數(shù)字孿生為資產(chǎn)提供未來的保證
時間：2020-06-16 16:22
來源：
作者:竺建敏 艾斯本公司
長期的爭論最終塵埃落定：拒絕人工智能（AI）并非可取之道。隨著創(chuàng)新的速度不斷加快以及為企業(yè)帶來了更多業(yè)務轉(zhuǎn)型的機會，每一家企業(yè)都應當實施有效的AI戰(zhàn)略。大數(shù)據(jù)是AI的基礎，通過機器智能、利用分析業(yè)務流程與運營數(shù)據(jù)來獲取洞察力，以使企業(yè)業(yè)務顯現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。目前，企業(yè)雖然收集著眾多數(shù)據(jù)，但僅有一小部分能得到利用。這是實施數(shù)字孿生（企業(yè)資產(chǎn)與業(yè)務信息的虛擬復制）的重大機遇。數(shù)字孿生可以為各家企業(yè)釋放海量數(shù)據(jù)的潛力。
1984年，威廉·吉布森的科幻小說《神經(jīng)漫游者》讓讀者們遐想聯(lián)翩，為AI的世界拉開了帷幕。吉布森設想了數(shù)字孿生蘊含的巨大價值與力量，以及它們?nèi)绾胃淖兪澜纭Ｈ缃竦募夹g已經(jīng)超越了過往作家的想象。30多年之后，這種愿景已經(jīng)在企業(yè)界得以實現(xiàn)。物理設施的虛擬復制使企業(yè)有能力充分利用數(shù)據(jù)的真正價值，讓AI幫助人類探索多維數(shù)據(jù)的廣袤世界。數(shù)字孿生的整套解決方案以AI的效能和互聯(lián)的工業(yè)領域為基礎，能通過數(shù)據(jù)挖掘和發(fā)揮領域?qū)ｉL來獲取重要洞察力。
夢想成真……
未來已隨著予取予求的先進技術一同到來。如今最重要的問題是向何處投資，因為數(shù)字孿生會改變資產(chǎn)密集型企業(yè)，尤其是能源和化學品領域的企業(yè)?，F(xiàn)今市場充滿了易變性、不確定性、復雜性和模糊性（VUCA），數(shù)字孿生的運用能幫助企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和運營卓越。數(shù)字孿生技術成為了一項能產(chǎn)生重要影響的企業(yè)必需品。它能為實體資產(chǎn)提供有價值的模型，幫助工廠安全地探索各種“假想”的情景，并能預測性能衰退、資產(chǎn)故障時間和其他意外，以及提供相應的決策建議。數(shù)字孿生也可作為業(yè)務模型，幫助企業(yè)優(yōu)化多種業(yè)務情景。
數(shù)字孿生基于模型和實時數(shù)據(jù)，構建對物理對象或工藝裝置性能進行持續(xù)更新的數(shù)字化配置文件，進而用于優(yōu)化業(yè)務績效。數(shù)字孿生為系統(tǒng)性能提供了重要的見解，讓企業(yè)及時采取相應的措施。數(shù)字孿生利用資產(chǎn)數(shù)據(jù)來保持更新，而人工智能則使其變得更為智能化。首先，數(shù)字孿生可確保工廠在建模時嚴格地使用了工藝模型，并通過嵌入了成本與風險模型的AI技術得以增強效果。第二，可操作的數(shù)字孿生采用工廠操作模型， 即計劃、調(diào)度、控制與公用工程模型。其涵蓋的領域包括了計劃與調(diào)度、需求模型、配送模型、能源供需，以及控制和優(yōu)化。第三，運營完整性數(shù)字孿生可提供具有戰(zhàn)術與戰(zhàn)略意義的預測性維護決策指導，并可通過實時決策來延長正常運行時間、調(diào)整生產(chǎn)、減少環(huán)境影響和生產(chǎn)損失，同時優(yōu)先考慮安全性。數(shù)字孿生也可涵蓋資產(chǎn)狀況與可持續(xù)性。
總體而言，企業(yè)需要面向未來的數(shù)字參考結構，才能安排實施數(shù)字孿生，為企業(yè)部門的協(xié)作與整合提供支持。
由企業(yè)價值支持
據(jù)總部位于波士頓的LNS Research保守估計，為了對典型煉廠的運營進行建模，將需要使用1000多個數(shù)字孿生模型。數(shù)字孿生的規(guī)?？梢詾槠髽I(yè)創(chuàng)造價值。例如，單元級的模型可以為數(shù)字孿生帶來較高的價值回報——包括流程、資產(chǎn)狀況、控制與優(yōu)化在線模型。能源和公用工程模型、煉廠與散裝化學品計劃、特種化學品調(diào)度、消除瓶頸與降低風險以及排放都是工廠通過采用數(shù)字孿生模型來獲得高價值的機會。企業(yè)級數(shù)字孿生是一個新興的重要領域，能快速分析企業(yè)利潤機會選項，并有效地在行政高層展示可執(zhí)行的信息。
數(shù)字孿生為企業(yè)創(chuàng)造價值的案例包括：
· 玻利維亞上游企業(yè)YPFB Andina通過資產(chǎn)范圍內(nèi)的數(shù)字孿生模型提高了產(chǎn)量。
· 一家總部位于美國的大型國際煉油企業(yè)采用了機器學習數(shù)字孿生，增加了煉廠的正常運行時間和利潤，同時節(jié)約了成本。
· 阿布扎比國家石油公司（ADNOC）通過Equinox構建了資產(chǎn)數(shù)字孿生，憑借可視化面板實現(xiàn)了優(yōu)化決策與可持續(xù)性的里程碑。
· 可持續(xù)性是巴拉特石油公司（BPCL）的關鍵業(yè)務推動因素。這促使企業(yè)運用整合數(shù)字孿生對硫回收進行優(yōu)化——其中包含了應用各類軟件，例如艾斯本的自診斷自適應過程控制與工程設計軟件模型，用以改善雜質(zhì)清除，也包含了可視化與關鍵績效指標（KPI）面板。在6個月內(nèi)，數(shù)字孿生的運用使硫排放減少了90%，出售回收的硫也產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。
· 阿爾伯塔油田的服務供應商Process Ecology在合規(guī)與許可領域中使用了在線數(shù)字孿生模型，有效控制了罰金成本。
· 邁圖化工(Momentive Specialty Chemicals)憑借數(shù)字孿生每天在訂單履行和營運資金方面優(yōu)化其供應鏈。
· 福布斯也報告稱，艾斯本的客戶、全球領先的特種化學品生產(chǎn)商柏斯托（Perstorp）擁有的模型含有150萬個變量和50萬個約束條件。據(jù)報告稱，柏斯托根據(jù)邊際貢獻影響分析評估供需情景，并計劃在全公司中使用統(tǒng)一的模型。
· 由于化學品產(chǎn)品的質(zhì)量至關重要，但問題繁雜，一家聚合物生產(chǎn)商采用了多變量數(shù)據(jù)分析數(shù)字孿生，對多類特種化學品應用進行管理。
企業(yè)需要明確發(fā)展戰(zhàn)略并確定未來的發(fā)展方向，逐步采用全新的先進技術。隨著各大企業(yè)開始投資數(shù)字孿生，關鍵之處在于（在高層上）考察這一技術如何幫助企業(yè)在競爭中脫穎而出。除了技術之外，企業(yè)還需要關注自身的組織變化和革新。企業(yè)應當定期管理其技術采用能力、采用積極性與準備程度，因為創(chuàng)造商業(yè)價值是驅(qū)動技術發(fā)展的主要因素。
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