在能源领域，可有可无的技术和应用是没有意义的。行业真正需要的是能够带来价值的技术，数字孪生就是这样的技术。通过构建数字线程和数字孪生，企业可以实现项目执行、运营效率、可持续性和收入的改进。本文将定义能源领域的数字线程和数字孪生，并描述如何使用它们来帮助设计、构建和维护为未来提供动力的资产。Covid-19疫情凸显了能源行业在项目运营中存在的诸多问题。我们很快就看到远程操作工厂和随时随地保持生产力方面的挑战。我们必须找到一种方法来统一我们的资产运营，减少重复性任务并提高效率。显然，数字技术是关键。然而，尽管当今技术无处不在，但人们并不经常以正确的方式使用它。我们经常看到数字化转型和新技术项目失败，因为从事这些项目的人员不了解行业面临的挑战。同时，了解系统、流程和挑战的业内人士不一定了解新兴技术。此外，“绿地”和“棕地”项目之间显然缺乏统一的方法；设计、施工和运营过程涉及众多不同的工程师和利益相关者，因此数据线很容易在移交过程中丢失。如果企业不能或不会使用它，那么技术再高端也无所谓。数字孪生和数字线程的定义不同行业对“数字线程”和“数字孪生”有多种不同的定义。该概念于2002年由MichaelGrieves首次提出，旨在使用数字环境运行虚拟模型。第一个应用是美国宇航局在2010年提出的，当时谷歌地图、智慧城市、自动驾驶汽车、医疗模拟、建筑规划等应用已经开始出现。这时候，各个行业开始有了自己的定义和基准案例。其中，许多用途都集中在处理过的数据上。例如，在能源领域，我们既有静态数据也有动态数据。由于运营阶段约占项目生命周期的80%，因此实时信息至关重要。项目期间信息的逐步移交始于类库的开发——对每个设备、资产和项目的数据和信息进行分类。这构成了数字主线的基础：数字主线——在项目生命周期中捕获信息并逐渐移交的需求。这可能是历史数据，也可能是工程或施工阶段来自各种系统的信息。随着组织在整个项目生命周期中收集更多信息并创建更多数据维度，数字主线日趋成熟。数字孪生——来自不同系统的数据相互关联以创建单一的事实来源。数字孪生体实际上是一种在数字环境中表示相关数据的模式，是“数字资产”的“系统之系统”。数字主线是关于信息本身的收集，而数字孪生是关于信息如何在上下文中显示的。当谈到数字线程和数字孪生时，这两种技术具有相似的名称，在相似的环境中使用，并且有着千丝万缕的联系。通过数字解决方案改善项目生命周期在能源领域，数字孪生被称为数字工厂。这是一个使用来自不同系统和时间线的数据相关性创建的系统。在其中，数字线程逐渐构建数字资产。从早期的元数据开始，演变成一个渐进的线程，将外部环境数据、AI/ML支持的预测信息等结合起来，以构建一个综合模型。自成立以来，我们扩展了数字孪生的概念以创建成熟度级别。数字孪生技术可以在项目生命周期的早期实施。虽然起初它可以像点云一样简单，但3D模型可以用数据丰富并用新兴技术改进，以创建越来越多的维度和复杂的信息。一旦信息被关联并表示出来，您就可以用它做更多的事情，例如，您可以在数据关联的基础上构建分析、智能和应用程序。人工智能可用于创造洞察力并嵌入其他功能，数字大脑、数字孪生可用于远程监控和自主操作——这是一些石油和天然气运营商的目标。一旦他们有了一个数字双胞胎来表示上下文中的信息，他们就可以获得一种方法来审查设计并创建沉浸式工具，帮助他们在建造工厂之前可视化工厂。提高数字孪生能力和可访问性的技术能源部门自1790年代以来一直在进行自动化升级，但尽管他们在数字技术方面进行了创新，但过程变化一直很缓慢。毕竟，技术只占创新的10%，剩下的全靠人了。然而，能源部门最近在传统和可再生能源领域的技术方面有了很大的进步。突然需要能够随时随地远程执行任务，这对整个行业影响很大，因为需求的出现总会给一些企业动力去开发相应的解决方案。最近，我们看到很多人工智能被应用于工业物联网(IIoT)数据，以创造洞察力并提高工人安全。数字线程就是在使用先进技术的同时获取更多数据。无人机、机器人技术、5G、卫星、激光扫描、物联网等领域的新进展推动了数字主线的发展，并推动了先进的运营。在所有这些新技术的推动下，再加上全球大流行导致的思维方式转变，创新和转型不再缓慢；他们正在加快速度并发生翻天覆地的变化。能源领域数字孪生的未来虽然我们需要为能源领域的数字主线和数字孪生创建标准定义，但整合工业应用非常重要。您在数字线程中拥有的数据越有价值，可供您使用的解决方案就越多——尽管您需要哪些解决方案将取决于您的具体要求。我们真正需要实现的是数字化环境下全生命周期的数字化，人、流程、资产、系统互联互通，利用人工智能和先进技术实现项目高效执行和统一运营。这样一来，数字孪生无疑是降低成本、减少停机时间和碳排放以及提高效率和安全性的关键，这对可持续发展至关重要。今天的数字孪生不再是问题，问题是如何以适当的方式应用这项技术。很快，规范和标准的制定将促进这项技术的采用。需求肯定存在，幸运的是，投资也是如此。现在剩下的问题就是让社区授权，这样相应的解决方案才能真正落地。
