Sukcesywna modernizacja starzejącej się infrastruktury, optymalizacja jej wydajności, rozbudowa w miarę wzrostu liczby użytkowników oraz zapewnienie odporności na sytuacje kryzysowe; do tego minimalizacja strat wody, dostosowanie do coraz bardziej rygorystycznych norm jakości i przepisów – także w zakresie ograniczania emisji CO2. Oto główne wyzwania, z jakimi dziś musi mierzyć się branża wodna – zarówno w Polsce, jak i na całym świecie. Odpowiedź na nie daje cyfryzacja, w tym szczególnie technologia digital twin (tzw. cyfrowego bliźniaka), która pozwala firmom na tworzenie wirtualnych replik infrastruktury wodno-kanalizacyjnej, co przyczynia się do efektywniejszej pracy, optymalizacji zasobów oraz minimalizacji ryzyka awarii.
Tradycyjne podejście do zarządzania infrastrukturą wodno-kanalizacyjną wymaga częstych inspekcji terenowych, co jest czasochłonne i kosztowne. Starzenie się instalacji prowadzi do większej podatności na awarie, wycieki i obniżenie jakości usług. Stąd, chcąc zapewnić jej nieprzerwane działanie, trudno zrezygnować z systematycznych przeglądów. Ich celem jest planowanie inwestycji w modernizację i renowację.
Jednak inwestycje w infrastrukturę wodno-kanalizacyjną wymagają zwykle dużych nakładów budżetowych. Firmy z branży mogą mieć trudności w uzyskaniu wystarczającego finansowania projektów modernizacyjnych i rozbudowy. Często zależy ono od spełnienia szeregu warunków dotyczących odpowiedniej efektywności operacyjnej przedsiębiorstw, w tym optymalnego zarządzania swoimi zasobami. Z tym zaś łączą się wymagania w zakresie ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju. Kiedy do tego wszystkiego dołożymy konieczność stawienia czoła zagrożeniom klimatycznym, które mogą wyrządzić znaczne szkody w infrastrukturze krytycznej firm z branży wodnej, uświadomimy sobie, jak daleko sięga obecnie horyzont wyzwań, z jakimi borykają się przedsiębiorstwa funkcjonujące w tym sektorze.
Pod cyfrowym nadzorem
Chcąc wszystkiemu sprostać, firmy chętnie sięgają po technologie cyfrowe. Współcześnie większość procesów zakładowych i sieciowych uległa automatyzacji, by funkcjonować nieprzerwanie przy minimalnym wsparciu techników. Monitorowanie parametrów w czasie rzeczywistym, zbieranie danych pomiarowych, sterowanie urządzeniami i generowanie raportów odbywa się dziś przy wsparciu rozwiązań cyfrowych. Potężna armia czujników monitoruje stan poszczególnych elementów infrastruktury, a systemy typu SCADA nadzorują przebieg procesów. Do tego tradycyjne, papierowe dokumenty zostały przekonwertowane na formę elektroniczną. Informacje dotyczące infrastruktury, gospodarki wodnej, pomiarów i analiz są w efekcie przechowywane, przetwarzane i udostępniane w łatwy i szybki sposób.
Na tym poziomie jednak wiele firm poprzestaje, nie wykonując kolejnego kroku w stronę uzyskania jeszcze pełniejszego, skonsolidowanego i kontekstowego obrazu działalności. Chodzi o integrację wszystkich rozproszonych systemów i przygotowanie cyfrowego bliźniaka (eng. digital twin) urządzeń w swojej firmie. Ta innowacyjna technologia przyczynia się do rewolucji w branży wodno-kanalizacyjnej, umożliwiając firmom tworzenie wirtualnych replik infrastruktury. Dzięki temu zyskują one pełną kontrolę nad swoimi systemami. Mogą zoptymalizować procesy oraz skuteczniej zarządzać ryzykiem.
Na obraz i podobieństwo
Cyfrowy bliźniak to dynamiczna cyfrowa reprezentacja obiektów świata rzeczywistego i ich zachowań. Taką wirtualną replikę infrastruktury modeluje się przy pomocy statycznych i dynamicznych danych cyfrowych pochodzących z firmowych systemów. W efekcie uzyskuje się model przedsiębiorstwa, który pozwala uzyskać szeroki i pełny obraz działalności. Dzięki technologii digital twin firmy z branży wodnej mogą tworzyć cyfrowe modele swoich instalacji, które odzwierciedlają rzeczywiste obiekty, procesy i sieci. Te modele są w pełni interaktywne, pozwalając na analizę i symulację różnych scenariuszy w czasie rzeczywistym.
Podstawową korzyścią, jaką oferuje technologia digital twin, jest możliwość optymalizacji operacji wewnątrz organizacji. Symulacje i analizy przepływu wody oraz efektywności energetycznej pozwalają firmom identyfikować obszary o wysokim zużyciu energii, wycieki czy niewydajność systemów. To pozwala na wprowadzanie zmian, co prowadzi do oszczędności czasu, kosztów i zasobów.
Wirtualne repliki infrastruktury wodno-kanalizacyjnej są nieocenionym narzędziem w zarządzaniu ryzykiem awarii. Dzięki analizom predykcyjnym firmy mogą wykrywać potencjalne problemy i podejmować działania naprawcze przed wystąpieniem poważnych usterek. Systemy monitoringu i czujników w czasie rzeczywistym dostarczają danych, które są automatycznie analizowane i porównywane z modelem digital twin, umożliwiając wczesne wykrywanie i eliminację zagrożeń.
Firmy z branży wodno-kanalizacyjnej dzięki cyfrowym bliźniakom mogą skuteczniej planować inwestycje, przewidywać potrzeby modernizacyjne oraz optymalizować koszty eksploatacji. To narzędzia, które ułatwiają współpracę między różnymi działami w organizacji, zapewniając dostęp do wspólnych informacji i ułatwiając podejmowanie decyzji. Dzięki inwestycji w technologię digital twin, firmy z branży wodno-kanalizacyjnej mają szansę zwiększyć swoją konkurencyjność, zminimalizować ryzyko awarii i osiągnąć lepsze wyniki operacyjne.
