Новому времени - новые технологии GE
Подводя итоги 2020, генеральный директор GE Ларри Калп отметил, что минувший год был трудным, но компания добилась значительного повышения рентабельности и улучшения финансовых показателей. «GE занимает лидирующие позиции в вопросах обеспечения глобального перехода к чистой энергетике, является флагманом в развитии персонализированной медицины и открывает новое будущее для авиации, – отметил Калп. – Продолжая находиться в авангарде инноваций, мы по-прежнему сосредоточены на развитии сильных сторон компании и укреплении позиций GE в долгосрочной перспективе».
Развитие инноваций открывает для GE новые возможности. По итогам прошлого года GE разработала и внедрила технологии, которые помогают отвечать на актуальные вызовы сегодняшнего дня, вне зависимости от того идет ли речь о переходе к широкому использованию возобновляемых источников энергии, изменении климата или о пандемии Covid-19. Эти решения – результат работы команды высококвалифицированных инженеров, следствие использования наиболее передовых цифровых технологий – в том числе искусственного интеллекта и анализа больших данных. Ниже – несколько конкретных примеров передовых технологий, которые уже сегодня меняют мир.
Мощность в чистом виде
Осенью 2020 года Федеральное управление гражданской авиации США сертифицировало реактивный двигатель GE9X, что позволило GE приступить к его коммерческому производству.
Фото предоставлено GE Aviation.
Несколько десятилетий назад инженеры GE Aviation провели опрос клиентов о том, что они вкладывают в понятие «идеальный реактивный двигатель». В результате был составлен длинный перечень, включавший в себя почти 300 пунктов, первую строчку в котором занимал показатель «топливная эффективность». Это неудивительно, учитывая, что расходы на топливо составляют почти пятую часть эксплуатационных затрат авиакомпаний. Получив обратную связь, инженеры GE Aviation приступили к работе, результатом которой стало создание GE9X. Ожидается, что GE9X на лайнере Boeing 777X, для которого он и был разработан, будет на 20 % экономичнее своих предшественников. Но топливная эффективность – не единственное преимущество GE9X: одновременно это самый мощный из существующих реактивных двигателей.
Осенью прошлого года Федеральное управление гражданской авиации сертифицировало GE9X, что позволило GE начать производство этих реактивных двигателей для коммерческого использования. Этому событию предшествовал долгий и сложный период испытаний нового двигателя.
Двигатель GE9X сочетает в себе традиционную прочность и инновационность. Секрет его эффективности – в аддитивных технологиях и использовании легких термостойких композитных материалов с керамической матрицей. Еще одна сильная сторона «умного» двигателя – его способность передавать большие объемы данных (Big Data) для дальнейшей аналитики, что помогает авиакомпаниям экономить время и деньги. Старший технический директор GE Aviation Карл Шелдон подчеркивает: «На мой взгляд, мы разработали лучшую конструкцию авиадвигателя на рынке».
Инкубатор цифровых технологий
Приложение Wellness Trace – это «цифровые глаза» пассажиров на протяжении всего путешествия.
Изображение предоставлено GE Aviation.
В международном аэропорту Олбани (США) пассажиры могут заметить одну новую, хотя и не бросающуюся деталь в глаза – специальные стикеры, расположенные у стоек регистрации, входов в туалеты и на фуд-кортах. Согласно замыслу авиакомпаний, выступивших инициаторами нововведения, это незначительное дополнение поможет снизить уровень тревожности пассажиров, совершающих авиаперелеты во время пандемии COVID-19.
Отсканировав с помощью смартфона QR-код на стикере, можно получить информацию о том, сколько времени прошло с момента последней уборки туалета, или о том, когда была продезинфицирована стойка регистрации. Это можно сделать через специальное приложение Wellness Trace, разработанное GE Aviation в партнерстве с TE-FOOD – компанией, использующей технологию блокчейн для контроля поставок продуктов питания, и Eurofins - международной группой лабораторий со штаб-квартирой в Люксембурге, предоставляющей услуги по тестированию продукции различных отраслей промышленности.
«После терактов 11 сентября в области обеспечения безопасности полетов произошли существенные изменения. Было создано Управление транспортной безопасности, внедрена программа досмотра пассажиров PreCheck, а кабины пилотов оснащены усиленными дверями, – говорит Эндрю Коулман, старший вице-президент и директор по цифровым технологиям GE Digital. – Нынешние меры по повышению безопасности пассажиров нельзя назвать столь же наглядными, потому что мы боремся с тем, чего вы не видите». Коулман говорит, что приложение Wellness Trace может стать «цифровыми глазами» пассажиров на протяжении всего путешествия. Реализация пилотной программы Wellness Trace – это первый шаг на пути превращения аэропорта Олбани в экспериментальную площадку – «инкубатор цифровых технологий», где будет раскрываться потенциал новейших решений, включая искусственный интеллект и машинное обучение, в целях повышения безопасности авиаперелетов и информационной прозрачности.
«Вот новый поворот!»
Ветряная турбина для шельфовых ВЭУ Haliade-X была разработана c учетом возможности модификаций для удовлетворения потребностей рынка.
Изображение предоставлено GE Renewable Energy.
Конец 2019 года был ознаменован важным достижением в истории морской ветряной турбины Haliade-X компании GE Renewable Energy. Рабочий образец турбины, используемый на ВЭУ в акватории Роттердама, установил рекорд, выработав за сутки 288 мегаватт-часов электроэнергии – такой объем способен покрыть потребности 30 000 домохозяйств. Спустя почти год Haliade-X его побила: в октябре 2020-го суточная выработка турбины составила 312 мегаватт-часов. Но на этом хорошие новости от Haliade-X не закончились: турбина получила комплексный сертификат независимого органа по сертификации DNV GL, подтверждающий безопасность и надежность Haliade-X, а также его соответствие установленным техническим требованиям.
«Это важный момента для нас, поскольку дает нашим клиентам возможность получить финансирование при покупке Haliade-X», – говорит Винсент Шеллингс, возглавляющий разработку Haliade-X в GE Renewable Energy. В числе первых – заказ на поставку 190 единиц самой мощной из эксплуатируемых на сегодняшний день на море турбин для двух очередей ветропарка Dogger Bank. Расположенный в Северном море примерно в 130 километрах от побережья английского Йоркшира Dogger Bank станет крупнейшей в мире морской ветроэлектростанцией. В 2021 году GE также подписала контракт на поставку оборудования и его дальнейшего обслуживания для Ocean Wind, ветроэлектростанции мощностью 1,1 гигаватта на побережье Нью-Джерси. Кроме того, Dogger Back C, строящая ветряные электростанции, выбрала GE в качестве «приоритетного» поставщика турбин для третьей очереди ветропарка Dogger Bank в Британии и ветропарка Vineyard Wind в штате Массачусетс (США).
Морская ветряная турбина Haliade-X спроектирована с учетом возможных модификаций – в зависимости от потребностей рынка. Мощность первой модели составляла 12 мегаватт, и одного оборота ее лопастей было достаточно для обеспечения электропотребления среднего британского домохозяйства в течение двух дней. В ходе испытаний рабочего образца турбины Haliade-X инженеры GE установили, что этот гигант может выдавать в сеть 13 и 14 мегаватт мощности. По сути, созданный GE ветрогенератор представляет собой технологическую платформу, которую можно адаптировать для применения на ветряных электростанциях по всему миру.
Три в одном
Судно GE представляет собой одновременно и центр управления экспедицией, и станцию техобслуживания, и отель. В одно и то же время на его борту может находиться постоянная команда из 20 человек и десятки пассажиров, включая инженерно-технический персонал.
Изображение предоставлено GE Renewable Energy.
