TEMA 1: AUTOMATION: DATA, DRONER, AI Tænk langsigtet og vælg standarder fra starten

Jesper Trelborg er medejer af og afdelingsleder i virksomheden Dansk Miljø- & Energistyring A/S (DME) Carsten Rasmussen er Account Manager Digital Industries hos Siemens A/S Flemming B. Møller er Senior projektleder, Produktion, Udvikling hos Aarhus Vand

TEMA: VDATA VDRONERVAI AUTOMATION

Tænk langsigtet og vælg standarder fra starten

Hvor starter, og hvor slutter automation? Hvem får mest ud af det, og hvor er automationsbølgen på vej hen? Vi har spurgt to leverandører og en stor forsyning, hvordan de ser automation i spildevandsbranchen, hvilke trends branchen kan forvente på området, og hvad beslutningstagere på området skal holde in mente før store investeringer.

TEKST: ANNA KLITGAARD / FOTO: AAV, SIEMENS, DME

Kan du forestille dig en robot vandre rundt mellem procestankene på dit renseanlæg? Stoppe op, se ud over tankene med sit termiske kamera og lytte efter unormal drift af maskinudstyr? Sanseindtrykkene sendes som data via et sikkert netværk til en PLC og udgives i løbet af få sekunder som en let tilgængelig visuel rapport på en medarbejders iPad. Samme medarbejder styrer også mange andre ressourceanlæg, hvor tilsvarende robotter dag og nat holder øje med, at alt fungerer, som det skal.

Spot på fremtiden

Mange renseanlæg er allerede mere eller mindre automatiserede, men det er de færreste, der forestiller sig, at robotter kan sanse og arbejde sammen med menneskelige medarbejdere. Hos Aarhus Vand (AAV) har man dog et kort øjeblik flirtet med fremtiden. Det skete, da man via et videolink fulgte hunden ”Spot ®” – en robot, der kan både se, lugte og føle, og som kan patruljere renseanlæg og indrapportere, hvis processerne ikke forløber, som de skal. Det er virksomheden Boston Dynamics, der producerer nogle af de mest innovative robotter lige nu. Vi fik en præsentation online. Vi så robotten arbejde i et komplekst maskinmiljø. Den kan undersøge, se, lugte, gå på trapper og termografere, så man kan sagtens forestille sig, at den kan overvåge anlægget. Den kan selv bevæge sig rundt og sende data tilbage til medarbejderne. I dag er det medarbejderne, der bruger sanserne, men i fremtiden automatiserer man også det. Frem for at sætte sensorer på alting, så er det sensoren, der bevæger sig, forklarer Flemming B. Møller, der er senior projektleder ved AAV. Flemming B. Møllers begejstring er ikke til at tage fejl af. Men prisen er en udfordring, siger han. Per robot koster det en ca. million kroner, så lige nu går AAV ikke videre med idéen. Business casen er der simpelthen ikke lige nu, selv om teknologien er til stede. Men han er bestemt ikke afvisende overfor at investere i en robot som Spot® i fremtiden. Tænk arbejdsmiljø. Den kan løfte, gøre rent nede i tankene, komme ind, hvor det kan være farligt for mennesker at arbejde. Vi arbejder løbende med at identificere nye områder af vores nye kommende anlæg,

ReWater, som vi kan automatisere. Brugen af robotteknologi er bestemt et område, vi ser mulighederne i.

Kræv standarder!

Selv om spildevandsbranchen generelt er langt fremme med automatisering, er det ikke alle forsyninger, der som AAV ikke længere bemander deres renseanlæg i weekender og ferieperioder. Mange mindre anlæg er stadig inde i en proces, hvor de automatiserer ad hoc, men det kan blive dyrt på sigt, advarer Jesper Trelborg, medejer af og afdelingsleder i Dansk Miljø & Energistyring A/S (DME). Det er vigtigt at forstå automation som en kæde. Den går helt ude fra transmitteren til kablet til tavlen, til PLC’en, netværk til

SCADA til dokumentationen. Man kan nemt ende med en vifte af forskellige produkter, der snakker forskellige ”sprog” og kræver forskellige lagre og løsninger. Det kan være meget frustrerende. Vi får mange henvendelser i DME: ”Lav en standardisering”. Og det er vores klare anbefaling, at forsyninger kræver det, inden de investerer i nye systemer og løsninger.

