Nasza przyszłość będzie prawdopodobnie uzależniona od wielu „systemów systemów” – sieci technicznych, które funkcjonują niezależnie, ale muszą działać razem. Tworzenie warunków dla współpracy wszelkiego typu systemów może być kolejnym krokiem na drodze do optymalizacji efektywności technologicznej. Partnerzy zakończonego we wrześniu 2016 r. i finansowanego ze środków UE projektu DYMASOS (Dynamic Management of Physically Coupled Systems of Systems) opracowali nowe metody zarządzania i narzędzia inżynieryjne na potrzeby tych „cyber-fizycznych” systemów systemów. Udoskonalone zarządzanie przekłada się na wyższą wydajność, a także może znacznie obniżyć zużycie zasobów i ślady węglowe.
„Projekt wniósł istotny wkład w podjęcie pierwszych, konkretnych kroków na rzecz urzeczywistnienia nowatorskiej dziedziny badań: internetu rzeczy” – stwierdził dr Iiro Harjunkoski z Korporacyjnego Centrum Badawczego ABB w Niemczech i członek konsorcjum DYMASOS. W ten sposób stworzone zostaną odpowiednie warunki do połączenia rzeczy codziennego użytku w sieć za pośrednictwem Internetu, dzięki czemu będą one w stanie wysyłać i odbierać dane, a dowolny system będzie mógł stać się „inteligentny” i skoordynowany z innymi systemami.
Rzeczywiste przemysłowe studia przypadku
DYMASOS oparł się na rzeczywistych, przemysłowych studiach przypadku. Za ich podstawę posłużyła skrupulatna analiza rynków, potrzeb przemysłowych i wyzwań stojących przed przemysłowymi partnerami projektu. „Badania ukierunkowywały przypadki zastosowań, niemniej nastawione były także na uzyskanie podstawowych wyników i nowych informacji” – wyjaśnia koordynator projektu, profesor Sebastian Engell z Technische Universität Dortmund.
Studia przypadku koncentrowały się na produkcji chemikaliów na podstawie danych dostarczonych przez BASF i INEOS, obydwa przedsiębiorstwa są jednymi z największych producentów chemikaliów na świecie, oraz na eksploatacji i technice dystrybucji energii elektrycznej w połączeniu z infrastrukturą ładowania pojazdów elektrycznych z wykorzystaniem danych udostępnionych przez HEP ODS z Chorwacji i AYESA z Hiszpanii. „Realistyczne modelowanie i symulacja DYMASOS to jeden z kluczowych problemów, jakimi zajęli się partnerzy projektu” – zauważa dr Patrick Panciatici, doradca naukowy RTE, Francja.
Partnerzy DYMASOS opracowali cztery podejścia do modelowania systemów. Odnosząc się do zachowania systemów biologicznych, naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu przyjrzeli się funkcjonowaniu zachowań populacji i sterowaniu nimi. Starali się na przykład modelować zachowanie właścicieli samochodów elektrycznych związane z doładowywaniem w nocy tylko na podstawie informacji o uśrednionym zachowaniu populacji. Studium przypadku pojazdów elektrycznych w Maladze, które przeprowadził Uniwersytet w Sewilli, poświęcone było modelowaniu regulacji koalicyjnej – jak wspólnie zoptymalizować zachowanie różnych elementów procesu.
Uniwersytet Techniczny w Dortmundzie również zajmował się modelowaniem mechanizmów zbliżonych do rynkowych, które starają się zoptymalizować wyniki poprzez dynamiczne ustalanie cen lub ograniczanie zasobów w celu wyważenia podaży i popytu. Zastosowano je w zakładzie petrochemicznym INEOS w Kolonii i systemie reaktorowym w firmie BASF. Na Uniwersytecie w Zagrzebiu powstał hierarchiczny model sterowania, który umożliwia dynamiczną zmianę konfiguracji sieci, aby zminimalizować straty mocy, na podstawie studium przypadku systemu dystrybucji energii elektrycznej dostarczonego przez HEP ODS.
Szersze wdrożenie
Walidacja opracowanych algorytmów zarządzania i sterowania została z powodzeniem przeprowadzona na podstawie wielkoskalowych symulacji tych kompleksowych systemów. Platforma inżynieryjna DYMASOS oferuje wytyczne do projektowania ewoluujących systemów, które są w stanie równoważyć lokalną autonomię i globalne zarządzanie.
Członek DYMASOS, Mark Lewis, konsultant ds. niskoemisyjności z Tees Valley Unlimited w Zjednoczonym Królestwie stwierdził: „W ramach projektu opracowanych zostało wiele praktycznych demonstracji, które zainteresują inne zespoły w przedsiębiorstwach i organizacjach, co pobudzi dalsze zainteresowanie”.
Przedsiębiorstwa zaangażowane w projekt wdrażają obecnie rozwiązania opracowane w ramach DYMASOS i zapewnią europejskim operatorom dużych systemów technicznych oraz dostawcom rozwiązań do zarządzania i automatyzacji strategiczną przewagę konkurencyjną, między innymi oszczędności kosztów, efektywność energetyczną, większą stabilność i wyższą odporność na zakłócenia i zmiany w zapotrzebowaniu.
Więcej informacji:
witryna projektu
poleca:
