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數字孿生:你以為的“前沿技術”,又被更新了!

數字孿生:你以為的“前沿技術”,又被更新了!

如今,越來越多的作業者使用數字孿生來管理資産性能,DNV GL公司提出概率數字孿生( Probabilistic Digital Twin, PDT ),以縮小數字孿生與風險分析(資産投入使用前,仍然主要是人工進行)的誤差。

編譯 | 二丫 TOM

在2019年9月5日的歐洲海洋大會上,DNV GL集團技術研發部門的油氣項目主管Frank Børre Pedersen博士與資深研發科學家Andreas Hafver博士提出了“概率數字孿生”的概念。

數字孿生是實物資産的數字“鏡像”,包括其結構與動态模型,這些模型可結合多個數據源進行更新。它們為數據管理與決策帶來了顯著收益,提供了一緻、準确的單一信息源。

風險模型很少被應用到實際作業中,它們通常分别存在于設計、作業與健康安全規程中,并且大多僅用于紙上談兵,基于對曆史數據的分析,隻能提供潛在風險的靜态圖像。

實際上,風險是動态的,會随着作業條件與資産條件的變化而變化。然而,目前的風險模型并未捕捉到這種情況,這些風險模型很少更新,缺乏實時和預測能力。

DNV GL公司油氣部門首席執行官Liv A.Hovem表示:“單一、非計劃的停機事件每天可能耗費200萬到500萬美元,而更詳細、更及時的風險信息則可以顯著減少計劃外或不必要的停機時間。”

“我們提出的概率數字孿生模型旨在将風險分析引入‘實時’應用中。創建出這種模型,将為現有的數字孿生增加一層概率風險分析,捕捉不确定性、新知識以及實際條件對作業性能與安全性的影響。”

她補充道:“通過提供更及時、更具體的資産風險圖,PDT有助于作業者随時調整作業或采取預防措施,将風險保持在可接受水平。從而提高安全性,減少昂貴的停機時間。”

Frank Børre Pedersen表示:“DNV GL公司着眼于未來,我們的用戶都将擁有他們所有資産的數字孿生,鼓勵他們在多個行業中使用該技術。目前,許多用戶正在建立并維護他們資産的數字孿生。基于PDT技術,我們和我們的用戶将能夠利用這些數字孿生包含的所有信息,來提高風險評估能力。”

“概率數字孿生并不是一種替代品,而是數字孿生的進化版,将數字孿生擴展至風險分析領域。這是一種以數字化形式持續提供風險分析的新方式,可在日常決策中增加更多價值。”

PDT可以依靠可靠性和退化模型來預測機械組件的剩餘壽命。但同時,它又不僅僅是一個預測性維護工具。實際上,風險不僅與組件故障有關,還與危險暴露和資産運營方式有關。通過将可靠性模型、危險暴露模型、出現問題的後果相結合,PDT可以最終描述出上述所有因素對安全性的整體影響。

數字孿生:你以為的“前沿技術”,又被更新了!

概率數字孿生與傳統數字孿生的主要區别在于:

1.概率退化與故障模型:反映出影響性能并導緻故障的不确定及可變條件和過程;
2.邏輯與關系模型:将性能變量與故障和損失事件聯系起來;
3.代理模型:也就是快速近似模型,可快速查詢,并實現不确定性和模型耦合的傳播。

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