العمل باستخدام التكنولوجيا التنبؤية الرقمية للنهوض بصناعة المياه

بقلم فرانشيسكو جوزيبي لاديسا

يزيد التطور والنمو السكاني من الطلب العالمي المستمر على المياه النظيفة للشرب، والتطبيقات الزراعية، والصناعية كذلك. من المتوقع أن تصل الحاجة للمياه النظيفة، في بعض الدول، لضعف المتاح من إمدادات المياه بنحو 2030 ضعفًا.

دفعت هذه الحقيقة العديد من الدول لوضع الأمن المائي في قائمة أولوياتها. زادت هذه الدول من استثماراتها في زيادة إمدادات المياه بشكل كبير على المستوى الوطني، والمحلي، والبلدي مع ضخ استثمارات في مرافق الصرف الصحي، ومعالجة مياهها.

كما يسعون لتطبيق الحلول الرقمية التي من شأنها أن ترصد الظروف المحيطة بمعالجة المياه، وتُحللها، وتوفر البيانات المستندة إلى الرؤى للتنبؤ بمتطلبات الصيانة. لذلك، يحتاجون لمعدات متطورة في التحكم في التدفق لتلبية الطلبات بطريقة موثوقة. كما يسعون لتطبيق الحلول الرقمية التي من شأنها أن ترصد الظروف المحيطة بمعالجة المياه، وتُحللها، وتوفر البيانات المستندة إلى الرؤى للتنبؤ بمتطلبات الصيانة.

كما أخبرني مديرو الصيانة، لتجنب الأعطال غير المتوقعة، باعتمادهم على الخدمات السريعة لصيانة المعدات وإصلاحها من شركات قطاع المياه الأكثر خبرة.

فكل قطرة من قطرات المياه في غاية الأهمية ما يعني أن تشغيل عمليات المياه بأقصى كفاءة أمر في غاية الضرورة. لهذا أسبب أشجع مدراء الموثوقية على الاستثمار في حلول المياه الرقمية التي توفر لهم القدرة التنبؤية على معرفة المهم حقًا. نظرًا لما توفره عمليات المياه الرقمية من نظرة شاملة لأداء المعدات، وإمكانية تطبيق الصيانة التنبؤية، يمكن الاعتماد عليها بشكل أكبر، وأكثر فعالية من حيث التكاليف، في وقت يحتاجها عالمنا أكثر من أي وقت مضى.

الأولويات وعمليات التشغيل الحرجة، هما الدافعين الأساسين لتطبيق حلول التحول الرقمي

ألاحظ عمل فرق النظم، والتشغيل، والصيانة لساعات إضافية في إدارة إمدادات المياه، بغرض تلبية الطلب المتزايد باستمرار. كما أنهم مكلفون بتلبية متطلبات خفض التكاليف، وتحقيق الكفاءة. على سبيل المثال، على القائمين على تشغيل محطات تحلية المياه الامتثال لمتطلبات ملاك ومطوّري المحطات لخفض سعر وحدة المياه.

تتصدر تكاليف التشغيل، إلى جانب الأمن السيبراني، والفشل في تحقيق أهداف الإنتاج، ومراقبة جودة المياه، قائمة من التحديات الكبيرة التي تواجه الصناعة. لم تتفاقم هذه التحديات، وغيرها من المخاوف الأخرى، إلا في المرافق التي تعاني نقصًا في الموظفين يعملون مع أنظمة تحكم وتوزيع قديمة.

تتسبب أعطال المعدات في خسارات باهظة جراء توقف العمل، وإجراء الإصلاحات، ودفع الغرامات، وهدر المياه. قد تتسبب الأعطال أيضًا في حدوث تلوث، ومخاطر صحية. هذا يُشكل خطرًا على المليارات من البشر حول العالم، الذين يعيشون في مناطق تعاني من ضعف المياه الحاد، أو الصعب، ويعتمدون على أداء أنظمة المياه تلك.

ينبغي أيضًا تلبية أهداف الممارسات البيئية والاجتماعية وحوكمة الشركات، في ظل تحول عالمنا نحو ممارسات أنظف وأكثر استدامة.
 

مدير موثوقية خدمة المياه يستخدم منصة RedRaven لمراقبة مضخات المياه في إحدى محطات التحلية.

مدير موثوقية خدمة المياه يستخدم منصة RedRaven لمراقبة مضخات المياه في إحدى محطات التحلية.


