Quelle:smartindustry.com
Eine aktuelle Studie prognostiziert, dass bis zum Jahr 2025 bis zu 89 Prozent aller IoT-Plattformen digitale Zwillinge umfassen werden, was die Art und Weise verändern wird, wie Facility- und IT-Manager zusammenarbeiten, während sie Industrieanlagen und die Prozesse darin verändern. (Vielleicht erleben Sie diese Veränderungen bereits.)
Dieser Trend ist zwar kaum überraschend, umfasst aber viele Facetten und Anwendungen. Betrachten Sie den Einsatz digitaler Zwillinge im Energiebereich, auf den sich Luis D'Acosta, Executive Vice President der Digital Energy Division von Schneider Electric, konzentriert, der hier seine Sicht auf digitale Energie und neue Möglichkeiten mit deren Zwillingen teilt...
Smart Industry: Was unterscheidet digitale Energie von traditioneller Energie? Wie wirkt sich das auf die Energieverbraucher aus?
Luis: Der Hauptunterschied zwischen digitaler Energie und traditioneller Energie besteht darin, wie wir mithilfe digitaler Technologien automatisieren, überwachen, steuern und optimieren. Digitale Innovation macht Energie intelligent. Dadurch wird das Unsichtbare sichtbar, wodurch Verschwendung vermieden und die Effizienz gesteigert wird. Strom ist die effizienteste Energie, nachweislich {{0}x effizienter und außerdem der beste Vektor für die Dekarbonisierung. Digitale Lösungen wie „Optimierung der Beschaffung“, die die Energieleistung verfolgt und analysiert, um das genaueste Energie- und CO2-Portfolio zu erhalten, ermöglichen es uns, wichtige Einblicke in die Gebäudelandschaft zu gewinnen und unterschiedliche Muster zu identifizieren, wie Verbraucher Einrichtungen und Energie nutzen.
Darüber hinaus hilft die Möglichkeit, das Datenpotenzial in Gebäuden zu erschließen, dabei, den höchsten Energieverbrauch zu priorisieren, sodass Facility Manager durch Transparenz über den Betrieb der Energieverteilung die vollständige Kontrolle über das Kohlenstoffprofil eines Gebäudes haben. Darüber hinaus kann eine offene, sichere und zentralisierte Plattform für die Echtzeitsteuerung und -verwaltung verwendet werden, um den Zustand und die Effizienz von HVAC-Systemen zu bewerten, und die Leistungsdiagnose kann automatisiert werden, sobald Muster festgelegt sind, um eine Datenübertragung zur Optimierung der Effizienz und Nachhaltigkeit zu ermöglichen für Führungskräfte sichtbar.
Wenn wir noch einen Schritt weitergehen, entfaltet sich die Magie erst dann, wenn wir messen können, was in der physischen Welt passiert, und diese Sensoren mit Verhaltensweisen korrelieren können. Dadurch können Nutzer aus erster Hand erleben, wie sich ihr Handeln direkt auf den Gebäudebetrieb und dessen CO2-Fußabdruck auswirkt. Die Schlüssellösung für eine nachhaltigere und widerstandsfähigere Welt erfordert vollständig digitale und vollständig elektrische Netto-Null-Gebäude. Dieser Ansatz, bei dem Gebäude zu selbsterzeugenden Vermögenswerten werden, ist ein hervorragender Weg zu einem Netto-Null-Betrieb und hat das Potenzial, die Energieeffizienz um 40 Prozent zu verbessern.
Smart Industry: Welche Rolle spielen digitale Zwillinge dabei?
Der digitale Zwilling ist ein „sich entwickelndes“ digitales Profil des Endprodukts oder des gesamten Verbundsystems, das traditionelle Simulationsmodelle mit intelligenten Daten und Analysen vereint. Digitale Zwillinge ermöglichen es uns, tiefer in den Bereich des Möglichen vorzudringen. Was wäre, wenn Sie das Design vor dem Bau validieren, das Risiko von Geräteausfällen verringern, den Fabrikbetrieb und die Energieeffizienz verbessern könnten?
Ein digitaler Zwilling ist der Enabler. Wenn digitale Zwillinge auf zuverlässigen, qualitativ hochwertigen Daten basieren, ermöglichen sie eine Reihe von Erkenntnissen in Echtzeit, die Design, Inbetriebnahme und Implementierung erleichtern und gleichzeitig die Produktivität und den Betrieb entlang der digitalen Wertschöpfungskette, einschließlich des digitalen Kundenserviceerlebnisses, verbessern.
