Wdrożenie HydroNexis w MPWiK - analiza przypadku

Wprowadzenie

Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji (MPWiK) to jedna z największych spółek wodociągowych w Polsce, obsługująca ponad 2 miliony mieszkańców stolicy. W 2022 roku przedsiębiorstwo stanęło przed wyzwaniem modernizacji przestarzałego systemu sterowania infrastrukturą pompową, co miało kluczowe znaczenie dla zapewnienia niezawodności usług oraz optymalizacji kosztów operacyjnych.

W niniejszym studium przypadku szczegółowo analizujemy proces implementacji systemu HydroNexis w MPWiK, począwszy od etapu planowania, przez wdrożenie, aż po ocenę rezultatów po roku funkcjonowania nowego rozwiązania. Przedstawiamy zarówno osiągnięte sukcesy, jak i napotkane trudności oraz wypracowane metody ich przezwyciężania.

"Wybór systemu HydroNexis okazał się punktem zwrotnym w naszej strategii cyfrowej transformacji. Kluczowe było dla nas znalezienie rozwiązania, które nie tylko zoptymalizuje bieżące procesy, ale również zapewni skalowalność w przyszłości."

Charakterystyka projektu

Stan wyjściowy

Przed wdrożeniem systemu HydroNexis, infrastruktura MPWiK charakteryzowała się:

• Rozproszonym systemem sterowania składającym się z kilku niezintegrowanych rozwiązań różnych producentów
• Ograniczoną możliwością centralnego monitoringu i zarządzania
• Wysokimi kosztami utrzymania i konserwacji systemów
• Trudnościami w szybkim reagowaniu na awarie i anomalie
• Brakiem zaawansowanych narzędzi analitycznych

Koszty energii związane z pracą przepompowni stanowiły ponad 65% całkowitych kosztów operacyjnych, a średni czas reakcji na awarie krytyczne wynosił 78 minut.

Cele projektu

Główne cele wyznaczone przy wdrażaniu systemu HydroNexis obejmowały:

1. Integrację wszystkich systemów sterowania pompami w ramach jednej platformy
2. Redukcję zużycia energii elektrycznej o minimum 20%
3. Skrócenie czasu reakcji na awarie o 40%
4. Wydłużenie żywotności infrastruktury pompowej o 30%
5. Stworzenie scentralizowanego centrum zarządzania z pełnym dostępem do danych w czasie rzeczywistym
6. Automatyzację procesów raportowania i analityki

Zakres wdrożenia

Projekt objął łącznie 24 obiekty infrastruktury wodociągowej, w tym:

• 8 dużych stacji pompowych
• 12 mniejszych przepompowni lokalnych
• 4 ujęcia wody z pompami głębinowymi

Instalacja objęła ponad 120 pomp różnego typu i mocy, z ponad 450 punktami pomiarowymi rozproszonymi w całej sieci.

Etapy wdrożenia

Faza 1: Analiza i planowanie (2 miesiące)

Proces wdrożenia rozpoczął się od szczegółowej analizy istniejącej infrastruktury i systemów sterowania. Zespół projektowy składający się z inżynierów MPWiK i specjalistów HydroNexis przeprowadził:

• Audyt techniczny wszystkich obiektów
• Analizę procesów operacyjnych i procedur obsługi
• Identyfikację kluczowych wskaźników wydajności (KPI)
• Opracowanie szczegółowego harmonogramu wdrożenia
• Przygotowanie strategii migracji danych

Na tym etapie napotkano pierwsze wyzwanie - znaczącą różnorodność systemów sterowania w poszczególnych obiektach oraz brak kompletnej dokumentacji technicznej dla starszych instalacji. Problem rozwiązano poprzez przeprowadzenie dodatkowej inwentaryzacji i opracowanie dedykowanych interfejsów integracyjnych.

Faza 2: Wdrożenie pilotażowe (3 miesiące)

W celu minimalizacji ryzyka, wdrożenie rozpoczęto od projektu pilotażowego obejmującego dwie stacje pompowe. W ramach tej fazy:

• Zainstalowano niezbędny sprzęt (serwery, sterowniki, czujniki)
• Wdrożono oprogramowanie HydroNexis w wersji podstawowej
• Przeprowadzono integrację z istniejącymi systemami pomiarowymi
• Przeszkolono kluczowych użytkowników
• Przeprowadzono testy funkcjonalne i wydajnościowe

Podczas fazy pilotażowej zidentyfikowano potrzebę modyfikacji niektórych algorytmów sterujących, aby lepiej dostosować je do specyfiki sieci wodociągowej. Wprowadzono także dodatkowe funkcje raportowe na życzenie działu operacyjnego.

