How Digital Twin Models Enhanced This System’s Reliability
To stay competitive, 随着我们周围的世界变得越来越复杂，理解工具和系统将如何变化和交互是至关重要的. 如果我们向您展示Jacobs的Replica™数字孪生软件如何帮助一个客户可视化选项，以增强其空气供应系统，会怎么样呢, testing and analyzing solutions to find the most reliable, cost-effective option for the future?
每分钟，世界各地都会产生超过四十亿字节的数据. 到2020年，这个数字将是你能在夜空中看到的星星数量的40多倍， according to Domo.
And with unplanned failures and disruptions, shrinking budgets, and workforce shortfalls – staying competitive in a changing, data-driven world is even more challenging.
组织面临的部分问题是过程或系统在未来条件下将如何执行的不确定性. 没有深入了解潜在的新解决方案及其性能, the risk to implement can easily outweigh future benefits.
But what if we showed you how Replica™ – Jacobs的数字双解决方案软件——模拟长时间内的性能，并利用大量数据在实施之前找出潜在的缺陷，为未来提供更可靠的选择?
30+
year old blowers 模拟，提高可靠性和更经济的运行
100+
successful project applications around the globe
Replica Air挑战了我们分析曝气系统过程的现状，使整个过程能够被观察到. 通过时间复制系统行为的能力, 我们对系统有了更深入的了解，对提高系统性能有了更好的认识.
Introducing Replica Air™
复制动态仿真为真实系统行为建模提供了一种独特的方法, integrating hydraulics, instrumentation, controls and process treatment in a customizable platform. Because all system aspects are integrated into one model, 副本模型比传统的静态分析方法提供了更真实的过程表示. 副本模型可以合并并响应随时间变化的系统条件, such as flowrate or water quality, 静态分析需要假设平均和最坏情况的值.
One component of the full Replica suite, Replica Air™, even adds functionality to support compressible fluid (i.e. air) performance modeling. 复制空气模拟空气供应系统的所有方面，包括管道, valves, diffusers and a variety of blower technologies.
这种空气建模集成了流量和压力计算，可以支持鼓风机选型和优化-在许多行业都有好处. 再加上Replica的水质和详细的控制建模能力, 这意味着可以对污水处理厂(WWTP)鼓风机进行优化，从而显著降低设备的能源需求.
See for yourself…
Simulating a change
Looking to increase reliability of its WWTP aeration system, 我们的一个客户在潜在的系统升级之前使用Replica来测试和分析“如果”情况.
他们现有的鼓风机设施有五个鼓风机，向曝气池供应空气，为污水处理厂的两个处理流程提供动力, filter backwash and post aeration. These blowers are more than 30 years old, 已经超过了正常寿命，而且操作和维护费用昂贵.
虽然有4个在运行，但没有一个能够在自动控制模式下运行.
考虑到曝气系统对维持水质及达到水质目标至关重要, 恢复对曝气系统的可靠性和运行的信心是势在必行的.
A breath of fresh [Replica] Air
Using Replica Air, 我们模拟了两种活性污泥处理过程的曝气系统, including a new proposed blower building. We used the digital twin to test blower technologies, provided by a number of manufacturers, 针对所有的操作条件和确定的配置，有差距的覆盖. Then, 我们在模型中编写了自动控制程序，以确定鼓风机和气流控制阀的行为方式，并通过控制实现效率最大化, leading to development of preliminary control narratives.
我们使用全年的流量和负载模式模拟了模型中的每一种配置，以基于资本成本对每种风机的生命周期成本进行了准确的比较, maintenance cost, power usage and individual blower run time. 每个备选方案的生命周期成本用与客户共同开发的非金融标准进行权衡, 提供最终选择的推荐风机技术和配置.
Using this data, 我们还将动态废水处理模型与复制空气模型耦合起来, allowing for loadings, airflows and air demands to be fully understood. 这种全面的建模方法以及大量的数据，让操作人员和我们的团队通过结合液压系统，对系统有了全面的了解, controls and process in a single interface. This digital twin of the activated sludge treatment process, first utilized by our team for system analysis and design, 是否可以继续支持我们的客户作为操作员培训练习和正在进行的系统分析的一部分.
The future is now
By 2021, 高德纳预测，一半的大型工业公司将使用数字双胞胎，从而使效率提高10%. Through Jacobs’ Replica digital twin software, 我们已经在全球200多个项目中利用了这些能力的力量.
For one confidential industrial client, we helped deliver process improvements to reduce energy consumption by 33%. In the automotive space, our tools helped increase client productivity by 20%, and we’re using the tools on projects around the globe, 从重建具有历史意义的地标，利用地理空间数据开发全市数字孪生模型到可视化 为受干旱困扰的社区提供更有弹性的水供应.
有兴趣了解更多关于Jacobs如何将无形的想法转化为智能的解决方案, sustainable world? Visit www.sentrymagazine.com/what-if.