受光伏行業(yè)迅速發(fā)展的影響，全球產(chǎn)業(yè)對多晶硅的需求增長(cháng)迅猛，市場(chǎng)供不應求。未來(lái)十年，中國能源結構清潔化、低碳化轉型的力度將進(jìn)一步加大，同時(shí)國家推出多項政策支持，大力發(fā)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)建設。國內多晶硅企業(yè)唯快不破，在各類(lèi)機遇加速發(fā)展的影響下，在如何讓新員工快速適應新的崗位以及讓項目執行更有確定性也有了新的思考。

數字雙胞胎的應用為何如此重要？多晶硅企業(yè)為了縮短產(chǎn)能爬坡期，降低了工廠(chǎng)運營(yíng)成本，而工廠(chǎng)對操作員的操作經(jīng)驗要求和工廠(chǎng)控制優(yōu)化的需求也日益增長(cháng)。艾默生數字雙胞胎技術(shù)在對現場(chǎng)工廠(chǎng)制造零干擾的條件下，為更理想化的制造和生產(chǎn)競爭力提供了安全，高效的環(huán)境。通過(guò)在物理世界和數字世界之間建立起實(shí)時(shí)聯(lián)系，企業(yè)可以利用數字雙胞胎實(shí)現項目的全生命周期管理。從項目的設計開(kāi)發(fā)，到自動(dòng)化投產(chǎn)開(kāi)車(chē)，以及生產(chǎn)運營(yíng)維護，企業(yè)都可以全面應用數字雙胞胎技術(shù)。這有助于企業(yè)快速發(fā)現并解決問(wèn)題，加快產(chǎn)品上市速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品運營(yíng)，并開(kāi)發(fā)新的經(jīng)營(yíng)模式，提高收益。

艾默生數字雙胞胎技術(shù)：

為了實(shí)現這些結果，艾默生提供軟件、項目工程服務(wù)和生命周期支持服務(wù)，以實(shí)施和維護數字雙胞胎解決方案：

· 操作員培訓系統，提高操作員的效率、安全性和決策能力。

· 仿真和測試系統，可在離線(xiàn)環(huán)境中增強控制系統測試，減少工程項目和變更管理過(guò)程中的時(shí)間和成本。

· 多用途動(dòng)態(tài)模擬，在工廠(chǎng)設計創(chuàng )建的整個(gè)生命周期中提供優(yōu)勢，并從設計到調試、啟動(dòng)到運行。

· 艾默生將產(chǎn)品組合并融合新的技術(shù)到自動(dòng)化領(lǐng)域中間，DeltaV仿真和Mimic仿真軟件就是數字雙胞胎項目開(kāi)發(fā)全生命周期動(dòng)態(tài)仿真的兩個(gè)基礎軟件。

讓操作員具備應急處理的能力

在多晶硅生產(chǎn)中，精餾裝置作為其中關(guān)鍵的工序之一，有像粗分塔、除重塔、除輕塔等各級塔組成，在這樣一個(gè)擁有復雜裝置且都是龐然大物的車(chē)間里，有著(zhù)縱橫的管線(xiàn)和物料流動(dòng)，以及操作員不計其數的判斷，每一次操作都至關(guān)重要。如何讓從未參與過(guò)檢修開(kāi)車(chē)的新員工快速掌握裝置開(kāi)停車(chē)過(guò)程的操作技能，需要動(dòng)手實(shí)踐配合實(shí)際操作才能掌握要點(diǎn)。在日常生產(chǎn)過(guò)程中，常規的裝置開(kāi)停車(chē)已經(jīng)需要反復練習，然而培訓中不能只針對常見(jiàn)的工廠(chǎng)運營(yíng)而提供形式化的項目培訓，還要針對實(shí)際工藝過(guò)程中異常情況、過(guò)程干擾和設備故障等情境進(jìn)行考試練習。通過(guò)搭建仿真系統環(huán)境，定制專(zhuān)有的生產(chǎn)事件、故障等場(chǎng)景，讓在崗員工可以隨時(shí)、反復訓練相關(guān)應急處理，強化操作人員潛在的肌肉記憶，提高在崗操作員工藝操作應急能力。同時(shí)在培訓系統的操作過(guò)程中監測、定位人員操作問(wèn)題，從而達到精準、定向化操作培訓管理的目的。在擁有完善的動(dòng)態(tài)工藝模擬，以及與實(shí)際工廠(chǎng)的控制系統相對一致的這樣一套系統上練習操作，可以有效的幫助操作員增強工作信心。

Mimic Train 課程界面

實(shí)施前確保程序可靠性

Digital Twin 技術(shù)為生產(chǎn)系統潛在變革的驗證提供了安全的方法，項目執行中控制系統組態(tài)的變更往往會(huì )帶來(lái)組態(tài)過(guò)失風(fēng)險，在控制系統組態(tài)發(fā)生變更后可以在仿真程序當中反復性地開(kāi)展測試，發(fā)現并消除組態(tài)差錯。