يختلف الطلب من المستهلكين، وتكاليف الطاقة، ومتطلبات القوانين، من منطقة إلى أخرى. لكن يبحث مديرو مشاريع المياه ومطوّريها، الذين تحدثت معهم مؤخرًا، عن طرق للتصدي للمشاكل الشائعة التي يعانون منها، مثل:

نقص الفنيين المهرة

قلة توافر العمالة يجعل من الصعب مراقبة معدات المياه وعملياتها على نحو فعّال. يمثل هذا الأمر تحديًا أكبر في مرافق المياه، وتحلية المياه، ومياه الصرف الصحي، حيث تنتشر المئات من المضخات على مساحات كبيرة، أو في شركات المياه التي تشغل مرافق بعيدة لا تمتلك سوى عدد محدود أو دون موظفين فنيين.

خبرة تقنية معلومات غير مناسبة

يُركز المُشغلون على نقل المياه، وليس على الربط الشبكي لتقنية المعلومات. بدون وجود خبرة فنية للفهم الكامل لتعقيدات المراقبة عن بعد، والبنية التحتية السحابية، وأمن البيانات، يتردد بعض مشغلي مرافق المياه في اعتماد حلول جديدة للصيانة التنبؤية.

التركيز على رد الفعل

بسبب توزع الموارد في عدة أماكن، لا يستطيع مديرو الصيانة الاستجابة للمشاكل إلا بعد تعقد الأمور. كما أن الفنيين مُدربين على معالجة المشاكل التي تعانيها المعدات، وليس على التنبؤ بها، والتصرف قبل وقوعها. هذا يعني أنه عندما تسوء الأمور، فإنها تسوء بشكل بليغ.

شح الاستثمار

معظم مرافق المياه ممولة من الدولة، لذلك يدقق مديرو الجودة والموثوقية بعناية في الإنفاق لتقليل التكاليف. بخلاف الصناعات الأخرى، يعتقد مشغلو المشاريع المائية ومطوّريها بعدم وجود خيار للاستثمار في البِنَى التحتية القائمة على السحابة، أو التقنيات الجديدة التي قد تساعدهم على خفض إجمالي تكلفة الملكية. لذلك، فإنهم غالبًا ما يحاولون الاكتفاء بالمعدات المتوفرة، أو شراء معدات أقل تطورًا لأن التكاليف الأولية أرخص.

تحويل عمليات المياه اليومية، وقدرتها على الصمود على المدى الطويل

أتوقع أن تُحّول التقنيات الرقمية الاقتصادات، ومستوى الموثوقية في قطاع المياه.

تستطيع هذه التقنيات تحسين الإدارة اليومية للمياه، وتعزيز القدرة على الصمود أمام الكوارث، وتغير المناخ على المدى الطويل وفقًا للرابطة الدولية للمياه (IWA). يمكن أن تؤدي مثل هذه التحسينات لرفع مستوى الأمن المائي في القطاعات الصناعية، والتجارية، والزراعية، والمحلية، وفقًا للتقارير الصادرة عن الرابطة الدولية للمياه (IWA). اتفق مع تقييمهم عن الكيفية التي ستؤثر هذه التغيرات تأثيرًا مباشرًا على الأمن الاقتصادي ونموه.

أجهزة استشعار المتقدمة، وتقنيات تحليل البيانات، والذكاء الاصطناعي هي الأدوات التي ستُمكن من التحويل الرقمي للمياه. من الأمثلة على ذلك:

  • المضخات، والصمامات، ومانعات التسرب، ومعدات التشغيل التي يمكن ربطها شبكيًا بأنظمة إنترنت الأشياء (IoT) لرصد، وتسجيل، وتحليل مستويات التدفق، والضغط، ودرجات الحرارة والاهتزاز، والمياه.
  • قد تشمل حلول المياه الرقمية الشاملة الرصد الفوري في المرافق المركزية، حيث يراقب الفنيون ذوي الخبرة التغيرات عن متطلبات العملية، ونطاقات تشغيل المعدات، ومعايير جودة المياه.
  • عند الكشف عن تلك المشكلات، يستطيع المُشرفون على محطات المياه الاستجابة بشكل استباقي لتحديد مواعيد الصيانة، أو الإصلاحات المُجدولة، قبل حدوث عطل في المعدات.
     
تقييم المُشرفون على محطة المياه للمعدات في محطة إعادة تدوير المياه، لإعادة استخدامها.

تقييم المُشرفون على محطة المياه للمعدات في محطة إعادة تدوير المياه، لإعادة استخدامها.
 

