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在可持續(xù)發(fā)展方面，大多數(shù)公司的投資回報(bào)率都達(dá)不到資本項(xiàng)目預(yù)期，但使用生命周期數(shù)字孿生（Lifecycle Digital Twin）可以更快優(yōu)化過程，節(jié)省高達(dá)20%的資本支出和15～30%的運(yùn)營(yíng)成本。

各行各業(yè)都面臨著不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)需求，企業(yè)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度要么長(zhǎng)期滯后，要么超出預(yù)算。這會(huì)讓企業(yè)資產(chǎn)盈利能力下降，錯(cuò)失市場(chǎng)機(jī)會(huì)。資產(chǎn)密集型行業(yè)正在投資數(shù)字技術(shù)，以制定應(yīng)急計(jì)劃、管理項(xiàng)目執(zhí)行、優(yōu)化施工順序，并防止預(yù)算和物料超支。此外，企業(yè)正在從可持續(xù)發(fā)展的角度審查資產(chǎn)，在設(shè)計(jì)和工作過程中促進(jìn)可持續(xù)性，以提高能源效率，同時(shí)減少浪費(fèi)和排放。

為了更易于執(zhí)行，解決方法必須簡(jiǎn)單明了。工程服務(wù)公司和業(yè)主面臨的一個(gè)共同問題是：當(dāng)前的數(shù)字技術(shù)并不關(guān)注整個(gè)項(xiàng)目的生命周期，因此需要多種數(shù)字技術(shù)解決方案，以實(shí)現(xiàn)在資產(chǎn)生命周期內(nèi)的可持續(xù)性發(fā)展和盈利目標(biāo)。

行業(yè)需要一個(gè)整體解決方案：從設(shè)計(jì)開始，并在整個(gè)啟動(dòng)、調(diào)試和運(yùn)營(yíng)過程中應(yīng)用。它可以成為實(shí)施更多數(shù)字化解決方案的基石，以支持預(yù)測(cè)性維護(hù)、備件庫存、先進(jìn)過程控制和供應(yīng)鏈優(yōu)化。

數(shù)字孿生從更高的視角，提供了不同應(yīng)用和案例所需的完整解決方案，不管是綠地還是棕地項(xiàng)目。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅中，無論公司處于哪個(gè)階段，都可以輕松實(shí)施數(shù)字孿生，以通過高級(jí)可視化來提高資產(chǎn)性能。項(xiàng)目初期的離線數(shù)字孿生，使工程師能夠設(shè)計(jì)出優(yōu)化程度最高、資本支出最低的過程。在線數(shù)字孿生提供了以前無法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵見解，從而可以優(yōu)化運(yùn)營(yíng)，同時(shí)應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境法規(guī)。

隨著各行各業(yè)雄心勃勃的向?qū)崿F(xiàn)凈零碳排放目標(biāo)的邁進(jìn)，能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目為許可方和工程、采購和施工（EPC）公司帶來了新的機(jī)會(huì)。通過將數(shù)字孿生貫穿到從可行性階段到最終投資決策直至運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的各個(gè)階段，許可方和EPC公司可以幫助業(yè)主從整體數(shù)字孿生模型中獲益。

碳捕獲（Carbon Capture）是幫助企業(yè)更快實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的幾項(xiàng)新興技術(shù)之一，旨在向更加低碳化的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。領(lǐng)先的企業(yè)正在尋求能夠在設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵階段幫助支持戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)決策的解決方案。

支持碳捕獲、存儲(chǔ)和利用（CCUS）等更環(huán)保、更新技術(shù)的企業(yè)，可以通過實(shí)施生命周期數(shù)字孿生來緩解成長(zhǎng)的痛苦。這種整體方法有助于提高項(xiàng)目的可行性，并緩解風(fēng)險(xiǎn)。生命周期數(shù)字孿生可為企業(yè)提供支持，幫助其深入了解新技術(shù)，并為資產(chǎn)生命周期的每個(gè)階段做出明智決策。

■ 投資決策：在項(xiàng)目的初始概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行技術(shù)評(píng)估，以評(píng)估潛在可用的技術(shù)。根據(jù)未來的能源和可再生能源價(jià)格以及排放目標(biāo)，許多捕集技術(shù)都是可用的。低碳?xì)錃獾纳a(chǎn)也加速了碳捕獲項(xiàng)目的發(fā)展勢(shì)頭。隨著可用技術(shù)的多樣化組合的出現(xiàn)，投資者在權(quán)衡投資回報(bào)率和捕獲的總二氧化碳之間面臨著諸多挑戰(zhàn)。數(shù)字技術(shù)可幫助投資者審視不同的系統(tǒng)配置，以確定在何種條件下可將整個(gè) CCUS 系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，包括通過系統(tǒng)組件的規(guī)模化和集成化提升效率。在采用碳捕獲來實(shí)現(xiàn)低碳制氫的情況下，可以獲得更高的能源和過程效率。

