Sanal ortamda oluşturmak

Bugün çok sayıda kuraklığa yatkın bölge, kendilerine su temin etmek için deniz suyunun tuzdan arındırılmasına bel bağlamış durumda. Bu gibi yerlerden biri de Siemens teknolojileriyle donatılmış bir fabrikanın artık örnek bir tesis olarak gösterildiği Mayorka.

Siemens mühendisleri, kendi inovasyoncu mühendislik tekniklerini sınamak için bu tesisi sanal dünyada geliştirdi.İberya Yarımadası'nın hemen hemen her yerinde su fevkalade değerli bir kaynaktır. Ve İspanya'nın başı, alarm zillerini çaldıracak sıklıkta yaşanan aşırı kuraklıklarla bir hayli dertte olduğundan, su eğer içilebilir olma özelliğini taşıyorsa gerçekten çok değerlidir. Boş su rezervleri, karneye bağlanmış içme suyu ve kurumuş tarlalar artık İspanya'daki yaşama has yaygın özellikler.

Diğer taraftan içilebilir su kıtlığı sayesinde İspanyollar deniz suyunun tuzdan arındırılması konusunda çok ciddi bir uzmanlık da kazanmış durumda. Zira bu ülkenin alabildiğine geniş sahil şeritlerinden kullanabileceği yığınla deniz suyu var.

Siemens Endüstri'den Dr. Andreas Pir-sing, "İspanyol hükümeti birkaç yıl önce içilebilir su kıtlığına karşı bir çözüm bulmak için özel bir geliştirme programı başlatmıştı. Bu programın bir parçası olarak, Akdeniz sahilleri boyunca yaklaşık 30 tane yeni tuzdan arındırma tesisi kurulmuştu.

Bu hükümet, ilgili ihaleleri dağıtırken yerel şirketleri kayırarak onların üstün bir seviyede uzmanlık sahibi olmasını sağlamıştı. İşte bu uzmanlık, şimdi son derece başarılı bir şekilde dünyanın geri kalanına ihraç ediliyor" diyor.

Uzmanlar içilebilir su krizinin çok daha kötüleşmesini bekliyor ki bu durumun tuzdan arındırma pazarı için çok ciddi gizli anlamları var. Her ne kadar 2012 yılı itibariyle bu pazarın sadece 18,4 milyar dolarlık bir hacmi olsa da 2020 yılına gelindiğinde Companies&Markets onun pazar hacminin 50 milyar doları aşacağını tahmin ediyor.

Siemens dünyanın her yerinde bu pazarda varlık gösteriyor. Siemens mühendisleri Singapur'da enerji tasarruflu tuzdan arındırma teknolojileriyle ilgili olan ve devlet tarafından düzenlenmiş Singapore Challenge yarışmasında şampiyonluğu kimseye kaptırmadı.

Pirsing, "Siemens ayrıca İspanyol hükümetinin geliştirme programına da katılmıştı. Burada bizim Endüstri Sektörü'müz birkaç tesisi otomasyon teknolojileriyle donatmıştı. Bu tesislerden biri Mayorka Adası'ndaki Alcu-dia'da bulunuyor" diyor. Mayorka, popüler birtatil beldesi olarak deniz suyunun tuzdan arındırılmasına fevkalade bağımlı bir yer.

Çünkü bu adada tuzlu yeraltı suyunun üstünde "yüzen" sadece tek bir tane ve çok ince içilebilir su tabakası vardır. Bu yeraltı su tabakası yığınla turiste yeterince içilebilir su sağlanmasına kesinlikle yetmiyor. Alcudia'daki tesis, içilebilir suyu ters ozmoz aracılığıyla üretiyor. ~

Bu süreçte, deniz suyu sadece su moleküllerinin geçmesine izin veren ama tuzu dışarıda tutan yarı geçirgen zarların arasından geçirilir. Tesis, bu süreç sayesinde bir günde 14 bin metreküpe kadar içme suyu üretebilir. Her ne kadar Alcudia tuzdan arındırma tesisi, Akdeniz Bölgesi'ndeki bu gibi çok sayıda kurulumdan sadece biri olsa da zaman içinde mühendislik araştırmalarının odağı haline geldi.

