luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

AVEVA представила концепцию сквозной информатизации на основе цифровых двойников предприятий (ч. 1)

Часть 1 Часть 2

Переход в третье десятилетие XXI века стал для британской компании AVEVA важной бизнес-отметкой: прошло два года после судьбоносного объединения с Schneider Software, софтверным подразделением Schneider Electric, и компания, действительно, вышла на новый уровень развития. Об этом говорят масштабные системные изменения, как в самом инженерном ПО AVEVA, так и в рыночных сегментах, которым адресованы эти программные продукты.

После десятилетий развития в качестве нишевого игрока, ориентированного на задачи проектирования, в первую очередь, объектов судостроения и нефтегазовой отрасли, оказалось, что AVEVA в течение многих лет использует те ключевые идеи, которые сегодня стали символами тотальной информатизации сложных систем: объектный подход и data centric подход, в центре которого – инженерные данные. Ключевыми свойствами такой информатизации являются интеграция и сквозная информатизация на базе платформ.

В понимании AVEVA речь идет о создании цифрового двойника промышленного предприятия, который помогает осуществлять эффективное управление производством на всех его стадиях: от проектирования до обеспечения эксплуатации и поддержки модернизации.


Управление инженерными данными – «сердце» ПО AVEVA

По словам Алексея Лебедева, генерального директора компании AVEVA в России и странах СНГ, это открывает для компании перспективы выхода в новые сегменты рынка, связанные, в первую очередь, с эксплуатацией промышленных предприятий, уже работающих в разных отраслях экономики РФ. Именно на этой стадии жизненного цикла завода или группы предприятий грамотное применение современных ИТ открывает возможности существенной оптимизации бизнеса, подчеркивает глава российского офиса AVEVA. Более того, в российской практике AVEVA есть примеры, когда применение программных средств для информационной интеграции предприятия вместе с соответствующей организационной трансформацией позволяло превратить убыточный завод в актив, приносящий прибыль.

Компания консолидировала опыт успешных бизнес-внедрений и вывела на рынок обновленную стратегию и обновленную эко-систему программных продуктов, в центре которых – идея унифицированного инжиниринга.


Unified Engineering - концепция сквозной информатизации XXI века

Появление концепции Unified Engineering можно с полным правом можно назвать революционным событием, так как за счет сквозной интеграции удается ликвидировать негативное влияние двух ключевых точек разрыва в бизнес-процессах, которые свойственны классическим проектам создания промышленных производств:

*Между основными этапами проектирования больших и сложных объектов: концептуальной проработкой проекта (FEED, Front End Engineering Design) и подготовкой проектной документации.
*Между основными этапами жизненного цикла предприятия: строительством и эксплуатацией.


Современная промышленность требует единого подхода к жизненному циклу предприятия на основе единого пространства данных. Источник: AVEVA, 2019 г.

Первая точка разрыва – по сути, «болевая точка» для экономики в целом. С одной стороны, масштабные инфраструктурные проекты необходимы как государству для модернизации экономики, в том числе, с помощью ИТ. С другой стороны, данные аналитиков McKinsey говорят, что более 80% крупных проектов не реализуется в установленные сроки и не укладывается в утвержденный бюджет на 20-100%. А согласно данным Ernst & Young, 64% капитальных проектов в нефтегазовой отрасли превышает бюджет, 73% проектов выходят из плановых сроков. Причина кроется в отсутствии нужных данных для качественной проработки проектов на всех стадиях, а общим результатом оказывается низкий уровень цифровой трансформации промышленных предприятий.


Источник: AVEVA, 2019 г.

Вторая точка разрыва связана с разрозненностью затрат на строительство объекта (CAPEX) и его эксплуатацию (OPEX), в то время как, с информационной точки зрения, они относятся к одним и тем же материальным активам. Фактически, подчеркивает Алексей Лебедев, речь идет об одном цифровом активе (цифровом двойнике предприятия), который рождается в процессе проектирования, а затем «живет» и работает в ходе рабочей эксплуатации.