Если вашей машине потребуется замена масла, вы просто оставите ее на станции техобслуживания и заберете, когда все будет готово. Однако техническое обслуживание становится на порядок сложнее, когда речь заходит о ремонте мощной морской ветряной турбины. Знакомьтесь: это Брайс Лаво и его «умный» корабль, который помогает ему выполнять свою работу. Руководитель группы технических специалистов по обслуживанию морских турбин GE Renewable Energy Брайс Лаво работает на борту судна «Windea Жюля Верна»: с командой инженеров он выходит в море, чтобы выполнить ремонтные и профилактические работы на морских ветряных турбинах. Ярко-голубое судно, специально разработанное для GE, бороздит холодные воды Северного моря в 55 километрах от Германии, помогая инженерам GE наблюдать за техническим состоянием 66 турбин GE Haliade мощностью 6 МВт каждая, входящих в состав морского ветропарка Merkur. Мощность этой морской ветроэлектростанции покрывает потребности в электроэнергии около полумиллиона европейских домохозяйств.
Судно GE представляет собой одновременно и центр управления экспедицией, и станцию техобслуживания, и отель. В одно и то же время на его борту может находиться постоянная команда из 20 человек и десятки пассажиров, включая инженеров - техников по обслуживанию и ремонту морских ветротурбин.
Плавучая техстанция буквально напичкана множеством высокотехнологичных опций: например, на борту установлено программное обеспечение, предотвращающее сближение судна с башнями турбин на расстояние менее 20 метров, а во время обслуживания оборудования ветропарка техники передвигаются по специальному трапу, компенсирующему перемещение судна в результате качки, другими словами, удерживающему заданный курс судна и быстро подстраивающемуся под его изменения. «Судно справляется с волнами высотой до двух с половиной метров и может противостоять ветру, скорость которого достигает 20 метров в секунду. Это достаточно экстремальные условия», – добавил Брайс Лаво.
.
На глубине
Преобразовательная подстанция HVDC выходит в Северное море. Технологии передачи электроэнергии постоянным током последнего поколения станут неотъемлемым компонентом нового ветропарка, строящегося у побережья Англии.
Изображение предоставлено GE Grid Solutions.
Появление морских ветроэлектростанций – это значительный шаг вперед в вопросе перехода к безуглеродной энергетике: именно морские бризы помогут многим странам реализовать масштабные задачи в области развития ВИЭ-генерации. «Сердце» таких ветропарков находится над поверхностью моря – там, где гуляет ветер и крутятся лопасти турбин, вырабатывая электричество. Но важная часть работы совершается и под водой. На сушу, находящуюся порой за много миль от места выработки, электроэнергия попадает по подводным «артериям» – высоковольтным кабельным линиям, проложенным по дну моря.
«Собирают» выработанную турбинами ветропарка электроэнергию и «упаковывают» ее для передачи по подводному кабелю, преобразуя переменный ток в постоянный ток высокого напряжения, или HVDC, неприступные морские крепости – так называемые морские преобразовательные подстанции. Новейшие технологии передачи электроэнергии станут неотъемлемым компонентом нового ветропарка, который будет построен в Северном море у побережья Англии.
Гигант электроэнергетики – немецкий концерн RWE строит морскую ветряную электростанцию «София» мощностью 1,4 гигаватта. Запуск ветропарка планируется на середину текущего десятилетия. В 2020 году подразделение GE Renewable Energy Grid Solutions вместе с Sembcorp Marine подписали контракт на передачу выработанной «Софией» электроэнергии по подводному кабелю длиной 220 километров, который будет заканчиваться неподалеку от британского города Ньюкасл. Для этого проекта GE построит одну из самых мощных и наиболее удаленных от берега преобразовательных станций HVDC в мире. В основе амбициозного проекта лежит многолетний опыт работы по развитию технологий HVDC, накопленный компанией на экспериментальной исследовательской площадке в английском Стаффорде.
You are welcome, водород!
