Vývoj digitálního dvojčete průmyslového kompresoru

Vytvoření digitálního dvojčete kompresorové stanice umožňujícího simulace a predikce chování na základě dat z reálného provozu prototypu a návrh optimálních parametrů finálního zařízení kompresoru, které umožní optimalizovat jeho chování v různých provozních podmínkách. 

Na základě těchto parametrů vytvořit funkční prototyp kompresorové stanice s dvoustupňovou kompresí a adsorpčním sušičem využívajícím odpadní kompresní teplo.

ATMOS Chrást s.r.o. je přední český výrobce pojízdných, průmyslových a dílenských kompresorů, známý svou inovativní technologií a zaměřením na energetickou účinnost. Společnost spolupracuje s akademickými institucemi a dalšími průmyslovými partnery, aby přinášela pokročilá řešení v oblasti kompresorové techniky. 

Hlavními výzvami při vývoji digitálního dvojčete průmyslového kompresoru byly sběr a analýza dat, komplexnost modelování a integrace komponent. Bylo nezbytné získat dostatečné množství relevantních dat z různých provozních podmínek, což vyžadovalo rozsáhlé měřicí kampaně během různých klimatických podmínek. Další výzvou byla tvorba přesných datových modelů, které musely být stabilní pro široké spektrum provozních stavů. 

Bylo nutné časový harmonogram projektu sladit tak, aby se podařilo dokončit stavbu prototypu před začátkem léta, díky čemuž bylo možné získávat naměřená data/trénovací data v obtížných podmínkách s vysokými hodnotami teploty a vlhkosti okolního prostředí. 

Následně byly použity pokročilé numerické simulace k optimalizaci designu jednotlivých komponent, jako jsou chladiče a adsorpční sušiče. Tyto modely byly validovány na reálných datech, což umožnilo přesnější simulace a predikce chování kompresorové stanice.

Zákazník dále implementoval robustní měřicí systém DataLab, který umožňuje širokou uživatelskou variabilitu a spolehlivý sběr dat. Tento systém byl naprogramován tak, aby zajistil spolehlivou konverzi a vizualizaci dat, což bylo klíčové pro validaci a kalibraci digitálního dvojčete.

Na základě výsledků měření a simulací provedl zákazník konstrukční úpravy, jako například instalaci přídavného dochlazovače pro optimalizaci regeneračního cyklu sušiče, což vedlo ke zlepšení výkonu a spolehlivosti kompresorové stanice. Tyto kroky umožnily úspěšnou implementaci digitálního dvojčete, které nyní poskytuje velmi přesné simulace a predikce chování kompresorové stanice.

Projekt „Vývoj digitálního dvojčete průmyslového kompresoru“ úspěšně ukázal naši schopnost vytvořit vysoce funkční digitální dvojče tohoto zařízení. Díky měřením poskytovaným zákazníkem a pokročilým numerickým simulacím jsme dokázali navrhnout optimální konstrukční parametry kompresorové stanice včetně adsorpčního sušiče. Na základě dalších měření finálního zařízení jsme následně adaptovali digitální dvojče tak, aby modelovalo a předpovídalo chování finálního zařízení v různých provozních podmínkách. 

Tento projekt ukazuje, že Amitia je schopna poskytovat inovativní řešení v oblasti průmyslové digitalizace a je připravena pomoci dalším zákazníkům s implementací digitálních dvojčat pro jejich zařízení.

PREZENTACE NA MEZINÁRODNÍ KONFERENCI V LONDÝNĚ

Řešitelský tým prezentoval výsledky projektu v září 2023 na světově uznávané odborné mezinárodní konferenci v Londýně s názvem 13th International Conference on Compressors and their Systems (https://citycompressorsconference.london/), kterou ve dvouletých intervalech pořádá City, University of London a Centre for Compressors Technology. Conference on Compressors and their Systems je událost světového významu a v Evropě prakticky nelze naleznout prestižnější akci tohoto typu, pokud jde o problematiku kompresorů a jejich systémů.