Granitor Systems har fått i uppdrag av Trafikverket att uppgradera styr- och övervakningssystemen i Gnistängstunneln i Göteborg, som är en av Sveriges längre vägtunnlar. För att minimera trafikpåverkande arbetsmoment vid idriftsättningen skapade Granitor en virtuell kopia av anläggningen, en digital tvilling. På så sätt kunde man säkerställa ett fungerade styrsystem redan innan själva ombyggnationen hade påbörjats.
– Det här är första gången Granitor Systems gör en digital tvilling av en anläggning inom infrastrukturområdet i Göteborg, så det är lite av ett pilotprojekt för oss. Och resultatet är över förväntan, det fungerar väldigt bra och har medfört en rad olika vinster både för oss som projektör och för kunden, säger Simon Grimm, Automationsingenjör inom infrastruktur på Granitor Systems AB.
Hans kollega Marcus Thörner, som också är delaktig i arbetet med att ta fram den virtuella modellen av tunneln och dess styr- och övervakningssystem, håller med:
– Inom många branscher är det idag mer eller mindre ett krav att använda sig av simuleringsmodeller för att utvärdera förändringarna innan driftsättning. Idag kravställs inte detta inom vår bransch men där tror jag på ett teknikskifte inom en snar framtid. Med hjälp av dessa simuleringsmodeller kan vi på ett effektivt sätt testa av nya funktioner för att säkerställa funktionalitet samtidigt som vi maximerar tillgängligheten för trafikanterna.
Och det här är något som Marcus Thörner tror kommer att bli allt vanligare:
– I de väganläggningar vi arbetar med idag är säkerheten av yttersta vikt och det ställer höga krav på välfungerande styrsystem. I takt med att teknikutvecklingen accelererar, och potentiella hot tillkommer, blir det allt viktigare att uppdatera styrsystemen oftare och mer regelbundet och då är det viktigt att kunna göra det på ett smidigt sätt som minimerar påverkan på trafiken.
Hårt trafikerad tunnel ställer krav på snabb idriftsättning
Genom Gnistängstunneln, som byggdes 1978, och är 712 meter lång passerar i snitt 55 000 fordon varje dag. Vägtunneln som ligger i västra Göteborg har två separata rör med två körfält i vardera riktning. Tunneln är en viktig del av Göteborgs vägnät och kraven från Trafikverket var därför hårda. Arbetet med att byta ut styr- och övervakningssystemet och driftsättningen av anläggningen skulle vara snabb och innebära så lite trafikpåverkan som möjligt.
– Att göra underhållsarbeten i en sådan här centralt placerad och viktig vägtunnel påverkar väldigt många människor och transporter, ja nästan en hel stad. Så utmaningen var att få till en så exakt tidplan som möjligt och att systemet vi levererar är testat och klart så långt det går innan idriftsättning, säger Simon Grimm.
Vad är det för en lösning ni har levererat?
– Ett uppgraderat styr- och övervakningssystem som ska säkerställa tillgänglighet och trafiksäkerhet för många år framåt. Man kan likna det vid tunnelns hjärta. De båda systemen är integrerade och kommunicerar med varandra och även med Trafikverkets överordnade system och hanterar allt från ventilation till åtgärdsplaner för exempelvis brand och andra incidenter, säger Marcus Thörner.
5 viktiga fördelar med digitala tvillingar
- Snabbare idrifttagning
Går att testa av utrustning och programsystem under pågående utveckling, vilket sparar tid på plats vid implementering och påverkar driften mindre.
- Ökad säkerhet
Kan göra mer omfattande tester än vad som är möjligt på plats. Erbjuder bland annat säker och riskfri träning för kundens operatörer och snabbare felsökning.
- Förutsägbart underhållsbehov
Genom simulering och analys av den digitala tvillingen kan underhållsbehovet bättre förutses och planeras.
- Stora kostnadsbesparingar
Leder till minskade utvecklings-, drifts- och underhållskostnader, genom exempelvis kontinuerlig driftoptimering baserad på simulering och analys.
- Framtidssäkring och skalbarhet
Gör det lättare att integrera nya teknologier och innovationer, och att anpassa och skala upp systemet efter hand, utan att störa befintlig infrastruktur.
Digital tvilling var det bästa alternativet
Att Granitor Systems använde sig av så kallad virtuell idrifttagning, eller virtual commissioning som det heter på engelska, i det här tunnelprojektet var för att kunna klara av Trafikverkets hårt ställda krav.
– Att bygga upp en digital tvilling och simuleringsplattform var helt enkelt det bästa alternativet givet den korta tid vi har på oss på plats. Vi kan då simulera och testa idriftsättningen av tunnelns styr- och övervakningssystem upprepade gånger utan att påverka trafikanter. Och det var ett bra val, både för oss och för kunden, som sedan ska ta över plattformen och integrera den i sin egen verksamhet, säger Simon Grimm.
Vad är egentligen en digital tvilling?
– Det är en simuleringsmodell och virtuell kopia baserad på en existerande fysisk anläggning som vi kan testa våra nya och uppgraderade styr- och övervakningssystem på. Applikationerna vi bygger upp ser inte skillnad på den digitala tvillingen och verkligheten vilket gör att vi kan göra en mängd olika komplexa tester utan att vara på plats, säger Marcus Thörner.
Blir testningen lika säker?
– Mycket säkrare. De tester vi har gjort har visat sig vara otroligt träffsäkra när det gäller att upptäcka felkällor. Vi har också kunnat utföra tester på systemet som hade varit rent av farliga, eller omöjliga, att utföra i verkligheten och på sätt kunnat bygga upp ökad säkerhet, säger Marcus Thörner.
Vad händer med den digitala tvillingen efter idrifttagning?
– Om kunden tar över plattformen kan de själva använda den för tester av ny utrustning eller exempelvis förebyggande underhåll. Ett annat smart användningssätt är för vidareutbildning av operatörer och annan personal där olika scenarier kan testas utan att det påverkar driften, eller i det här fallet trafiken, säger Simon Grimm.
Simon Grimm, Automationsingenjör inom infrastruktur på Granitor Systems AB.
Marcus Thörner, Automationsingenjör inom infrastruktur på Granitor Systems AB.
För mer information: Infrastrukturlösningar - Granitor
KONTAKT
Anton Bergholtz
Segmentsansvarig Infrastructure, Granitor Systems AB
Tel: +46 (0) 72 508 76 33
E-post: anton.bergholtz@granitor.se