Электростанция Энергетического терминала Long Ridge мощностью 485 мегаватт в Ганнибале, штат Огайо, будет введена в эксплуатацию этой осенью и обеспечит энергопотребление 400 000 домохозяйств в США.
Изображение предоставлено Энергетическим терминалом Лонг-Ридж.
В декабре GE опубликовала отчет, где подробно описывается, как с помощью природного газа можно снизить выбросы СО2 в атмосферу. С ростом доли возобновляемых источников энергии поддерживать баланс в энергосистеме помогают обладающие высокой гибкостью газовые турбины электростанций. Турбины могут работать не только на природном газе, но и на самом распространенном во вселенной химическом элементе – водороде, оставляющем нулевой углеродный след, а также на смеси природного газа и водорода. Доказательством этой концепции служит объект, возводящийся на берегах реки Огайо. GE Power участвует в строительстве первой в США электростанции на базе самой современной в модельном ряду GE газовой турбины 9HA, которая будет работать на смеси природного газа и водорода. Электростанция энергетического терминала Long Ridge мощностью 485 мегаватт, которая будет введена в эксплуатацию этой осенью, обеспечит энергопотребление 400 000 домохозяйств в США. Полный переход станционной турбины на водородное топливо ожидается к 2030 году.
Водородные энергетические технологии применяются GE уже давно: 75 газовых турбин GE наработали более 6 миллионов часов на чистом водороде или смешанном водородном топливе. На новой электростанции в Огайо турбина сначала будет работать на комбинированной смеси, в которой водород будет составлять 5 %. Постепенно доля водорода будет повышаться – до тех пор, пока он полностью не вытеснит из топливной смеси природный газ. Это позволит сократить выбросы CO2 примерно на 1,6 млн тонн в год.
По стопам Вильгельма Рентгена
Работая плечом к плечу с коллегами из шведского стартапа Prismatic Sensors AB, команда специалистов GE Healthcare и GE Research нашла новый способ улавливания и исследования X-лучей, проходящих через человеческое тело, преобразуя их в рентгеновские снимки с высочайшей степенью детализации.
Изображение предоставлено GE Healthcare.
В 1895 году немецкий физик — будущий Нобелевский лауреат — Вильгельм Рентген проводил эксперименты с электрическим током в стеклянной катодной трубке, и обнаружил, что она генерирует таинственные лучи, которые могут проходить через объекты разной степени плотности. Он назвал их X-лучами – позже это излучение получило название рентгеновского. Так возникла новая наука - радиология. Вскоре Элиу Томсон, один из изобретателeй и исследователей, стоявших у истоков создания GE, на основе открытия Рентгена разработал рентгеновский аппарат, с помощью которого врачи могли диагностировать переломы костей. [1] Изобретение Томсона подтолкнуло GE к открытию исследовательских лабораторий, где другой ученый, Уильям Кулидж, и его последователи продвинулись в этой области еще дальше – к таким технологиям, как компьютерная томография (КТ). [2]
Сегодня инженеры GE Research вместе со своими коллегами из GE Healthcare и шведского стартапа Prismatic Sensors AB готовятся совершить новый переворот в клинической радиологии. Они нашли способ значительно расширить и без того впечатляющие возможности компьютерной томографии: команда ученых разработала новые способы улавливания и исследования X-лучей, проходящих через человеческое тело, и преобразования их в максимально подробные изображения органов, скажем, сердца или мельчайших сегментов легких. По словам исследователей, новый метод создан для того, чтобы помочь врачам заглянуть вглубь человеческого тела и с большей четкостью проводить диагностику заболеваний, при этом подвергая пациентов меньшей лучевой нагрузке, чем при традиционном способе компьютерной томографии.
На разработку новой технологии ушли десятилетия. Инновационное решение команды ученых построено на методе подсчета фотонов, а самым сложным в разработке компонентом стали сверхчувствительные рентгеновские детекторы, изготовленные по технологии Deep Silicon.