■ 風(fēng)險(xiǎn)和規(guī)劃：模型可以提供見解，以快速比較可用的技術(shù)選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性，從而降低和量化與資本投資支出相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，更好的洞察力可以增強(qiáng)投資者和其它關(guān)鍵利益相關(guān)方之間的合作，有助于在知情的情況下選擇最佳技術(shù)，以支持實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期利潤(rùn)和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的組織。例如，雖然用于碳捕集的胺吸收技術(shù)是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，但它需要大量能源，因此有必要進(jìn)行新的溶劑創(chuàng)新，以在能源和資本支出投資之間找到平衡點(diǎn)。

■ 概念設(shè)計(jì)的場(chǎng)景分析：對(duì)于探索基于不同條件的潛在財(cái)務(wù)結(jié)果，場(chǎng)景分析至關(guān)重要。隨著業(yè)務(wù)環(huán)境的不斷變化和充滿不確定性，定期進(jìn)行假設(shè)場(chǎng)景分析，使企業(yè)能夠了解不同的內(nèi)部和外部輸入如何使業(yè)務(wù)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)發(fā)生變化。這可以幫助組織做出積極的規(guī)劃決策，在設(shè)計(jì)中考慮一系列可能的積極和消極因素。

大多數(shù)項(xiàng)目涉及工程師使用多個(gè)文件來表示具有拓?fù)洳町惖母鞣N場(chǎng)景。為了更好地理解系統(tǒng)，需要手動(dòng)更改一系列輸入。所有這些步驟既耗時(shí)又容易出錯(cuò)。與經(jīng)濟(jì)學(xué)相結(jié)合的過程仿真器模型，可以對(duì)碳捕獲過程進(jìn)行嚴(yán)格的建模，從而可以幫助進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估。強(qiáng)大的過程仿真（以及整合了安全和布局的相關(guān)集成工作過程）有助于創(chuàng)新，可以將資本支出降低20%，運(yùn)營(yíng)支出降低15~30%。

此外，離線數(shù)字孿生模型提供了靈活的工作過程，利用高性能計(jì)算或基于云的并行計(jì)算、以及用于數(shù)據(jù)分析的人工智能（AI）和可視化工具，可高速并行運(yùn)營(yíng)數(shù)千個(gè)場(chǎng)景。場(chǎng)景分析可以在初期了解設(shè)計(jì)決策是如何限制原料選擇、環(huán)境和氣候影響、設(shè)備可用性、可靠性和維護(hù)策略的。對(duì)過程運(yùn)營(yíng)戰(zhàn)略的早期見解，使利益相關(guān)方能夠?yàn)橛涂沙掷m(xù)的運(yùn)營(yíng)做出更好的決策。

■ 前端和詳細(xì)設(shè)計(jì)：一旦選擇并最終確定了技術(shù)，穩(wěn)健的設(shè)計(jì)對(duì)于無縫啟動(dòng)和運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。由于早期做出的過程決策鎖定了資本成本，這種協(xié)作型前端工具可以實(shí)現(xiàn)前端工程交付物的數(shù)字化，在不同領(lǐng)域之間實(shí)現(xiàn)透明化，從而可以降低后期設(shè)計(jì)變更的風(fēng)險(xiǎn)，確保每一項(xiàng)變更獲得充分溝通。前端數(shù)字孿生，使組織在設(shè)計(jì)初期實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的5D可視化。

在設(shè)計(jì)階段盡早了解3D布局以及成本和進(jìn)度，使組織能夠做出更明智的決策，以提高可持續(xù)成果，避免項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，并評(píng)估設(shè)計(jì)中擬議變更的影響。您可以通過概念布局、概念成本和進(jìn)度模型來獲得這種可見性。這有助于避免處理變更單和項(xiàng)目超支，從而消除與即將到來的高價(jià)值可持續(xù)發(fā)展項(xiàng)目相關(guān)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。在設(shè)計(jì)初期消除延誤，幫助公司將項(xiàng)目工期縮短了近20%。此外，前端數(shù)字孿生的5D可視性可以幫助組織將選擇設(shè)計(jì)概念的速度提升87%。

