Rozwiązanie umożliwi wczesne wykrywanie anomalii i awarii, obniży koszty eksploatacji i poprawi efektywność energetyczną. Innowacyjny model predykcyjnego utrzymania pilotuje Międzynarodowy Zespół ds. Innowacji i Cyfryzacji (ID Team) grupy SPIE. Projekt jest przykładem wkładu zespołu ID w transfer technologii i współpracę międzynarodową w kampusie badawczym ARENA2036 Uniwersytetu w Stuttgarcie.
Testowany system gromadzi i analizuje dane z czujników monitorujących, drgań, różnic ciśnień i innych parametrów pracy central wentylacyjnych oraz weryfikuje wyniki w celu wykrycia ewentualnych anomalii. Algorytmy uczenia maszynowego mogą przewidywać potencjalne problemy i optymalizować planowanie konserwacji.
Szczególnie ważny jest moment wymiany filtrów. Zbyt wczesna wymiana filtrów, zanim zostaną one wystarczająco zanieczyszczone, generuje dodatkowe koszty i odpady. Zbyt późna konserwacja zwiększa opór przepływu powietrza, a w rezultacie zużycie energii przez wentylatory. Systemy predykcyjnego utrzymania dokładnie określają najlepszy moment wymiany, równoważąc wymagania ekonomiczne, środowiskowe i operacyjne.
Wymiana filtrów w centralach wentylacyjnych stanowi kosztowną pozycję w budżecie operacyjnym — od kilku tysięcy złotych w przypadku małego budynku biurowego do nawet 100 000 zł w centrum logistycznym o powierzchni 100 000 m². Filtry są zazwyczaj wymieniane dwa razy w roku, więc możliwość bezpiecznego wydłużenia okresu między wymianami powyżej sześciu miesięcy w oparciu o potwierdzone dane przynosi wymierne oszczędności finansowe i korzyści dla środowiska.
Projekt pilotażowy jest prowadzony przez Międzynarodowy Zespół SPIE ds. Innowacji i Cyfryzacji (ID Team).
Cyfrowy bliźniak ze Stuttgartu
Jednym z kluczowych elementów projektu jest cyfrowy bliźniak central wentylacyjnych opracowany w kampusie badawczym ARENA2036 na Uniwersytecie w Stuttgarcie. Bliźniak jest wirtualnym odpowiednikiem zasilanym danymi z rzeczywistych czujników i służy do testowania różnych scenariuszy operacyjnych oraz analizowania wpływu czynników zewnętrznych na warunki techniczne. Modele fizyczne i cyfrowe są łączone w celu ulepszenia algorytmów predykcyjnych i wdrożenia bardziej zaawansowanych strategii konserwacji.
Dzięki modelom predykcyjnym możemy przejść od serwisowania reaktywnego do inteligentnego planowania. Jest to zupełnie nowe podejście i szansa w zarządzaniu obiektami. Oznacza to realne oszczędności dla klientów i korzyści dla środowiska, ponieważ zmniejsza ilość odpadów i zużycie energii. Naszym celem jest uczynienie tej technologii standardem w zarządzaniu budynkami
Grzegorz Pióro, członek ID Team SPIE, Technical Development Manager w SPIE Building Solutions
Przygotowania do testów trwały kilka lat.
Przed uruchomieniem programu pilotażowego przeprowadzono szereg działań przygotowawczych. Pierwszym krokiem było zidentyfikowanie typowych awarii central wentylacyjnych i związanych z nimi potrzeb serwisowych. Następnie opracowano historie użytkowników i uszeregowano je według najbardziej wartościowych scenariuszy użytkowania dla zarządców budynków i osób pracujących w budynkach. Na podstawie tych danych w środowisku ARENA2036 zbudowano fizycznego i cyfrowego bliźniaka centrali wentylacyjnej i przetestowano go w celu ulepszenia algorytmów predykcyjnych w warunkach laboratoryjnych i wirtualnych. W celu optymalizacji algorytmów analitycznych zbadano wpływ różnych warunków pracy i czynników zewnętrznych na stan techniczny urządzeń. Opracowano model biznesowy przyszłej komercjalizacji rozwiązania.
Dane z Warszawy będą wykorzystywane w całej Europie.
Projekt pilotażowy w Warszawie jest częścią szerszej inicjatywy obejmującej obiekty w kilku krajach europejskich. Dzięki temu zespół ID może stworzyć globalną bazę danych i opracować algorytmy, które w przyszłości umożliwią powszechne wdrożenie systemów predykcyjnych w obiektach komercyjnych i przemysłowych.
Projekt stanowi odpowiedź na kluczowe wyzwania stojące przed branżą: niedobór wykwalifikowanego personelu, rosnące wymagania w zakresie efektywności energetycznej oraz potrzebę szybkiego transferu wiedzy. Spełnia również oczekiwania dotyczące zmniejszenia wpływu budynków na środowisko. Pozytywne wyniki testów w Warszawie mogą doprowadzić do zupełnie nowego podejścia do zarządzania budynkami, nawet w skali globalnej
Grzegorz Pióro, członek ID Team SPIE, Technical Development Manager w SPIE Building Solutions
O ARENA2036
Pilotażowy projekt w Warszawie jest prowadzony przez zespół ID – międzynarodową grupę ekspertów z grupy SPIE i członka projektu ARENA2036 na Uniwersytecie w Stuttgarcie, jednym z najbardziej zaawansowanych kampusów badawczych w Europie zajmującym się przyszłą mobilnością i produkcją. Został on stworzony jako platforma współpracy między nauką a przemysłem w celu opracowania rozwiązań odpowiadających na wyzwania stojące przed tymi sektorami. Obiekt o powierzchni 10 000 metrów kwadratowych jest elastyczną przestrzenią badawczą – otwartą halą z suwnicą, laboratoriami, warsztatami i biurami – którą można szybko przekształcić do różnych procesów produkcyjnych. ARENA2036 skupia światowych liderów z branży motoryzacyjnej, instytutów badawczych i start-upów w celu przyspieszenia transferu technologii i rozwoju lekkich konstrukcji, cyfryzacji, zarządzania infrastrukturą techniczną budynków i innych koncepcji Przemysłu 4.0.
Konserwacja predykcyjna jest jednym z głównych obszarów zainteresowania zespołu, obok opartej na sztucznej inteligencji platformy wiedzy technicznej SPIE. Oba rozwiązania stanowią część globalnej strategii Grupy SPIE w zakresie cyfrowych usług zarządzania obiektami oraz efektywnego wykorzystania danych w zarządzaniu infrastrukturą techniczną.