Осознавая перспективность новой технологии, GE Healthcare объявила в прошлом году о планах покупки компании Prismatic – эта сделка станет первым приобретением GE с тех пор, как Ларри Калп возглавил компанию в 2018 году. «Мы считаем, что эта технология может стать существенным шагом вперед в области компьютерной томографии и принесет пользу миллионам пациентов по всему миру», – добавил Киран Мерфи, президент и генеральный директор GE Healthcare.
[1] Elihu Thomson X-ray system. General Electric Company.
[2] General Electric Research Lab: A hotspot for innovation on the plat for the last 111 years. Edison Tech Center.
<https://edisontechcenter.org/GEresearchLab.html>
App Store для клинициста
Приложения с использованием искусственного интеллекта будут доступны через Edison Marketplace - будущий интернет-магазин, который позволит клиентам опробовать новое ПО перед тем, как принимать решение о его покупке.
Изображение предоставлено GE Healthcare.
Когда вы покупали свою новую машину, вероятно, вы не просто оплатили выписанный вам чек. Сначала вы сели за руль и проехали по улице, чтобы оценить все возможности выбранного автомобиля. В декабре GE Healthcare сообщила, что вскоре будет готова предложить аналогичную услугу больницам, заинтересованным в покупке разработанного компанией новейшего программного обеспечения на базе искусственного интеллекта (AI). «Это большое достижение для индустрии здравоохранения, – говорит Кен Денисон, вице-президент по разработке цифровой платформы и маркетингу GE Healthcare. – Не часто появляется возможность быстро найти что-то нужное, опробовать его в деле, и только после этого принимать решение о покупке».
Такая возможность появится с началом работы Edison Marketplace [1] - интернет-магазина программного обеспечения и приложений, который позволит клиентам находить, опробовать и покупать алгоритмы у целого ряда сторонних разработчиков. Edison Marketplace – ключевой компонент программной платформы искусственного интеллекта GE Healthcare, получивший свое имя в честь великого американского изобретателя и основателя GE Томаса Эдисона.
Ряд приложений, базирующихся на технологиях искусственного интеллекта [2], помогают врачам уже сегодня, консолидируя информацию о клинических данных для улучшения показателей работы медучреждения. Радиологи могут воспользоваться приложениями, которые помогают идентифицировать рак груди или с точностью диагностировать пневмоторакс. Специальные приложения для врачей скорой помощи отслеживают динамику случаев заболевания пневмонией, вызванной COVID-19.
[1] Технология активно развивается. На данный момент исследования и разработки в этом направлении не закончены. Относится к числу технологий, не являющихся готовым продуктом, и может никогда им не стать. Не для продажи. Использование не разрешено и не одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США или другим глобальным регулирующим органом для коммерческого использования.
[2] Доступность приложения зависит от конкретного региона. Пожалуйста, свяжитесь с местным представителем GE Healthcare для получения дополнительной информации.
«Рука» на пульсе. Цифровая
Mural Virtual Care Solution с 2019 года позволяет врачам и медсестрам дистанционно наблюдать за состоянием многочисленных пациентов интенсивной терапии в режиме реального времени.
Изображение предоставлено GE Healthcare.
Профессия медика по самой сути своей предполагает наличие навыков по разрешению возникающих проблем всеми доступными способами. Когда на кону оказываются человеческие жизни, врачи и медсестры используют все имеющиеся возможности, чтобы спасти как можно больше людей. Во время пандемии COVID-19 это означает поиск новых возможностей для наблюдения за состоянием госпитализированных пациентов при одновременном снижении риска собственного инфицирования и решении проблемы нехватки средств индивидуальной защиты (СИЗ).