■ 啟動(dòng)和調(diào)試：在啟動(dòng)和調(diào)試期間，已經(jīng)就位的強(qiáng)大數(shù)字孿生模型可以驗(yàn)證過程控制系統(tǒng)和操作指南，從而可以加快操作員培訓(xùn)速度。在工廠實(shí)際運(yùn)營(yíng)的同時(shí)運(yùn)營(yíng)數(shù)字復(fù)本，為培訓(xùn)運(yùn)營(yíng)人員和技術(shù)人員提供了一種非常有用的方法，使他們?cè)趩?dòng)之前，就可以在離線和無風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中熟悉控制方案和過程。因此，通過演練此類事件，使他們能夠更成功的控制任何過程混亂或異常運(yùn)營(yíng)工況。對(duì)于較新、復(fù)雜的過程，例如碳捕獲的點(diǎn)源和直接空氣捕獲（DAC）技術(shù)，其正在運(yùn)營(yíng)的設(shè)施不到30個(gè)，熟練的培訓(xùn)和專業(yè)知識(shí)對(duì)于創(chuàng)造無風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境至關(guān)重要。

■ 操作員培訓(xùn)系統(tǒng)：傳統(tǒng)的制造業(yè)越來越難以吸引人才，而且有許多經(jīng)驗(yàn)豐富的員工即將退休，確保運(yùn)營(yíng)人員能夠在安全的辦公環(huán)境中開展工作（或者如果他們?cè)敢猓梢赃h(yuǎn)程工作）對(duì)于降低風(fēng)險(xiǎn)、提高產(chǎn)量和吸引新一代技術(shù)工人至關(guān)重要。此外，增加碳捕獲等技術(shù)，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的運(yùn)營(yíng)人員修改其培訓(xùn)。企業(yè)正在尋求動(dòng)態(tài)方法，來快速高效地培訓(xùn)員工。

基于軟件仿真器的數(shù)字孿生已經(jīng)擴(kuò)展到使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR），以通過沉浸式和基于場(chǎng)景的虛擬環(huán)境加快學(xué)習(xí)。操作員現(xiàn)在可以在模擬環(huán)境中執(zhí)行多個(gè)場(chǎng)景，模擬高應(yīng)力條件并允許對(duì)象識(shí)別。先進(jìn)的技術(shù)和數(shù)字孿生可以幫助公司縮小人才缺口，并以無縫銜接的方法來降低培訓(xùn)成本，減少由操作員導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)。

■ 運(yùn)營(yíng)和維護(hù)：一旦工廠投入運(yùn)營(yíng)，就可以通過從過程中獲取的工廠數(shù)據(jù)，來不斷提高數(shù)字孿生的準(zhǔn)確性。這種實(shí)時(shí)在線的數(shù)字孿生模型可以提供與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的關(guān)鍵見解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的連續(xù)監(jiān)控，提升工廠的性能。深入了解設(shè)備運(yùn)營(yíng)狀況，有助于避免與計(jì)劃外停機(jī)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，在線數(shù)字孿生模型可用于優(yōu)化過程控制目標(biāo)，以最大程度的捕獲二氧化碳，同時(shí)最小化能耗，從而可以根據(jù)當(dāng)前過程輸入，來降低總捕獲成本。

資本項(xiàng)目的成功對(duì)于保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和盈利至關(guān)重要，尤其是在市場(chǎng)不穩(wěn)定或波動(dòng)的情況下更是如此。數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)這些業(yè)務(wù)目標(biāo)的關(guān)鍵，它使新的可持續(xù)技術(shù)易于獲取且成本友好。通過在從可行性到運(yùn)營(yíng)的不同階段使用數(shù)字孿生，企業(yè)可以在降低生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，快速實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性和卓越運(yùn)營(yíng)的目標(biāo)。

數(shù)字孿生不僅僅是過程、運(yùn)營(yíng)或系統(tǒng)的可視化、虛擬表示。這是一種符合行業(yè)需求的方法，有助于在資產(chǎn)的整個(gè)生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)協(xié)作、透明和改進(jìn)。生命周期數(shù)字孿生提供了基于新技術(shù)和可持續(xù)技術(shù)的一種整體解決方案，包括但不限于碳捕獲、氫氣、生物燃料、生物原料以及與循環(huán)經(jīng)濟(jì)相關(guān)的過程改進(jìn)。

End.

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