Hvad er automation?

Automatisering / automation er skabelsen og anvendelsen af teknologier til at producere og levere varer og tjenester med minimal menneskelig indgriben.

Kilde: techopedia.com

Netværk udgår

Der er (næsten) sat dato på lukning af 2G og 3Gnetværk i Danmark. 2G siges at lukke ned i 2027, og 3G er sat til at lukke ned allerede i slutningen af 2022. Forsyningerne skal forvente at bruge mange penge på udskiftning af modemmer i pumpestationer fra nu af, da netværk i fremtiden ikke vil holde så længe som modemmers levetid, spår Jesper Trelborg fra DME. Jesper Trelborg mener, at kravet om standardisering skal kommunikeres ud med udbudsmaterialet. Forsyningerne skal så at sige lave en designmanual, hvor de specificerer, hvad de vil have. Det kan for eksempel være i forbindelse med indkøb af nye tavler, PLC eller SCADAsystemer. Og her er det naturligvis vigtigt at vælge produkter som flere kan servicere.

Også Carsten Rasmussen fra Siemens, nævner kravet til standardisering, når snakken falder på automatisering i branchen – i dag og i morgen. For tingene skal kunne tale sammen, om det er mindre og mellemstore forsyninger, som dem Jesper Trelborg hovedsageligt arbejder med, eller de større som dem Carsten Rasmussen servicerer. Områder som systemarkitektur og standarder, modularitet og intuitive brugerflader er hænger uløseligt sammen, og er en del af fremtidens automatisering, siger han. Systemarkitektur gør det nemt at skalere op, og standarder sikrer, at systemerne kan tale sammen. Modularitet gør det let at op og udbygge systemerne, og ensartede brugerflader gør det simpelt for medarbejderne at gå fra det ene system til det næste uden at skulle sætte sig ind i et nyt design. Det skal være simpelt, genkendeligt og intuitivt, ellers blive det besværligt for medarbejderne frem for en hjælp. En brugerflade på en iPhone er et godt eksempel – alle aldre kan bruge den, den kræver ikke mange forudsætninger.

Digitale tvillinger kommer

Et andet fænomen, som branchen skal vænne sig til, er digitale tvillinger. En del forsyninger bruger dem allerede (se side 32), men kort fortalt er digitale tvillinger er en kombination af en digital model og et fysisk produkt eller miljø, hvor den digitale udgave er en præcis sammenligning af den fysiske model. Sensorer fra det fysiske miljø sender data til applikationen, som så lagrer dem og bruger dem til at opbygge en forståelse af det fysiske miljø. For eksempel kan data fra tidligere regnvejrshændelser bruges til at styre kloaksystemer, renseanlæg og overløb under kommende hændelser. Digitale tvillinger er stadig i sin spæde opstart. Men det er vejen frem. Fysisk infrastruktur læner sig op af en cloudstruktur, der trækker på erfaringer og data fra mange andre lignende løsninger over hele landet eller verden. Via machine learning kan vi omsætte data til erfaringer, som software i fremtiden kan tage beslutninger ud fra, siger Carsten Rasmussen.

Digitale tvillinger gør det muligt at gennemteste et anlæg, før det er bygget. Det kan simulere programændringer og dermed være med til at forkorte indkørselsfasen, forklarer Carsten Rasmussen. Vi kan simulere et helt anlæg, så man kan arbejde som i virkeligheden, men fra skrivebordet. Og medarbejderne kan lære programmerne at kende, inden de tages i brug ved at benytte simulatorer. Der er ingen grænse for, hvad vi kommer til at bruge digital tvillingteknologi til, mener han.

Basser eller gulerødder?

For både Jesper Trelborg og Carsten Rasmussen er det alfa omega at huske medarbejderne. Der skal tid og træning til, om det er projekt eller driftsmedarbejdere. For nogen kan den stadige automatisering, nye systemer og brugerflader virke uoverskueligt, mens det for andre handler om muligheder. Jeg plejer at få medarbejderne til at finde fem fejl, når jeg laver introduktioner til nye

EIVA og Aarhus Vand har indgået et partnerskab. Den nye virksomhed hedder Zediment, og den anvender en sejlende drone til at scanne regnvandsbassiner og procestanke på renseanlæg og producerer dermed en 3D-model, som leveres i en rapport over anlæggets eller bassinets kapacitet.

brugerflader og systemer. Finder de dem, er der basser til hele afdelingen. Gør de ikke, er der gulerødder. Det får de fleste til at klikke rundt i systemet og blive nysgerrige, for de gider ikke gulerødder, fortæller Jesper Trelborg.