Отделение интенсивной терапии (ОИТ) имеет особое значение в любой больнице. Обычно сюда попадают самые тяжелые больные, которым требуется неослабевающее внимание медиков. В поисках оперативного решения по организации дистанционного наблюдения за состоянием пациентов медсестры одной из больниц штата Калифорния (США) обратились к помощи детских радионянь. [1]
Садик Сайед, генеральный менеджер отдела клинического программного обеспечения и информатики подразделения GE Healthcare Clinical Care Solutions, и его команда решили, что необходимо найти более эффективный вариант решения проблемы. В июле прошлого года они представили Mural Virtual Care Solution – программное решение, позволяющее врачам и медсестрам дистанционно отслеживать соблюдение протоколов лечения в каждом из отделений больницы. По убеждению Садика, это решение можно было быстро модифицировать для удовлетворения потребностей врачей в связи с разраставшейся пандемией COVID-19.
Mural Virtual Care Solution, поддерживаемое автономным сертифицированным устройством Decisio Insights, позволяет врачам и медсестрам контролировать состояние всех находящихся в интенсивной терапии пациентов дистанционно и централизованно.
У них появляется возможность получить индивидуальную выгрузку данных по каждому их пациентов с итоговыми результатами клинических исследований в соответствии с установленной в клинике системой приоритезации. Кроме того, использование нового ПО позволяет пристально изучить жизненные показатели каждого заболевшего в режиме, приближенном к реальному времени, контролировать выполнение установленных протоколов лечения в части состояния легких и отключения от аппарата ИВЛ, активировать аудио- и видеонаблюдение за палатами интенсивной терапии, сверяться с информацией в электронных медицинских картах[2].
[1] «Радионяни в отделении интенсивной терапии: медсестры проявляют творческий подход в деле спасения человеческих жизней». ABC News, 1 апреля, 2020.
[2] Mural Virtual Care Solution COVID-19 не включает все опции, доступные в Mural Virtual Care Solution. Посетите веб-сайт для получения дополнительныой информации.
Новая норма
Системы анализа данных позволяют заранее спрогнозировать момент, когда возникнет необходимость технического обслуживания оборудования. - Эта возможность приобретает особое значение в то время, когда мир борется с последствиями пандемии COVID-19.
Изображение предоставлено Getty Images.
В 2019 году Пэт Бирн возглавил подразделение GE Digital, которое создает программное обеспечение (ПО) для промышленного интернета вещей.
Включившись в работу, Бирн и его команда первым делом посетили предприятия клиентов компании, работающих в сфере промышленного производства, энергетики, а также ряда других отраслей, для того, чтобы помочь им провести комплексный анализ данных, получаемых от объектов предприятий - оборудования, электростанций, заводов и других активов.
Даже в обычной жизни такая возможность представляет собой высокую ценность: анализ данных позволяет заранее спрогнозировать, например, момент, когда возникнет необходимость технического обслуживания оборудования – еще до появления первых признаков «заболевания». Но особенно полезно это в то время, когда мир борется с последствиями пандемии COVID-19. В прошлом году в интервью GE Reports Бирн объяснил, как это работает.
В частности, одно из решений, предлагаемых командой Бирна заказчикам, – программное обеспечение, которое помогает контролировать работу муниципальной водоочистной установки с ноутбука, подключенного к Интернет-сети. Это решение стало хорошим подспорьем в ситуации, когда основная часть коллектива предприятия в связи с пандемией была переведена на «удаленку». Оно поможет и в будущем эффективно управлять производственными процессами: «Чем дольше продлится эта ситуация, тем выше будет спрос на оборудование, управляемое удаленно, искусственный интеллект, машинное обучение, бизнес-аналитику и другие инструменты, позволяющие оптимизировать и улучшить бизнес-процессы. И чем совершеннее будут эти системы и технологии, тем скорее они станут новой нормой».
(Если вы хотите узнать больше о «преимуществах использования «данных», прочтите материал о том, как инженеры GE использовали игрушечные кубики, чтобы продемонстрировать, насколько умным может быть подключенное к соответствующему ПО предприятие.)
* GE9X и Haliade-X являются торговыми марками GE.