كيف يمكن لمديرو محطات المياه الاستفادة من التقنية الرقمية المقدمة من Flowserve RedRaven

غالبًا ما أسأل ما إذا كانت تقنية إنترنت الأشياء IoT تجعل الاستدامة والكفاءة التشغيلية والموثوقية في قطاع إدارة المياه مُمكنًا.

ليس هناك شك في ذلك. يعطي التحول الرقمي لمشغلي الأنظمة صورة أوضح للأمور الهامة في المضخات، والصمامات، ومانعات التسرب، ومعدات التشغيل. ومن خلال تلك الرؤى التفصيلية، يسهل تحقيق أي هدف تشغيلي.

لهذا السبب يسعدني دائمًا التحدث مع مديري محطات المياه ومديري الموثوقية عن منصة RedRaven، الحل الشامل والمتكامل المقدم من شركة Flowserve للصيانة التنبؤية في القطاع الصناعي. يستطيع مديرو الصيانة ومشرفو العمليات والفنيون جدولة أعمال الصيانة بشكل استباقي والتصرف قبل تسبب مشاكل المعدات في حدوث أعطال من شأنها تعطيل عملية إنتاج المياه.

تحتوي منصة RedRaven على أجهزة استشعار، وشبكات ربط، وبرامج وخورازرميات متقدمة، تم تطويرها من خبرتنا الممتدة على عقود في التصميم، والهندسة، والتصنيع، والتشغيل، وخدمة حلول التحكم بحركة السوائل.

هذا يختلف كثيرًا عن خوارزمية تعتمد على الذكاء الاصطناعي/ التعلم الآلي، وتعمل وفقًا للوضع الحالي للجهاز، حيث يتم أخذ البيانات. قد يتسبب هذا في وقوع مشاكل خطيرة. على سبيل المثال، إذا كانت البيانات الأولية المأخوذة من الآلة منخفضة الجودة، ستكون القيمة المرجعية خاطئة، وستكون إدارة هذا الجهاز، ومراقبته في المستقبل خاطئة أيضًا.

ترصد التقنية الرقمية في منصة RedRaven وتتنبأ بحالة الجهاز، وأدائه بمرور الوقت، بغرض:

  • تفسير البيانات المُجمعة، وتحديد اتجاهات وأنماط الأداء، بين الأصول على أفضل وجه
  • تحديد المشاكل "غير المرئية" لأنظمة التحكم الإشرافي والحصول على بيانات أنظمة (SCADA) القديمة
  • مراقبة أجهزة المياه وعملياتها بصورة شبه آنية
  • تجنب الصيانة القائمة على رد الفعل، وحدوث الأعطال غير المخطط لها

قمنا بتصميم RedRaven لتزويد مشغلي محطات المياه، مثلك، برؤى واضحة ضرورية لتحديد المشكلات والتصدي لها على نحو استباقي، قبل أن تتسبب في حدوث أعطال والتوقف عن العمل. يمكنك قيادة عملية التحول إلى المياه الرقمية بنجاح باستخدام منصات RedRaven الحيادية للبيانات، والقائمة على السحابة.

ستعمل جنبًا إلى جنب مع فريقنا المُكرس، من مهندسي معدات الاهتزاز المعتمدة، والمعدات الدوارة، ومحللي الأعمال، والفنيين، ومديرو المشاريع. هم متاحون لتوفير تشخيصات، وتقديم توصيات صحيحة 24/7، من خلال Flowserve Monitoring Center.

بالطبع، أتطلع لمشاركة المزيد معكم عن حلول المياه الرقمية المبتكرة مثل منصة RedRaven المقدمة من Flowserve. لنتحدث عن الطريقة التي تستطيع بها منصة RedRaven مساعدة شركتك على تحقيق أهدافها المتعلقة بتشغيل، وصيانة محطات المياه والصرف الصحي.

 

تأتي خبرة Flowserve من موظفينا

صورة المؤلف
فرانشيسكو جوزيبي لاديسا | قائد المنتج العالمي - المياه الرقمية

فرانشيسكو جوزيبي لاديسا هو قائد المنتج العالمي للمياه الرقمية في شركة Flowserve. يطور الاستراتيجيات، والتكتيكات، والإجراءات لزيادة انتشار إنترنت الأشياء IoT لجميع منتجات Flowserve مع التركيز الشديد على حلول المياه الرقمية. يعد أحد خبراءنا في الصناعة 4.0 ويتمتع بفهم عميق لاتجاهات السوق الرئيسية، تُمكنه من وضع مقترحات قيّمة، ومؤثرة لمساعدة العملاء على تحقيق أهدافهم في تحول الطاقة.