По сути, концепция унифицированного инжиниринга устраняет эти точки разрыва, предлагая комплекс программных решений, связанных с различными этапами и аспектами деятельности предприятия, на базе единой базы инженерных и бизнес-данных, а также единой методологии работы с данными (управления данными).

Эко-система программных решений AVEVA включает широкий набор прикладного ПО, включая приложения для создания электрических схем, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, создания чертежей, лазерного сканирования объектов, проектирования металлоконструкций и т.д. Кроме того, в комплекс входят бизнес-приложения, например, ИТ-решения для управления активами предприятия, управления цепочками поставок, оптимизации ремонтных работ и т.д. В соответствии с обновленной концепцией AVEVA изменения претерпели все основные составные части комплекса ИТ-решений. «Информационное сердце» комплекса – Aveva Engineering, продукт для совместной работы с единой базой данных по всем инженерным подсистемам промышленного объекта - в русле концепции Unified Engineering теперь представляет собой интегрированную систему проектирования и взаимодействия, обеспечивающую интеграцию продуктов на всех уровнях. Ключевую роль в этом процессе играет формирование единой модели данных и обработка данных во всех приложениях в строгом соответствии с требованиями единой модели данных.

Технологические данные – фундамент цифрового промышленного производства

Одно из уникальных предложений новой AVEVA - платформа технологического моделирования AVEVA SimCentral Simulation Platform. Как рассказывает Владимир Лякуткин, ведущий технический специалист AVEVA, продукт, который появился в 2017 г., развивается семимильными шагами и в перспективе призван заместить продукты данного класса предыдущих поколений, включая PRO II и DynSIM.


Стратегические направления развития решений технологического моделирования AVEVA

В основе платформы – имитационное моделирование процессов на базе математических моделей. Оно реализуется с помощью программного продукта как виртуальное моделирование производственных процессов, позволяя инженерам лучше понять и оптимизировать эти процессы, а также прогнозировать производительность с достаточно высокой точностью.


Модели на базе SimCentral Simulation Platform использовались в совместной разработке AVEVA и BASF сложного нефтехимического продукта (кумола)

Эта платформа имитационного моделирования предназначена, как для моделирования процессов в стационарном режиме, так и для создания моделей динамических процессов и процессов в потоковых системах. Платформа также интегрируется с инструментами проектирования в единую рабочую среду, которая проста в использовании и охватывает весь жизненный цикл оборудования.



В прошлом году в этом направлении деятельности AVEVA произошло знаковое событие – компания AVEVA подписала глобальное соглашение с Covestro, одним из крупнейших мировых производителей высокотехнологичных полимеров. Цель партнерства - цифровая трансформация всех технологических процессов Covestro на основе платформы AVEVA SimCentral Simulation Platform.

Для AVEVA данное партнерство означает наращивание компетенций в ходе адаптация инструмента для химических процессов Covestro, а для заказчика – применение единого ИТ-решения для замещения устаревших систем на всех этапах жизненного цикла предприятия. Фактически, подчеркивает Владимир Лякуткин, речь идет о цифровой трансформации крупного промышленного предприятия из химической отрасли.


Платформенное решение AVEVA SimCentral Simulation Platform в компании Covestro играет роль единого решения для замещения устаревших систем на всех этапах жизненного цикла предприятия

Благодаря платформе AVEVA SimCentral Simulation Platform, сотрудники Covestro работают совместно в рамках единой информационной среды, даже находясь при этом в различных точках мира, и решают любые вопросы: от проектирования новых мощностей до эксплуатации действующих заводов.

План развития продукта AVEVA SimCentral 4.0 предполагает формирование тематических библиотек готовых моделей и расширение функциональности платформы, в частности, для задач в области энергетики.


План развития продукта SimCentral Simulation Platform

Система трехмерного проектирования AVEVA Everything 3D: новое поколение платформы

Ключевое понятие системы программных продуктов AVEVA –цифровая 3D-модель промышленного объекта. Знакомая всем трехмерная визуализация объекта проектирования – это всего лишь одна из обширного спектра возможностей, обеспечиваемых этой информационной базой данных, охватывающей все уровни и элементы объекта. Иными словами, база данных позволяет быстро и в автоматическом режиме получать любую необходимую информацию, связанную с промышленным объектом, например, проектную документацию: плоскостные и изометрические чертежи, заказные спецификации, а также информацию, связанную с ходом строительства, модернизации или обслуживания объекта, с его модернизацией и т.д.