利用Mimic Test Bench，控制系統工程師就可以實(shí)現控制系統測試和檢測文件制作的自動(dòng)化作業(yè)，在節省時(shí)間和成本的同時(shí)確保更加穩定連貫而且周全的測試。

同時(shí)，艾默生積累了大量多晶硅行業(yè)的工藝模型經(jīng)驗，能夠為企業(yè)工藝工程師提供準確的工藝動(dòng)態(tài)模型，正因如此也能輔助企業(yè)進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化及改造研究，利用離線(xiàn)仿真程序對高級控制策略進(jìn)行測試、微調和確認并最終減輕運行損失。

多用途動(dòng)態(tài)仿真確保項目進(jìn)度

企業(yè)快速發(fā)展有時(shí)會(huì )意味著(zhù)多晶硅項目的周期遭到壓縮，隨之而來(lái)面臨的挑戰莫過(guò)于如何在達成可靠結果的同時(shí)又能在更短時(shí)間內滿(mǎn)足進(jìn)度要求。為了配合緊張的項目時(shí)間安排并實(shí)現效益的大幅度提升，Mimic 支持仿真模型的開(kāi)發(fā)與控制系統組態(tài)同步，在開(kāi)發(fā)控制邏輯的同時(shí)可搭建仿真模型來(lái)測試報警點(diǎn)、范圍和比例、PID 循環(huán)控制指令、簡(jiǎn)單與復雜的聯(lián)鎖、順序控制以及HMI 配置。在項目的早期階段對這些項目進(jìn)行測試即可快速而成功地完成工廠(chǎng)驗收測試。待測試完畢后，作為數字雙胞胎項目中期交付的標準，還可用于培訓操作員而無(wú)需增加額外投入。大家設想一下，在開(kāi)車(chē)之前，操作員就已經(jīng)完成基本的培訓和上崗考核，這將是多么美妙的事情。與自動(dòng)化系統組態(tài)項目同步開(kāi)發(fā)過(guò)程仿真模型，能夠帶來(lái)更大的測試和操作員培訓的價(jià)值。通過(guò)FAT和調試窗口之間使用仿真系統來(lái)測試復雜的控制策略，降低啟動(dòng)過(guò)程中代價(jià)高昂的延遲或跳閘的風(fēng)險，從而保證項目進(jìn)度的執行并為運營(yíng)操作做好萬(wàn)全的準備

監測維護(Maintain Phase)

最終工業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全的項目能否成功落地實(shí)現價(jià)值，關(guān)鍵的因素在于系統的日常運維和管理。艾默生除了可以提供強大的SOC (Security Operations Center)解決方案協(xié)助用戶(hù)打造安全運營(yíng)中心。更將工業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全的預測性監測維護結合進(jìn)入了DCS的生命周期維護方案-SureService服務(wù)包中。艾默生SureService 服務(wù)包是一組不同等級的生命周期服務(wù)包組合。從基礎至高級的不同等級的服務(wù)組合為用戶(hù)提供了選擇服務(wù)的靈活性，使得用戶(hù)能夠在系統維護、可靠性和性能需求等方面更靈活地選擇艾默生本地服務(wù)。SureService產(chǎn)品還有助于用戶(hù)與高級技術(shù)專(zhuān)家更深入地溝通交流。艾默生將為用戶(hù)提供咨詢(xún)服務(wù)，以幫助提高DeltaV系統的可靠性，并更好地管理這些系統的生命周期。

艾默生始終從客戶(hù)角度出發(fā)，提出優(yōu)化解決方案，讓企業(yè)了解數字雙胞胎解決方案。從項目開(kāi)始便可利用平行開(kāi)發(fā)的仿真模型對控制系統組態(tài)進(jìn)行有效確認，在新系統上線(xiàn)之前，可以利用同樣的仿真系統來(lái)對操作員開(kāi)展新系統培訓，以及之后在虛擬工廠(chǎng)中繼續測試運行操作的變更和改善，從而確保變更正式上線(xiàn)之前消除這些會(huì )造成計劃外停機的隱患。我們了解到，多晶硅企業(yè)普遍認為數字雙胞胎是一項切實(shí)可行且回報率高的投資，也正成為企業(yè)的標準配置。價(jià)值已經(jīng)顯性化，您還在等什么呢？

關(guān)于艾默生 

艾默生（美國紐約證券交易所代碼: EMR）總部位于美國密蘇里州圣路易斯，是一家全球性的技術(shù)與軟件公司，為工業(yè)、商業(yè)及住宅市場(chǎng)客戶(hù)提供創(chuàng )新性解決方案。作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，艾默生通過(guò)自動(dòng)化解決方案和艾斯本（AspenTech）業(yè)務(wù)幫助過(guò)程、混合和離散行業(yè)制造商優(yōu)化運營(yíng)，確保人員安全，降低排放以及達成其可持續發(fā)展目標。艾默生通過(guò)商住解決方案幫助確保人類(lèi)舒適度和健康，保障食品質(zhì)量和安全，提升能效，以及打造可持續發(fā)展的基礎設施。