Faza 3: Pełne wdrożenie (6 miesięcy)

Po pomyślnym zakończeniu projektu pilotażowego, rozpoczęto wdrażanie systemu w pozostałych obiektach. Proces ten został podzielony na trzy etapy geograficzne, aby zminimalizować ryzyko przerw w dostawie wody. W ramach tej fazy:

• Rozbudowano infrastrukturę serwerową i sieciową
• Zmodernizowano szafy sterownicze w obiektach
• Zainstalowano nowe czujniki i przetworniki pomiarowe
• Wdrożono pełną wersję oprogramowania HydroNexis
• Przeprowadzono integrację z systemami bilingowymi i ERP
• Uruchomiono centrum zarządzania z zaawansowanymi dashboardami

Największym wyzwaniem tej fazy było utrzymanie ciągłości pracy obiektów podczas migracji systemów sterowania. Zastosowano strategię równoległej pracy starych i nowych systemów przez okres przejściowy, co pozwoliło na płynne przejście bez przerw w dostawie wody.

Faza 4: Optymalizacja i rozwój (trwa)

Po zakończeniu podstawowego wdrożenia, projekt wszedł w fazę ciągłej optymalizacji i rozwoju. W ramach tej fazy:

• Przeprowadzono szczegółową kalibrację algorytmów sterujących
• Wdrożono zaawansowane moduły predykcyjne
• Rozbudowano funkcje raportowe i analityczne
• Zintegrowano system z platformą GIS
• Rozpoczęto prace nad modułem mobilnym dla służb terenowych

Kluczowe wyzwania i rozwiązania

Rezultaty po 12 miesiącach

Rok po pełnym wdrożeniu systemu HydroNexis, MPWiK przeprowadziło szczegółową analizę efektów, która wykazała:

Efektywność energetyczna

• Redukcja zużycia energii o 27,4% w skali całej sieci
• Optymalizacja harmonogramu pracy pomp w odniesieniu do taryf energetycznych
• Zmniejszenie liczby rozruchów pomp o 34%, co przełożyło się na mniejsze zużycie energii rozruchowej

Niezawodność operacyjna

• Skrócenie średniego czasu wykrywania awarii z 28 do 3 minut
• Zmniejszenie całkowitego czasu przestojów o 62%
• Redukcja liczby nieplanowanych interwencji serwisowych o 47%
• Zwiększenie dokładności prognozowania zapotrzebowania na wodę o 38%

Efekty ekonomiczne

• Całkowite oszczędności w kosztach energii: 3,2 mln zł rocznie
• Zmniejszenie kosztów utrzymania i napraw: 1,4 mln zł rocznie
• Redukcja kosztów administracyjnych związanych z raportowaniem: 0,8 mln zł rocznie
• Szacowany okres zwrotu z inwestycji (ROI): 2,7 roku

Korzyści dodatkowe

• Poprawa warunków pracy i satysfakcji personelu technicznego
• Lepszy wgląd w funkcjonowanie sieci i możliwość podejmowania decyzji w oparciu o dane
• Standaryzacja procedur operacyjnych i zwiększenie przejrzystości procesów
• Zgodność z wymogami regulacyjnymi dotyczącymi raportowania środowiskowego

Wnioski i rekomendacje

Wdrożenie systemu HydroNexis w MPWiK można uznać za sukces, który przyniósł wymierne korzyści w zakresie efektywności operacyjnej, energetycznej i ekonomicznej. Na podstawie doświadczeń z tego projektu, można sformułować następujące rekomendacje dla podobnych wdrożeń:

1. Dogłębna analiza wstępna - szczegółowe rozpoznanie istniejącej infrastruktury i procesów jest kluczowe dla prawidłowego planowania wdrożenia.
2. Podejście etapowe - rozpoczęcie od projektu pilotażowego pozwala na wczesną identyfikację problemów i dostosowanie rozwiązania przed pełnym wdrożeniem.
3. Zaangażowanie personelu - włączenie pracowników operacyjnych w proces projektowania i wdrażania zwiększa akceptację nowego systemu.
4. Elastyczność w dostosowaniu - gotowość do modyfikacji standardowych rozwiązań w celu dopasowania ich do specyficznych potrzeb organizacji.
5. Perspektywa długoterminowa - planowanie wdrożenia jako procesu ciągłego doskonalenia, a nie jednorazowego projektu.

MPWiK planuje dalszy rozwój systemu HydroNexis, obejmujący integrację z systemami monitoringu jakości wody, rozbudowę funkcji predykcyjnych oraz wdrożenie aplikacji mobilnych dla służb terenowych. Rozważane jest również zastosowanie technologii rzeczywistości rozszerzonej (AR) do wspomagania prac serwisowych.

"Modernizacja infrastruktury IT w sektorze wodociągowym nie jest już opcją, ale koniecznością. Nasze doświadczenia z wdrożeniem HydroNexis pokazują, że inwestycja w nowoczesne systemy SCADA przekłada się na wymierne korzyści finansowe przy jednoczesnej poprawie niezawodności usług dla mieszkańców."