бизнеса, собираются вместе для того, чтобы доставлять информацию правильным людям в правильное время и в правильном контексте.»


Главный элемент Центра взаимодействия – контекст происходящих процессов

Помимо грамотного отношения к контексту информационных задач, в ходе проекта использовался инструментарий адаптивного дизайна, который автоматически адаптирует формы визуализации данных в зависимости от специфики конечного устройства (ноутбук, планшет, смартфон с конкретными габаритами экранов и показателями производительности).



Сергей Машин подчеркивает, что главное лицо этой сложной глубоко интегрированной информационной системы – человек:

«В конечно итоге система дает в руки человеку всевозможные инструменты, позволяющие ему заранее увидеть признаки рисков и принять меры, чтобы минимизировать сбои. Именно с этой целью мы «подвязываем» к оповещению о возможной проблеме и документацию на оборудование, и модель производственного процесса, и систему видеонаблюдения, чтобы, например, посмотреть, как выглядит происходящее в этот момент на объекте в реальности.»

Вот почему Центр управления и взаимодействия – это, в первую очередь, инструмент для взаимодействия людей.



Управление данными на основе информационного центра – основа успешной цифровой трансформации

Развитие информационных систем промышленного предприятия по пути создания цифрового двойника предъявляет особые требования к качеству используемых данных, а этап эксплуатации и модернизации производства связан с обработкой постоянных изменений в данных. Все эти процессы приводят к тому, что задача управления корпоративными данными приобретает самостоятельную ценность и становится одной из тех, что входят в состав программной эко-системы AVEVA.

Тимур Кохов, ведущий специалист AVEVA, рассказывает, что решение по управлению данными равно полезно, как в случае, когда заказчиком является владелец предприятия, так и в случае профессиональной EPC-компании.



Для собственника объекта решения работают на уровне формирования требований, а затем транслируются подрядчикам и поставщикам проекта. В этом случае мы получаем единые правила игры для всех участников проекта, которые включают проверку данных, получаемых от подрядчиков и поставщиков на соответствие сформированным ранее требованиям, и своевременное управление изменениями на стадии эксплуатации. Для EPC-компаний решение подразумевает контроль исполнения как собственных стандартов по управлению данными, так и требований заказчика в части создания и управления инженерными данными, а также своевременного отслеживания изменений, проверки получаемых данных и передачи данных заказчику. Ключевые элементы решения по управлению данными:

*AVEVA NET - цифровой информационный центр, предназначение которого - объединять всю необходимую информацию по проекту. Эти данные могут поступать в разных режимах и на разных этапах проекта.

Так, Greenfield проекты создаются «в чистом поле», не имеющем никакой инфраструктуры, она появляется в ходе реализации проекта. А есть стадия Brownfield, соответствующая этапу эксплуатации существующей инфраструктуры. Комплексное решение по управлению данными позволяет обеспечить соответствие требованиям во всех случаях, а также полноту и согласованность данных в течение всего проекта.

*Информационный стандарт предприятия. Сегодня не существует отраслевых стандартов по сбору инженерных данных для проектирования промышленных объектов, ориентированных на задачи проектирования и последующей эксплуатации. Стандартом де-факто можно считать спецификацию CFIHOS, ориентированную на участников цепи поставок. С ее помощью специалисты разных дисциплин заказчика описывают требования к проекту, которые фактически становятся требованиями к цифровому активу.

С участием информационного стандарта компании в модуле AVEVA Information Standard Manager (AVEVA ISM) формируется модель данных, которая является единой для всех решений AVEVA. Такой подход позволяет гарантированно получать данные в нужный момент в требуемом формате и в требуемом объеме.

Наше решение базируется на основе информационного стандарта, который формируется с целью описания требований, структуризации и классификации данных,- подчеркивает Тимур Кохов.- Решение обеспечивает все необходимые инструменты по управлению изменениями данных, полученных на ранних стадиях проекта.

*Интеграция со сторонними системами, такими, как система технического документооборота, системы технического обслуживания и ремонта и многими другими системами, а также со специализированными решениями AVEVA, соответствующими характеру деятельности предприятия.