Pirsing, "O, aslında mühendislik dünyasında köklü bir devrim yaratabilecektamamiyle yepyeni yön-tembilimsel bir yaklaşım için örnek bir vaka olarak kullanılıyor" diyor.
Airbus, Bosch ve Daimler gibi dev şirketlerin yanı sıra birkaç üniversite ve Raunhofer enstitüleriyle de birlikte çalışan Siemens, şu anda Alman Eğitim ve Araştırma Bakanlığı tarafından fonlanan SPES_XT (Yazılım Platformu Gömülü Sistemler XT) projesiyle ilgileniyor.

Bu projenin hedefi, gömülü yazılımlar geliştirmek için yazılım modelleme yöntemleri ve araçlarını pürüzsüzce analitik tekniklere entegre etmek. Örnek vaka. Siemens'in hedefi ise tek tek tesis bileşenlerinin sanal modellerinin ortak bir BT platformunda tekdüze biryazılım araçları setiyle eşgüdümlü olarak düzenlenmelerini sağlayan ve tuzdan arındırma tesislerinin planlanmasına yönelik bir yöntem geliştirmek.

Pirsing, "Biz bu yöntemden zaten Alcudia tesisinde faydalanıyoruz. Bu durum ise bizim aslında bir tesisin tamamının simülas-yonunu yaratmak ve bu yöntemle hem paradan hem zamandan ne kadar tasarruf edilebileceğini anlamak için testler yapmak amacıyla bir tür gölge mühendisliği yaklaşımını benimsediğimiz anlamına geliyor.

Alcudia bir örnek vaka olarak faydalanılmaya fevkalade uygun bir yer. Çünkü bu müşterilerle olan iyi ilişkilerimiz, sadece bu tesisteki Siemens otomasyon sistemleriyle ilgili bütün verilere değil ama aynı zamanda diğer ihale ortaklarının ellerindeki uygun planlama verilerine de sahip olmamızı sağlıyor" diyor.

Siemens Kurumsal Teknolojiler'de (CT) bu örnek vakanın bilimsel temellerinden sorumlu olan Dr. Ulrich Löwen, "Burada yaptığımız gibi verilerin tamamına sahip olduğumuzda, bir tesisin bütününü çok da fazla zorlukla karşılaşmadan bir bilgisayarda planlayabiliriz. Planlama sürecinin çok önemli bir kısmı, zaten daha şimdiden sanal dünyada yapılıyor. ~

Buna çok sayıda tesis bileşeninin gerçek dünyada kurulmadan önce planlandığı, monte edildiği ve gerçekliğin bilgisayar temelli sanal tasarımları veya modelleri olarak sınanmaları anlamına gelecek şekilde'model tabanlı sistem entegrasyonu' deniliyor" diye izah ediyor. Löwen'e göre, bu simülasyonlar sayesinde dikkate değer boyutta potansiyel tasarruflar yapılabileceği ortaya çıkmış. Löwen, "Alcudia gibi bir proje tek bir insan tarafından planlanmaz ve uygulanmaz. Aksine, bu iş için geniş bir disiplinler yelpazesinden çok sayıda mühendisin katılımı gerekir" diyor.

Proje katılımcıları arasında fiziksel ve kimyasal süreçlerden sorumlu süreç mühendisleriyle yüksek basınçlı pompaların ve zar modüllerinin kurulmasını üstlenmiş sistem tedarikçilerinin yanı sıra otomasyon teknolojileri ve enerji kaynağı sistemlerinde uzman boru planlamacıları ve elektrik mühendisleri de var.

Löwen, "Şu anda her bir katılımcı bu iş için kendi araçlarını kullanıyor. Bunların örnekleri arasında ise süreç tasarımıyla boru inşası için CAD araçlarının ve sürücü ile enstrüman listeleri için MS Excel'in kullanımı gösterilebilir. Bu araçlarla bu sistem, içinde süreç akış diyagramları, 2B veya 3B modeller, devre şemaları ve çok daha fazlasının olduğu bambaşka yollardan temsil ediliyor" diyor.