Eine Hauptaufgabe digitaler Zwillinge besteht darin, Nachhaltigkeit und Effizienz im Vorfeld zu gestalten. Die Digital-Twin-Technologie ermöglicht es Facility Managern, virtuelle Darstellungen zu erstellen, die den erwarteten CO2-Fußabdruck des Gebäudes während der Entwurfsphase bewerten können. Dieser Ansatz schafft nicht nur eine Grundlage, die den Entwurf des Gebäudes verfolgt und aktualisiert, um Energie- und Betriebseffizienz zu erreichen, sondern bietet auch die Möglichkeit, flexibel zu entwerfen und kontinuierliche Verbesserungen sicherzustellen, wenn sich die Technologie weiterentwickelt oder das Gebäude auf neue Weise genutzt wird. Die Möglichkeit, Ihren Gebäudeentwurf im Voraus anzupassen, ermöglicht es Facility Managern, alle Möglichkeiten wirklich zu verstehen und auf der Grundlage einer bereits vorab optimierten Gebäudestrategie zu bauen.
Mit einem Digital-Twin-Framework können Sie außerdem:
Steigern Sie Effizienz und Sicherheit durch höhere Produktivität und verbessertes Produktdesign/-qualität und erkennen Sie gleichzeitig potenzielle Bedienerfehler.
Revolutionieren Sie das Kundenerlebnis durch optimierte Produktinnovationen, kontextbezogene Remote-Fehlerbehebung und neue digitale Geschäftsmodelle (z. B. Dienstleistungen).
Optimieren Sie Prozesse und Datenzuverlässigkeit durch einen digitalen Thread, der Datenkontinuität und -herkunft ermöglicht, um Daten zu verfolgen und zu erklären, sowie ein Echtzeitkontinuum über ansonsten getrennte CapEx- und OpEx-Phasen hinweg.
Verbessern Sie die digitale Unternehmenskultur durch die Zusammenarbeit vieler Interessengruppen aus historischen Silos und einer neuen Möglichkeit, Arbeitskräfte für die Digitalisierung weiterzubilden und Digital Natives anzuziehen.
Mit einer erfolgreichen, auf digitalen Zwillingen basierenden Plattform können Unternehmen die jährlichen Energiekosten um 20 Prozent senken, wobei sich digitale Nachrüstungen durchschnittlich in nur 1-3 Jahren amortisieren. Die Integration digitaler Zwillinge als Teil Ihrer Umgebung kann vor und während jedes Bauprozesses für Unternehmen genutzt werden, die ihre Daten für eine bessere Leistung zum Leben erwecken möchten. Bedenken Sie am besten, dass es keinen einheitlichen Ansatz gibt, der für alle passt. Fangen Sie klein an und priorisieren Sie Ihre zu erreichenden Geschäftsziele. Bedenken Sie dabei auch, dass in der Praxis die Notwendigkeit besteht, mehrere Domänen und Anbieter zu integrieren und möglicherweise digitale Zwillinge zu integrieren.
Schneider Electric und unser Partner ETAP verfügen über langjährige Erfahrung in der Bereitstellung elektrischer Verteilungssysteme und der Entwicklung von Software und Diensten, die neue Methoden zur Verwaltung elektrischer Systeme ermöglichen. Kürzlich haben wir eine neue Integration digitaler Zwillinge angekündigt, die Bedienerschulungen und Simulationen ermöglicht und das Risiko für den Betrieb erheblich reduziert. Diese Integration ermöglicht es allen EcoStruxure Power Operation-Systemen von Schneider Electric, sich kontinuierlich in Echtzeit mit dem ETAP Electrical Digital Twin zu verbinden, was es den Betreibern ermöglicht, das Verhalten des Energiesystems während verschiedener realer oder plausibler Betriebsszenarien zu erstellen und zu verstehen. Diese Lösung hilft Unternehmen, ungeplante Ausfälle durch menschliches Versagen zu vermeiden, Anlauf- und Inbetriebnahmezeiten zu verkürzen und das Bewusstsein und die Bereitschaft der Bediener zu bewerten.
Smart Industry: Was sind die besonderen Herausforderungen im Energiebereich in diesem digitalen Zeitalter?