Цифровой информационный центр обеспечивает единый доступ ко всей информации по проекту на разных стадиях проекта цифровой трансформации

Архитектура решения AVEVA по управлению данными

Базовое решение - AVEVA ISM, инструмент по управлению информационным стандартом компании, который позволяет не только формировать модель данных для всех компонентов решения, но также получать все настроенные конфигурации, как для передачи субподрядчику, так и для переиспользования в качестве лучших практик в других проектах.


Типовая верхнеуровневая архитектура решения по управлению данными AVEVA

Компонента AVEVA Gateways представляет собой набор приложений, осуществляющих пакетную обработку данных, которые обеспечивают сбор инженерных данных, сбор мета-данных и файлов документов и, естественно, трехмерных моделей.

AVEVA Preprocessor отвечает за обработку полученных инженерных данных и мета-данных документов, предварительно подготавливая их для последующей проверки, которая непосредственно происходит в следующем модуле AVEVA NET Gatekeeper. Он проверяет полученные и обработанные данные на соответствие бизнес-правилам, описанным опять же в информационным стандарте.

AVEVA Change Manager – это инструмент управления изменениями.

AVEVA Workhub&Dashboard – модуль, который консолидирует все полученные данные, документы, трехмерные модели, а также является удобным инструментом поиска и представления всей имеющейся информации по проекту.

Процесс управления информацией с использованием решения AVEVA

Данные для обработки в AVEVA Preprocessor поступают из различных источников: реестры в формате Excel, CSV, а также с использованием AVEVA Engineering. Источником также может быть любая система САПР, например, система разработки технологических схем, система трехмерного проектирования и др.


Схема работы решения по управлению данными AVEVA

Далее выполняется сопоставление данных. На этом этапе отсекаются дубликаты объектов, выявляется противоречивость атрибутов. В частности, выполняется маппинг, то есть сопоставление атрибутов и классов из источников с атрибутами и классами модели данных, с информационным стандартом. Проблемная ситуация может возникнуть, например, если компания исторически использует некоторую САПР, в ней уже были заведены классы, атрибуты, а информационный стандарт был разработан позже. В этом случае требуется маппинг, который будет осуществлен на основе правил, заложенных в AVEVA ISM.

Затем осуществляется базовая проверка основных базовых атрибутов, таких, как класс объекта и его принадлежность заводу и системе. Этот набор атрибутов является минимально необходимым для обработки получаемых данных и подготовки их для верификации их в AVEVA Gatekeeper. Все данные, не прошедшие обработку, попадают в настраиваемый консолидированный отчет.



Далее обработанные данные поступают в области проверки на соответствие бизнес-правилам, описанным в информационном стандарте. Она осуществляется в модуле AVEVA NET Gatekeeper и выглядит следующим образом.

AVEVA NET Gatekeeper получает подготовленные в определенной структуре данные. Каждый объект проверки имеет собственную карточку, в которой подробно отражены полученные на вход характеристики, свойства объекта, а также отображаются все полученные в ходе проверки ошибки. Для каждого проверяемого пакета данных формируется сводный подробный отчет об ошибках, о несоответствиях требованиям информационного стандарта:



Все получаемые отчеты обрабатываются специалистами по управлению данными. Ошибки анализируются и передаются проектным дисциплинам или подрядчикам на корректировку и исправление ошибок. Все проверенные данные публикуются в модуле AVEVA NET.

Подход компании AVEVA к информатизации промышленных предприятий в концентрированном виде демонстрирует преимущества и возможности ИТ-архитектуры, ориентированной на данные, и объектного подхода к управлению данными. Инженерные данные составляют фундамент data centric подхода, на котором далее выстраиваются все необходимые конкретному производству математические, логические и бизнес-модели: от создания детальных математических моделей конкретных технологических процессов до цифрового двойника производства и комплексных интегрированных решений по управлению бизнесом крупных промышленных предприятий. Платформенный подход при этом гарантирует гибкое управление всеми процессами информатизации и максимальное использование тех обширных возможностей, которые способно дать наличие цифрового двойника предприятия.

Источник

Часть 1 Часть 2

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 10
Buy for 10 tokens
Часть 1 Часть 2 Часть 3 Часть 4 Часть 5 Март 2018 года Индустриализация стала основным инструментом достижения экономического богатства стран, начиная с появления прядильных машин в конце XVIII века; при смене технологических укладов менялись местами мировые промышленные лидеры. Какой…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments