Статья

Дефицит воды, перенаселение, старение: как ИТ решают глобальные проблемы человечества

мобильная версия
, Текст: Олеся Мажорова

Сегодня цифровые технологии – неотъемлемая часть производства товаров и услуг. Но могут ли они стать ответом на глобальные вызовы, стоящие перед человечеством? Как ИТ решают проблемы рационального использования водных ресурсов, растущей урбанизации и старения населения, узнал корреспондент CNews.

Мировой дефицит воды

По данным ООН, уже в 2030 г. потребность человечества в воде на 40% превысит ее мировые запасы. Эксперты ожидают, что к 2050 г. потребление воды промышленными предприятиями вырастет на 400%.

Вопросы разумного потребления воды – одно из направлений работы компании Ecolab, поставщика услуг и решений, направленных на оптимизацию жизненно важных ресурсов. «Вода входит в тройку ключевых проблем, обсуждаемых на Мировом экономическом форуме, особенно это касается ближайших 10 лет. Население растет, все больше людей переезжает в города, промышленность развивается, – рассказывает Арьян Бугардз, генеральный директор региона Европа, Ближний Восток, Африка в Nalco Water, подразделение Ecolab, – В Европе 56% потребляемой воды используется в производстве, в мировом масштабе – 20%».

Основная проблема промышленных предприятий – нерациональное использование воды. Например, в пищевой и автомобильной промышленности на последних этапах производства необходимы большие объемы воды высокой степени очистки, которую затем можно повторно использовать. Замкнутый водооборотный цикл в черной и цветной металлургии, на предприятиях энергетического комплекса, в машиностроении существенно сокращает использование природных водных ресурсов и снижает сбросы загрязняющих веществ.

Расход воды на единицу продукции


Источник: Ecolab, 2016

«Часто мы обнаруживаем, что клиенты сбрасывают отработанную воду в реки, и эта вода чище, чем в самой реке. Хотя ее можно использоваться на производстве для систем охлаждения или водонагревания», – рассказывает Арьян Бугардз.

Наглядная экономия

Задача рационального использования водных ресурсов требует комплексного подхода. Установка оборудования, снижающего нагрузку на окружающую среду, – это только часть паззла. Сегодня менеджменту нужна наглядная информация о том, что происходит на предприятии с точки зрения экологии. «С помощью промышленного интернета вещей и облачных технологий Microsoft Azure мы собираем и обрабатываем информацию с 36 тысяч устройств со всего мира. Полученные данные наглядно демонстрируют количество сэкономленной воды на производствах. В 2016 году этот показатель достиг более 135 млрд галлонов (около 500 млн кубометров – ред.)», – поясняет Арьян Бугардз.

Кроме того, использование облачных технологий и машинного обучения позволяет удаленно проводить оценку производств и оптимизировать процессы потребления ресурсов. «Специалисты могут осуществлять динамическую оптимизацию, контролируя и получая информацию в реальном времени. Они могут моделировать процессы на всех устройствах по всему миру, создавая «индустриальный бенчмаркинг», чтобы говорить предприятиям, на чем сфокусироваться, чтобы больше сэкономить», – рассказывает Чалайон Аркан, генеральный директор направления WW Manufacturing & Resources, Microsoft.

Вода, энергия, отходы, расходы – показатели в реальном времени


Источник: Ecolab, 2017

От локальных данных к глобальным прогнозам

Чаще всего большие данные служат бизнесу основой для повышения эффективности и конкурентоспособности компании, а также создания новых продуктов и услуг. Однако сегодня их можно успешно использовать в риск-менеджменте, оценивая инвестиционные риски при принятии решений, связанных с водными ресурсами. Для этого компании Ecolab, Trucost и Microsoft разработали общедоступный инструмент финансового моделирования Water Risk Monetizer, который использует данные исследований, средства аналитики Power BI и технологию Azure Cloud.

Решение позволяет оценить качество и количество поступающей и отводимой воды, ее стоимость и возможные риски для здоровья сотрудников и окружающей среды. Оно также выявляет общие тенденции развития рисков для предприятий на ближайшие три года. Кроме того, Water Risk Monetizer использует поисковую базу данных RepRisk ESG Risk Platform для оценки репутационных рисков.

Технологии и экономия воды в цифрах


Источник: Ecolab, 2017

Урбанизация и старение

В отличие от коллег из Ecolab, в фокусе внимания ThyssenKrupp Elevator – проблема урбанизации и старения населения Земли. Сегодня в городах проживает около 7 млрд человек, по прогнозам ООН к 2100 г. их будет уже 11 млрд. В сочетании со старением, урбанизация заставляет думать не только о том, где найти место для новых жителей мегаполисов, но и как создать для них комфортные условия проживания.

Время на ожидание и перевозку лифта


Источник: ThyssenKrupp Elevator, 2017

«Необходимо повысить качество и производительность систем обеспечения мобильности, – считает генеральный директор Thyssenkrupp Elevator Андреас Ширенбек. – Каждый год на сервисном обслуживании находится около 12 миллионов лифтов, что приводит к 190 часам простоя за год. Исследования Колумбийского университета в 2010 году показали, что офисные работники в Нью-Йорке проводят суммарно 16,6 лет в ожидании лифтов. В результате время ожидания почти в 3 раза больше времени передвижения».

Предсказывать отказы и ускорять ремонт

Лифт, как и любое другое устройство, может сломаться. Поэтому задача специалистов ThyssenKrupp Elevator – сократить время простоев оборудования. Для ее решения было выбрано два инструмента.

Во-первых, MAX – первая система предиктивного ремонта лифтов, разработанная ThyssenKrupp совместно с Microsoft. Она работает по ставшей уже классической схеме: датчики на узлах и агрегатах лифтов собирают информацию, передают ее в MAX, где на основе математических моделей предсказывается состояние оборудования. Таким образом, ремонтные подразделения заранее знают, когда лифт может выйти из строя и провести предупредительный ремонт до того, как это произойдет. Сегодня с MAX связаны 60 тыс. лифтов, и по заявлениям разработчиков, время простоев может потенциально снизиться на 50%.

Во-вторых, мастера по обслуживанию лифтового оборудования ThyssenKrupp используют устройство дополненной реальности HoloLens от Microsoft. В базе данных, к которой подключается HoloLens, есть полная информация обо всех обслуживаемых моделях лифтов. В режиме дополненной реальности сервисные инженеры могут получить полную информацию о возможных причинах поломки, данные о любом узле или агрегате, запросить помощь сервисного центра через видеоконференцсвязь. Разработчики утверждают, что новая технология позволяет выполнять техническое обслуживание и ремонт до 4 раз быстрее, чем обычно.

Технология HoloLens для ремонта лифтов


Источник: ThyssenKrupp, 2017

«Раньше мастерам приходилось носить с собой 5-6 папок с инструкциями и описаниями, теперь вся информация доступна прямо перед глазами, а руки свободны. В случае серьезных проблем мастер может связаться по видеосвязи со специалистом в офисе, передать ему изображение проблемного участка и получить онлайн-консультацию», – поясняет Хавьер Сесма, генеральный директор ThyssenKrupp Elevator Innovation Center.

Система также используется для обучения новых сотрудников. В HoloLens загружается полноценная трехмерная модель лифта, с которой он может работать как на тренажере.

Мобильность для пожилых людей

В частном секторе проблемы маломобильного населения решаются за счет индивидуальных подъемных устройств. В этом случае взаимодействие строится по схеме b2c, то есть проектировщики напрямую работают с клиентами в их домах. Специалисты ThyssenKrupp отмечают три ключевые особенности процесса. Во-первых, даже в типовой застройке нет двух одинаковых лестниц для установки оборудования, а это значит, что каждый раз требуется создание индивидуального плана помещения. Во-вторых, заказчики, как правило, – пожилые люди, которым уже сложно двигаться, то есть они находятся в нестабильном эмоциональном состоянии. И, наконец, покупатель сразу хочет видеть то, как будет реализован проект, не дожидаясь его реального воплощения.

Технология HoloLens для проектирования индивидуальных подъемников


Источник: ThyssenKrupp, 2017

Microsoft Azure и HoloLens стали ответом на все три вопроса. Проектировщик снимает мерки и сразу получает полноценную трехмерную модель помещения с реальными размерами. В режиме дополненной реальности в нее вписывается оборудование. Получившаяся картинка сразу демонстрируется клиенту и после согласования отправляется в виде чертежей с размерами в производство. Информация по помещению и оборудованию также сохраняются в банке данных с привязкой к клиенту для возможного повторного использования. В результате время на реализацию проекта сокращается до 4 раз.

Экономика и социальная ответственность

Сегодня мы видим, что цифровые технологии способны поддержать любые точки развития и роста бизнеса. «Microsoft смотрит на мир и на экосистему своих клиентов под различными углами. Мы исследуем такие серьезные вопросы, как здоровье, питание, вода, разумная энергетика, транспорт, городская мобильность и, конечно же, цифровое производство», – говорит Чалайон Аркан.

В отличие от предыдущих промышленных революций, в рамках Индустрии 4.0 пересекаются гуманистические потребности клиентов, желание компаний им соответствовать и цифровые технологии, имеющие практически безграничные возможности по их воплощению. Таким образом, современные технологии решают задачи, лежащие на стыке экономики и глобальных вызовов человечества.