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變壓器4.0計畫 致力提升生命週期更環保

智慧電網的發展與數位化將大幅翻轉電源變壓器的製造與運作方式。Efacec

美國麻省理工學院(MIT)與葡萄牙合作的「變壓器4.0 - 電源變壓器的數位革命(Transformer 4.0 – Digital Revolution of Power Transformers)」計畫,建立全球首創的電源變壓器數位分身(Digital Twin),將有助於提升電源變壓器生產與運作對經濟與環境永續性的貢獻。

據Smart Energy International報導,智慧電網的發展與數位化讓建置電源變壓器完整生命週期的數位分身益發重要,變壓器4.0旗艦計畫結合MIT以及葡萄牙的電源變壓器製造商Efacec、機械與工業工程科學暨創新研究所(INEGI)、University of Porto的研發機構「系統與電腦工程、科技、科學研究所(INESC TEC)」,將有助於作業與維護最佳化、新產品開發。

INEGI指出隨著數位典範轉移與能源4.0的到來,將大幅翻轉電源變壓器的製造與運作方式,透過服務狀態的智慧監測、預防性維護、設備老化評估等工具,精準進行電源變壓器生命週期管理,不僅可促成電源變壓器工程程序的重大改良、強化生命週期知識擷取與管理,還能創造新的業務模式與商機。

INESC TEC的企業系統功能中心(CESE)指出,數位分身為實體電源變壓器的虛擬數位模型,完整涵蓋初步設計、運作、維護、更新等生命週期階段,可望促成電源變壓器工程、製造、功能的創新發展與管理模式。變壓器4.0計畫將為電源變壓器規劃數位轉型藍圖以因應未來的變局,而關鍵就在於數位化與積層製造技術。

其中積層製造可望成為實現減少物料耗用、強化噪音與散熱管理目標的完美策略,研究團隊會探索電源變壓器的某些零件運用3D列印與數位生產的可能性,INEGI也將參與元件設計與規劃新製程。

數位分身平台將整合一組基於人工智慧(AI)、資訊管理、作業研究(OR)等技術的工具,擷取與管理電源變壓器生命週期的關鍵知識,以支援設計未來系統以及預測系統對各種網路干擾的反應,將能讓最終產品更符合成本效益、提高效率與產品壽命、縮短上市時間。數位轉型帶來商機與提升業務量,電源變壓器乃至於智慧電網生態系的前景都將受惠。

變壓器4.0計畫從2020年7月開始進行預計為期36個月,所需資金由歐洲區域發展基金(ERDF)、2020年北葡萄牙區域作業計畫(North Portugal Regional Operational Programme)、葡萄牙的科學與技術基金會(FCT)提供。

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