Araçlar arasındaki uyumsuzluklar, muazzam miktarlarda para ve zaman kaybına neden oluyor. Çünkü planlama verileri çok sayıda farklı insan tarafından işleniyor, birkaç defa yeniden formatlanıyor, yeni araçlara tekrar giriliyor ve çeşitli "dillere" tercüme ediliyor.

Bu süreçte, bilgi araçlar arasındaki arayüzlerde kayboluyor ve planlama verileri bazen kullanıcılar tarafından yanlış anlaşılıyor. Löwen, "Aynı zamanda herhangi bir şey aniden değiştiğinde sürekli olarak farklı planlama modellerinin tutarlılıklarını zayıflatma riskini de almış oluyorsunuz.

Örneğin, varsayalım ki bu boruların çok sayıdaki doluluk seviyesi sensörlerinden ve aralıksal algılama cihazlarından sorumlu bir mühendis aniden başka bir doluluk seviyesi sensörüne ihtiyacı olduğunu fark etsin. O zaman bu sensörün ve ilgili kabloların süreç mühendisliği boru planına, enstrüman akış diyagramına, oto-masyon teknolojileri yerleşim planına, elektrik planına ve veri iletimi planına girilmesi gerekir" diyor.

Bu sistemin model tasarımlarını büyük ölçüde etkileyen bu gibi düzeltmelerin olması gerektiği gibi yapılabilmesini sağlamak için modellerin birbirleriyle eşgüdümlü tutulmaları gerekir. Ayrıca araçlarının hepsinin, merkezi bir BT platformuna dayanan ortak bir "dil" konuşuyor olması da şarttır. Pirsing, "Şu anda bu türden bir tesis planlama entegrasyonu yöntemini, yani birbirlerinden bağımsız olarak geliştirilmiş farklı mühendislik araçlarının tümünü birbirine bağlayabilen metodolojiyi, sunabilen tek şirket Siemens'tir.

Bir diğer ifadeyle COMOS olarak bilinen yaşam döngüsü mühendisliği ve tesis yönetim sistemiyle SIMATIC PCS 7 kontrol sistemi gibi büyük resmi oluşturmak için gerekli bütün yap-boz parçalarına sahip olan tek şirket Siemens'tir. İşte bu yüzden piyasaya bu kadar çok mühendislik yöntemi sunabilen tek şirket biziz" diyor.
Taşınabilir yöntembilim.~

Alcudia tuzdan arındırma tesisinin yeni bir BT platformu üzerinde sanal olarak planlanması, modellenmesi ve si-müle edilmesi süreçlerinin tamamını kapsayan bu türden bir mühendislik aslında bu yöntemin ne kadar verimli olduğunu ve hem zamandan hem paradan ne kadar tasarruf edilebileceğini göstermek için tasarlanmıştır. Pirsing, "Bizim projemiz, yolu daha şimdiden yarıladı bile.

Eğer başarılı olursak alınacak sonuçlar, sadece tuzdan arındırma tesislerinin inşaatlarını etkilemekle kalmayacak ama aynı zamanda farklı meydan okumalara çözümler bulan reçetelerin, atıksu arıtma tesisleri, pompalama istasyonları ve su şebekeleri gibi diğer türden tesislere kolaylıkla taşınabildiği yeni geliştirilmiş bir BT alanının da önünü açacak. Dahası, bu yöntem petrol ve gaz endüstrileri, ilaç endüstrisi ve kimya endüstrisi gibi diğer sektörlerde de kullanılabilecek" diyor.

Şayet o, diğer SPES_XT proje ortaklarının, yani havacılık ve otomotiv sektörlerindeki benzer sorunlar üzerinde çalışan şirketlerin, ilgi alanlarıyla birleştirilirse alınacak sonuçlar mühendislik arenasının tamamını dönüştürebilecek kapsamlı bir yöntembilimin ortaya çıkmasını sağlayabilir.

Nils Ehrenberg