Цифровое раздвоение станций и узлов

ЦИФРОВАЯ ПРОСТОТА

Самая популярная тема в обсуждении подходов управления эксплуатационной работой заводов и предприятий, это цифровизация.  Что это, мода или тренд? Чем  цифровизация отличается от периодов механизации, автоматизации, компьютеризации которые происходили последовательно в шестидесятых, девяностых и двухтысячных годах? 

Все предыдущие технологические прорывы позволяли увеличить производительность предприятий и отраслей. Но происходило это за счет увеличения сложности процессов. Компьютеризация обещала уменьшить количество бумажных документов, но в итоге бумаг стало еще больше. Автоматизация отменила ручной труд служащих но им на замену пришли инженеры с высшим образованием, занимающиеся обслуживанием станков и технических средств.

Цифровизация это в первую очередь возврат к простоте. Цифровой сервис "убер" это когда для вызова такси нужно нажать несколько кнопок в смартфоне. Не надо звонить в таксопарк, не надо диктовать адрес, не нужно уточнять у диспетчера тариф. В цифровом автомобиле будущего автопилот сам отвезет пассажиров в нужное место, права не нужны. Цифровой фотоаппарат отменил необходимость проявлять пленку в темной комнате. Цифровой телефон, смартфон, максимально упростил процесс разговора или переписки двух людей. Мы можем говорить так как будто собеседник с нами в одной комнате. Можем писать так как будто бумажные письма мгновенно доставляются адресату.

Итак, цифровые сервисы направлены на исключение сложности при взаимодействии с техникой. Сложность ни куда не девается она уходит глубже. Искусственный интеллект, машинное обучение, интернет вещей, большие данные,  вот те цифровые инструменты которые делают сложное простым.



ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕЛЬСЫ В ЦИФРОВЫХ ОБЛАКАХ

Для перехода от разрозненной автоматизации к цифровой платформе необходимо перевести  существующие технологии и системы в цифровую реальность. 

Одним из способов достижения такого перехода является использование концепции “Цифрового двойника” – цифровой  копии физического объекта или процесса  обновляемой в реальном времени. 

Цифровой двойник служит в качестве виртуальной копии того, что на самом деле происходит на предприятии в почти реальном времени.  Это самообучающаяся, эволюционирующая система которая непрерывно обновляется, интегрирует в себя как фактические так и исторические данные и может прогнозировать свое будущее состояние. 

Рассмотрим использование Цифрового Двойника на примере ж/д сортировочной станции:



Модель цифровизации  станции изображенная на Рисунке 1, определяется  через взаимосвязь следующих составных элементов реальной станции (по часовой стрелки снизу, слева): исполнительных механизмов железнодорожной автоматики, существующих систем управления (АСУ СТ) и  сенсоров интернета вещей   (IoT). 

Датчики, распределенные по всему производственному процессу, создают сигналы, которые превращаются в цифровую модель станции (BigData).  
Имея полную цифровую картину оперативной обстановки, можно выполнять алгоритмические симуляции и визуализировать узкие места на станции, и выполнять прогнозирование с использованием искусственного интеллекта. 

Таким образом в правой части рисунка возникает  Цифровой двойник станции представляющий собой,  цифровую модель физического мира и процесса в реальном времени. 

Цель цифрового двойника - выявить отклонения от оптимальных функционирования реальной станции, спрогнозировать необходимую последовательность действий для оптимального выполнения целевых KPI.
Полученный прогноз превращается в план и приводит к действию в реальном мире (на рисунке 1 это внешний контур действие-выполнение -коммуникация-обработка- анализ-планирование). Действие производится посредством исполнительных механизмов, подверженных вмешательству человека, которые приводят к выполнению плана создавая таким образом замкнутый цикл управления реальной станцией. 



Цифровой узел 

  Железнодорожные станции — это линейные предприятия и их работа увязана с работой прилегающих участков, работой соседних станций, которые входят в контур управления ОАО РЖД. 
В настоящее время на сети ОАО «РЖД» реализована трехуровневая система управления перевозочным процессом и содержанием инфраструктуры в вертикально интегрированных бизнес-единицах производственного блока компании. Первый уровень — это центральные органы управления. Второй уровень — региональный, организованный на начальном этапе в границах железных дорог. Третий уровень представляют линейные предприятия. 
Создание Цифрового двойника для станции приведет к необходимости встраивания такой станции в систему управления ОАО РЖД.  В связи с этим предлагаем использовать процессный подход и охватить цифровизацией процесс оперативного управления железнодорожным узлом. Для этого необходимо создать “цифровых двойников” для всех участников оперативного процесса управления:




Представленные на рисунках шестиугольные модули – это цифровые двойники для оперативного диспетчерского и дежурного аппарата станционного и регионального уровней, перенесенные в цифровую среду. По указанным выше принципам, для каждого участника процесса оперативного управления создается “цифровой двойник” совокупность которых формирует цифровой железнодорожный узел. 




Поиск Поиск
2019 ООО "НТЦ ТРАНССИСТЕМОТЕХНИКА" 117587, г.Москва, Варшавское шоссе, д.118к1