Корректностью исходной 3D-модели гарантируется достоверность точность и актуальность любой другой информации, связанной с объектом, а возможность совместной работы с моделью различных специалистов позволяет максимизировать точность принимаемых решений, избежать ошибок даже в случае оперативных изменений.

Флагманский продукт в семействе AVEVA – система трехмерного проектирования AVEVA Everything 3D (E3D) – вышла на новый уровень развития: на рынок выпушен релиз E3D 3.1. В нем реализовано большое количество новшеств. Отметим наиболее значительные из них.


В релизе AVEVA E3D 3.1 – большое количество новинок

*Усовершенствованный механизм рендеринга. По сути, как отмечает Владимир Самойлов, ведущий технический специалист AVEVA, в универсальном продукте AVEVA E3D 3.1 появились те уникальные возможности визуального представления больших и сложных объектов, которые ранее были доступны только в специализированном приложении AVEVA Engage в специфическом представлении.

Это означает, теперь вы сможете легко переводить в 3D-вид любые, самые крупные и сложные модели и при этом не испытывать проблем с производительностью системы,- подчеркивает Владимир.

Важно, что новые возможности не ограничиваются исключительно визуализацией: получив 3D-модель, с ней сразу можно начать работать. Объем 3D-модели, выводимый в графический вид, всегда был ограничен только ресурсами компьютера, а с новым рендерингом при тех же ресурсах можно вывести в графический вид 3D- модель гораздого большего объема.

С новым типом рендеринга пользователь может без ограничений манипулировать при необходимости всей 3D-моделью,- поясняет Владимир Самойлов.


В 3D-формат теперь легко и быстро можно перевести модель любой сложности

*Открыть чертеж Draw можно прямо из модели. Все изменения, которые пользователь будет вносить в 3D-модель, будут отображаться на экране и загружаться в чертеж.


Чертеж Draw синхронизирован с 3D-моделью

*«Ленивая загрузка» (Lazy loading). Модель и чертеж при каждом изменении обновляются частично. Данный режим загрузки чертежей гарантирует, что чертеж, соответствующий модели, будет загружен полностью и сразу станет доступен для редактирования.
*Расширенный функционал работ с ОВиК (отопление, вентиляция, кондиционирование). Построение трасс теперь возможно в полуавтоматическом режиме с помощью удобной контекстной трассировки. Система достаточно хорошо рассчитывает и прокладывает повороты трассы. Разрывы между компонентами легко находить и заполнять. Размеры отображаются в области 3D-модели. Реализован удобный механизм субкомпонент (готовых элементов, которые прикрепляются к родительскому элементу и в случае перемещения перемещаются вместе с ним).


Прокладывать новые трассы ОВиК теперь можно в полуавтоматическом режиме

*Усовершенствованный механизм отображения лазерного сканирования. Новый тип рендеринга, в числе прочего, дает возможность прямо внутри интерфейса E3D 3.1 каждую точку моделировать объемом. Это позволяет при визуализации отсекать невидимые точки и при приближении к объекту сохранять отличное качество картинки. При этом можно привязываться к любому элементу, проводить измерения и т.д.


При любом приближении обеспечивается хорошее качество визуализации, необходимое для работы с моделью

*Облачный сервис WhiteSpace Engine. Автоматическое проставление размеров (там, где возможно) в режиме автоматической генерации чертежей. Система использует механизм машинного обучения для того, чтобы, опираясь на известные ей правила проектирования, постараться проставить размеры на сгенерированном чертеже.


Система самостоятельно проставляет размеры там, где возможно, и помечает цветом те места, с которыми она не справилась

*Облачный сервис упрощения моделей. Сервис, доступный прямо из интерфейса E3D 3.1, позволяет отправить модель, созданную, например, в САПР SolidWorks или Autodesk Inventor, в облако и получить оттуда с сохранением размеров, но с упрощенной геометрией.

