Поделиться через


Руководство по созданию цифровых двойников (предварительная версия)

Построитель цифровых двойников (предварительная версия) — это элемент Microsoft Fabric для создания комплексных сценариев оперативной аналитики для физических операций. Низкокодовый или вообще без кода интерфейс конструктора цифровых двойников позволяет предприятиям подключаться к разрозненным источникам данных с помощью Fabric и Azure IoT; создавать комплексные цифровые двойники; и генерировать аналитические сведения без необходимости в высокотехнической специализированной квалификации. С помощью построителя цифровых двойников оперативный персонал может изучать цифровых двойников с учетом их взаимосвязей и выполнять аналитику временных рядов, все в рамках единой аналитической платформы Microsoft Fabric. Затем клиенты могут использовать аналитические сведения из этих возможностей для повышения операционных улучшений, таких как сокращение отходов, повышение производительности, повышение безопасности и достижение целевых показателей устойчивости.

Это важно

Эта функция доступна в предварительной версии.

В этом руководстве описано, как создать сценарий онтологии в конструкторе цифровых двойников для вымышленной компании Contoso Energy. Он фокусируется на возможностях конструктора цифровых двойников для моделирования и контекстуализации данных из нескольких источников и заканчивается информационной панелью Power BI для визуализации данных.

Предпосылки

Общие сведения о сценарии Contoso Energy

В этом руководстве представлена вымышленная компания Contoso Energy.

Contoso Energy является ведущей энергетической компанией, которая стремится производить биоэтанол, устойчивый и возобновляемый нефоссилный продукт топлива. Чтобы достичь своих целей повышения эффективности, снижения потребления энергии и обеспечения качества продукта, Contoso Energy решает реализовать решение с помощью цифрового построителя двойников (предварительная версия) на своих сайтах дистилляции.

Contoso Energy сталкивается с несколькими проблемами в текущих процессах дистилляции:

  • Эффективность: Существующие единицы дистилляции не оптимизированы, что приводит к более длительной обработке и более высоким эксплуатационным затратам.
  • Потребление энергии: Энергия, необходимая для поддержания процесса дистилляции, существенно влияет на цели устойчивости компании.
  • Качество продукта: Сложно обеспечить согласованное качество продукта на разных сайтах из-за вариаций параметров процесса.

Чтобы устранить эти проблемы, компании Contoso Energy необходимо выполнить следующие действия.

  • Сбор данных и метаданных из нескольких источников, включая датчики, системы управления и лабораторные информационные системы. Эта комплексная сбор данных обеспечивает целостное представление процесса дистилляции.
  • Связывание ресурсов путем создания семантического контекста для представления больших процессов и сведений о ресурсах. Этот семантический контекст помогает понять связи между различными ресурсами и их ролями в общем процессе.
  • Масштабируйте семантический контекст для принятия решений на основе данных на сайтах.

На следующей схеме показано, как структурирован процесс дистилляции:

Схема потока Contoso Energy.

Создатель цифровых двойников может помочь Contoso Energy преобразовать свои операции. Платформа позволяет им легко интегрировать и контекстуализировать данные из различных источников, создавая единое представление процесса дистилляции. Этот целостный подход позволяет Contoso Energy получать ценные аналитические сведения, оптимизировать свои операции и принимать обоснованные решения, которые обеспечивают эффективность, сокращают потребление энергии и повышают качество продукции.

Пример онтологии

В этом руководстве рассматривается подмножество процесса дистилляции, описанного в предыдущем разделе. Процесс рассматривается в следующей онтологии:

Схема потока Contoso Energy в виде онтологии.

Источники данных

Contoso Energy хочет моделировать и стандартизировать процессы дистилляции на своих сайтах. Чтобы моделировать процесс в построителе цифровых двойников, они начинаются с представления 10 сайтов, где каждый сайт является экземпляром типа сущности Process .

Необработанные данные для руководства

В этом руководстве используются следующие источники данных:

Тип данных Использование
Данные актива Определения активов для дистиллятора, конденсатора и reboiler. Каждый из этих типов сущностей имеет 10 экземпляров, определенных в таблице.
Временной ряд Широкоформатные операционные данные.
Запросы на обслуживание Запросы на обслуживание, связанные с конкретным техником и оборудованием.
Техники Данные SAP с информацией о техниках, работающих на объектах.
Данные процесса дистилляции MES / данные о процессах для нескольких объектов, содержащие время начала и окончания, а также КПЭ отходов для каждой записи процесса. Клиент приносит данные MES и контекстуализирует его с данными активов и событий, чтобы изолировать каждый процесс, который произошел.

Операционные данные

Через граничную систему Contoso Energy получает данные временных рядов с различных сайтов. Все сайты выполняют один и тот же процесс дистилляции, который включает следующие ресурсы:

  • Дистиллятор: создает данные временных рядов для RefluxRatio, MainTowerPressureи FeedFlowRateFeedTrayTemperature.
  • Конденсатор: создает данные временных рядов для Pressure, Powerи Temperature.
  • Reboiler: создает данные временных рядов для Pressure, InletTemperatureи OutletTemperature.

Эти измерения помогают отслеживать и контролировать процесс дистилляции, обеспечивая эффективную и безопасную работу.

Шаги инструкции

В этом руководстве вы создаете решение для построения цифровых двойников (предварительная версия) для компании Contoso Energy.

В частности, вы узнаете, как выполнять следующие задачи:

  • Настройте среду и разверните элемент конструктора цифровых двойников
  • Создание типов сущностей и сопоставление свойств и данных временных рядов с ними
  • Определение семантических связей между типами сущностей
  • Поиск и изучение онтологии
  • Создайте отчет Power BI с данными конструктора цифровых двойников

Ниже приведен отчет Power BI, который вы создаете в этом руководстве.

Страница панели мониторинга Power BI 1, отображающая информацию о ресурсах конденсатора в динамике по времени.

Снимок экрана: страница 2 панели мониторинга Power BI, на которой показаны данные об экземплярах связей для заказов на обслуживание.

Следующий шаг