Luis: Die Herausforderungen, die wir im Bereich der digitalen Energie sehen, liegen nicht unbedingt bei neuen Gebäuden selbst, sondern bei „Verantwortung, die über die Einhaltung von Vorschriften hinausgeht“. Es reicht nicht aus, nur die Bauvorschriften einzuhalten. wir müssen es besser machen. Die Bauvorschriften bleiben in der Regel hinter dem zurück, was wir als Gesellschaft brauchen, um Nachhaltigkeit zu erreichen und den Klimawandel zu bekämpfen. Wir können es kaum erwarten, diese nachhaltigen Schritte zu unternehmen. Wir müssen über die Einhaltung von Vorschriften hinausgehen, um Produktivität und Effizienz sicherzustellen und die Energieeffizienz zu verbessern.
Um dies zu erreichen, müssen wir Facility Manager über die digitalen Technologien aufklären, die weithin verfügbar sind, um Gebäudemanagementsysteme zu modernisieren und so Nachhaltigkeit und Effizienz zu verbessern. Eine frühzeitige Investition in digitale Gebäudelösungen wird sich nicht nur finanziell, sondern auch für den Planeten auszahlen. Zum Beispiel den Aufbau und die Ermöglichung von Verbesserungen eines alten Infrastrukturgebäudes durch digitale Simulationen im Vergleich zum Abriss von Gebäuden und dem Neuanfang. Der Bau kostet viel Geld, und die Kosten wären enorm, wenn wir alte Gebäude abreißen würden, um Platz für neue zu schaffen. Wir gehen davon aus, dass im Jahr 2050 noch 50 Prozent der heutigen Gebäude genutzt werden. Um bis zur Mitte dieses Jahrhunderts ein Netto-Null-Emissionsszenario zu erreichen, müssen daher in den nächsten drei Jahrzehnten 85 Prozent des bestehenden Gebäudebestands nachgerüstet werden Neue Gebäude sollen ab 2030 klimaneutral sein.
Hier ermöglicht die Leistungsfähigkeit der digitalen Technologie die Simulation der Eigenschaften eines nachgerüsteten Gebäudes. Zusätzlich zu einem Sanierungsansatz für Gebäude, der Kosteneinsparungen von 43-65 Prozent ermöglicht, können digitale Modelle verwendet werden, um Belegungsnutzungen, Energiebedarf und wichtige Gebäudevorgänge vorherzusagen und so zu zeigen, wie der ROI nachhaltiger Investitionen erzielt werden kann.
Und schließlich: Wie modernisieren wir die bestehende Gebäudeinfrastruktur? Wir sehen einen Mangel an Aufklärung bei bestehenden Gebäuden, die nachgerüstet werden müssen, und modernisierten Gebäudemanagementsystemen, die aufgrund älterer Gebäudemanagementsysteme anderen Einschränkungen unterliegen. Anstatt von Grund auf neu zu entwerfen und zu bauen, müssen wir unsere bestehenden Gebäudeinstallationen retten, indem wir die Tools, Hardware, Software und Dienstleistungen implementieren, die das bereits Vorhandene ergänzen.
Heute verfügen wir über Technologien wie Wireless, IoT und Konnektivität direkt mit der Cloud, die es uns ermöglichen, bestehende Gebäudeinfrastrukturen zu modernisieren, indem wir digital gesteuerte Energiemanagementinitiativen umfassen.
Smart Industry: Was begeistert Sie am meisten an der nahen Zukunft der digitalen Energie?
Luis: Die kontinuierliche Synchronisierung zwischen dem physischen Produkt und seiner digitalen Darstellung durch digitale Zwillinge ist sehr spannend und wird große Chancen für die Zukunft der digitalen Energie eröffnen. Aufbauend auf zuverlässigen, kontinuierlichen und intelligenten IT- und OT-Daten stellt der „Digital Thread“ die Kontinuität über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg her und stellt eine „einzige Quelle der Wahrheit“ dar – die Lebensader für die Beschleunigung ergebnisorientierter Methoden zur Erfassung des Geschäftswerts des IoT.
Darüber hinaus ist die Integration neuer Gebäudetechnologien, die „vollständig digital“ mit „vollständig elektrisch“ kombinieren, das Rezept für eine nachhaltigere und widerstandsfähigere Welt, um den Weg zu Netto-Null und Emissionsreduzierung zu beschleunigen. Die Möglichkeit, die Silos zwischen mechanischen und elektrischen Prozessen bis hin zu Gebäudemanagementsystemen, einschließlich Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge und Mikronetzen sowie der Anbindung an das Stromnetz, zu überbrücken, ist wirklich spannend, da wir jetzt über die Technologie verfügen, um all diese Anlagen wirklich zu orchestrieren, um die Energie optimal zu nutzen Effizienz, Belastbarkeit und Nachhaltigkeit.