En anden forhindring til automationens muligheder for mange er de utrolige datamængder, systemerne spytter ud. Lige nu burde fokus være på at visualisere data i rapporter, så det er langt hurtigere og lettere at læse end i dag. Der skal investeres i design. I datastrømmen er det afvigelserne, der er vigtige. De skal være nemme at finde. Big data er vejen frem, men det skal være tilgængeligt, ikke overvælde medarbejderne, siger Jesper

Trelborg og fortsætter. Styringen skal forstås af medarbejderne, så hold det simpelt. Man kan få systemer baseret på machine learning, der optimerer processer ud fra sindssyge løsninger. Men det nytter ikke, hvis du ikke har driftsfolkene med. Der skal forudsigelighed i processerne. Man skal kun bruge bigdata til at finde setpunkter.

Alle skal kunne forstå resultaterne.

IT-sikkerhed er et must

Man kan ikke tale om automatisering uden også at tale om ITsikkerhed. Cybertrusler kan ikke undervurderes i dag, og i hackerkredse er SCADAsystemer de fjerde mest søgte, advarer Jesper Trelborg. Tingene skal virkelig lukkes af. Der ligger meget prestige i at komme ind. Der findes ikke et SCADAsystem, der passer på noget ligegyldigt. Sikkerhed skal tænkes ind alle steder. Man skal opdatere inde bag ved og sørge for en god skal udadtil. Jo mere automatiserede renseanlæg bliver, jo mere udsatte vil de også blive – særligt som hackere går efter at ramme kritisk infrastruktur. Derfor er det vigtigt, at forsyningerne får styr på deres ITsikkerhed og deler deres netværk op.

Automatiseringen får vinger

Hos AAV har man de senere år set en støt vækst i IT og automatiseringsafdelingen. Med en meget høj grad af automatisering og fokus på nye mulige områder i fremtiden, kan de ikke risikere ødelæggende cyberangreb, og derfor er der meget fokus på ITsikkerhed i forsyningen. Der er også meget fokus på at udvikle og afprøve nye former for automatisering, og senest har forsyningen lanceret et samarbejde med Aarhusvirksomheden EIVA for at udvikle droner. Deres partnerskab hedder Zediment, da dronerne er udviklet til at kunne opmåle sediment i procestanke og regnvandsbassiner, forklarer Flemming B. Møller. EIVA er markedsførende i at arbejde med sonar og droner. Normalt arbejder de på havet, men vi tænkte, at hvis man kunne lave 3Dkort over sedimenttykkelsen i procestanke på renseanlæg og i regnvandsbassiner, så var det muligt at få et overblik og optimere energiforbruget på anlægget samt få et overblik over anlæggets procesvolumen.

En sonar sender en lydbølge ud og får data tilbage, så hvis forsyningen kender bunddybden, kan Zediment udregne sedimentdybden. Virksomheden ser et stort potentiale i brugen af deres teknologi og ydelser i Danmark og ude i verden og viser, at der ingen grænser er for automatiseringen.

Dette billede viser, hvad forsyninger kan få ud af en Zediment-scanning. På billedet kan man se, hvorledes sediment kortlægges i en tank, hvor der har været dårlig omrøring på grund af et havari. DME har udviklet et system, hvor man med et par AR-briller (Microsoft Hololens) kan gå rundt på et renseanlæg og få præsenteret værdierne fra alle målingerne – derude, hvor de er placeret. Det vil sige, at når man kigger på for eksempel procestanken, så står der på siden af tanken, hvor meget ilt, ammonium og nitrat, der er i tanken. Medarbejdere kan også betjene alarmlisten og vedligeholdelsessystemet med brillerne. Desuden kan de få support fra specialister, der kan tegne på det, de ser gennem brillen og dermed instruere dem på et helt nyt niveau. Jesper Trelborg ser store muligheder i brillen, der passer godt ind i et bakterielt miljø, hvor al minimering af berøring er ønskelig. Lige nu er brillen for tung at gå rundt med en hel dag, men om to til tre år, er den mere udviklet og dermed meget aktuel.

TEMA: VDATA VDRONERVAI AUTOMATION