В релизе E3D 3.1 компания AVEVA начала очень важную работу внутренней интеграции. Речь идет о доступности в среде проектирования E3D тех уникальных механизмов обработки данных, которые были ранее реализованы в специализированных решениях. Владимир Самойлов рассказывает, что компания приняла долгосрочную стратегию использования лучших технологических решений, наработанных в других областях применения. В частности, уникальные решения, используемые для моделирования морских судов, могут применяться для площадных промышленных объектов.


Стратегия перехода от уникальных специализированных платформ к единой открытой универсальной платформе проектирования

Выделены три новых стадии развития платформы AVEVA E3D:

*Aveva Outfitting Design— решение, сочетающее в себе многолетний опыт AVEVA в области проектирования промышленных объектов и особенности судостроения. Представляет собой высокофункциональную среду для мультидисциплинарного 3D-проектирования и производства.
*AVEVA Basic Design – многофункциональная среда проектирования для судостроения, основанная на единой базе данных, для создания рабочего проекта по насыщению и поддержке производственной информации.
*AVEVA Hull Detailed Design – мощное приложение, предназначенное для проектирования стальных корабельных корпусов всех типов и составления производственной информации к ним.

Соответственно, в версии E3D 3.1 реализованы универсальные инструменты, которые выросли из лучших решений, апробированных в судостроении. В частности:

*Приложение Space Management – управление объемами. Прикладное ПО, когда-то созданное для судостроения, «переехало» на платформу E3D 3.1 с новым рендерингом, новым движком и новым подходом к настройкам.

Объемы теперь могут создаваться не только примитивами, но и сложными поверхностями, которыми, например, ограничивается корпус. Самому объему могут быть присвоены функциональные назначения, например, связанные с палубой, рубкой, производственной зоной или зданием. По сути, таким образом можно выделить любой объект. А то, что находится внутри заданного этого объема, подлежит расчету. Можно посчитать площадь поверхностей внутри объема, посчитать спецификацию, посчитать длину всех трубопроводов т.д. Затем вывести данные в отчет и с ними далее работать.


Новый подход к проектированию морских судов базируется на открытой платформе проектирования, единой для разных отраслей промышленности

Работа с металлоконструкциями. В AVEVA E3D появилась поддержка узлов металлических конструкций. Система поддерживает спецификацию, в которой хранятся все возможные узлы, самостоятельно анализирует балки, колонны, которые входят в данный узел, и подбирает нужный.


В E3D появился функционал проектирования узлов металлоконструкций

*Решение для проектирования кабельных каналов. В E3D улучшился функционал модуля для работы с кабельными каналами. Кабели отображаются в E3D, Engage и чертежах Draw. Значительно расширены правила расчета заполнения лотка. Упрощена трассировка за счет работы с пучками проводников, а также появился режим автоматической трассировки кабелей.


В январе Научно-исследовательский и проектный институт карбамида (НИИК) начал большой проект проектирования с помощью AVEVA E3D производственной площадки завода компании «Газ Синтез», предназначенной для производства метанола из природного газа, в порту Высоцк Ленинградской области. Мощность комплекса оценивается в 1,6 млн. тонн в год (5 тыс. тонн в сутки), объем инвестиций - в 1,5 млрд. долл. Под новое строительство будет отведена площадка в 50 гектаров.

Планируемая к выпуску продукция – метанол марки «АА». Метиловый спирт будет отгружаться на нефтепродуктовом терминале ЛУКОЙЛа по долгосрочным контрактам. Генеральным подрядчиком проекта выступает корейский концерн Hyundai, НИИК выполняет функции генерального проектировщика. Проектные работы планируется завершить к концу 2021 года.

Специалистам НИИК предстоит получить разрешительную документацию на строительство комплекса, осуществить сбор исходных данных, провести общественные слушания, пройти экологическую и главную государственную экспертизы. Также договор предполагает адаптацию FEED-пакета иностранного лицензиара (AVEVA) и разработку строительной части, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, видеонаблюдения, пожаротушения, телекоммуникаций, газоанализаторов.

Часть 1 Часть 2

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo luckyea77 june 19, 23:05 11
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