透過數位轉型扭轉水事業趨勢
大多數人都將乾淨、安全的飲用水來源視為理所當然，因為我們只要打開水龍頭就有水可用。但我們只要將視線轉移到平常看不到的管線、甚至是下水道，就會發現自來水的供應機制相當複雜而過時，不僅受到法規監管，有時甚至帶有政治色彩。
自來水公用事業就像智慧工廠與工業 4.0，也需要透過數位轉型來確保作業安全和效率。
我們訪問了地球科學與工程公司 INTERA 的科技長艾莉森·亞當斯博士 (Dr. Alison Adams)，與有處理水資源問題經驗的她討論老舊的自來水基礎設施面臨的挑戰、對資料分析的需求，以及數位轉型能如何替這個為我們所有人提供重要水資源的系統帶來永續性和適應力。
您認為當今的自來水事業有哪些趨勢和挑戰？
自來水事業一直都面臨著諸多風險，而這些風險主要來自對安全、高品質飲用水的公共衛生要求。在美國，自來水的供應全年無休。與可能斷電和停電的電網不同，供水系統永遠不會中斷。
但現在遭遇氣候變遷、經濟大幅度波動、用水模式變化，以及日益嚴重的水質問題，這些類型的問題都帶來了額外的挑戰。客戶的問題意識也逐漸提升，想要更加了解供水系統，希望公用事業提高透明度。
因此，自來水事業必須設法更快速地應對日常營運面臨的各種危機與風險。
公用自來水系統的基礎設施，是否有能力應付這些變化？
實際在城市環境中輸送自來水的基礎設施非常古老，在某些地區甚至可能已經有超過一百年的歷史。營運、維護與升級這些系統的工作因此非常具有挑戰性。大部分的供水基礎設施都是埋在地底下的管線，所以可能容易被忽略。
這導致系統數位轉型起步緩慢，很晚才開始引進相關概念，例如感測器等能查看地下情況的方法。但少了監控系統，實在很難維護在地底下的設施。
在自來水事業推行新科技的另一個挑戰，是法規的大環境。自來水事業在很大程度上受法規的引導，包括水質測試、水質監測、供水系統監測等，幾乎都是由監管要求所帶動的。美國的立法機構在導入適應性決策、適應性管理、預測分析、情景規劃等創新方法上，動作非常緩慢，而這些工具都是數位轉型後的資料分析能為我們提供的。很多時候，等到我們收集到足夠的資料、說服立法人員我們遇到問題時，公用事業公司解決這個問題的成本早就已經變得非常高昂。
然而，如果我們有更多的能力透過更多的資料分析和進入系統的資料資訊，來使用預測分析或情境規劃，那麼至少公用事業公司可以調整管理策略，來避免或盡量減少負面影響。這將真正有助於減少緩解或嘗試解決監管機構實際上寧願避免的問題的大量成本。
自來水事業開啟數位化轉型的最佳方式是什麼？
我得老實說，對公用事業來說，數位轉型成本一定不會太低。轉型初期很難進行成本效益分析，因為公用事業能獲得的好處，在一開始很難去計算。我們將可以節省人力開支、會精簡流程，例如將組織整合在一起，擺脫獨立分治的情況。
接下來則要清點手中的資產。公用事業是傳統的組織，多年以來可能已經建立多種不同的資料庫。他們可能有 SCADA 系統，即監督控制和資料採集 (Supervisory Control And Data Acquisition) 系統。可能有實驗室水質系統。隨著時間的推移，他們將為不同類型的資料建立了不同的資料庫，而這些系統下面又會發展出更多的子資料庫。因此，許多數位轉型都圍繞著將所有這些資料（通常分散在整個組織中）轉移到某個中心位置，以便所有人存取。
水資源事業會有哪些類型的資料？又該如何將這些資料變成實用的分析結果？
幾十年來，水資源公用事業的主要工具之一是 SCADA 系統。SCADA 非常適合用來收集水資源事業營運相關的所有類型資料，包括有多少水進入水處理廠？不同水質需要使用多少劑量的化學品？你要提供怎樣品質的水給客戶？這些問題很多都有法規的限制。許多自來水事業公司也有自己想要監測的安全用水的附加標準。自來水公司最後會得到一大堆資料。
所以開發優良的資料分析系統才會如此重要。此外，我們還必須在現場實際完成這些資料的分析工作，才能讓決策的效益最大化。例如，如果有一個控制閥，或者一個化學劑量調節器，當我們在邊緣進行分析時——該感測器現在還與一些資料分析相結合，因為它能帶來資訊——執行分析後就可以立即做出新的決定。這些是數位轉型可以真正改變自來水事業應對變動的環境條件的方式的一些方式。
自來水公司在數位轉型的過程中，可以使用哪些類型的工具和技術？
許多自來水公司數位轉型的首要任務，是將個人家庭配水的抄表自動化，以便深入掌握終端用戶的使用情況。了解終端的用水需求，確實有助於推動自來水公司的整體規劃。
目前在自來水事業獲得廣泛關注的一項新技術，是「數位孿生」的概念——我們可以使用 SCADA 系統或控制系統，並以數位的方式建立複本。現在您可以利用自己的水力模型（這類模型能幫助您瞭解水如何通過管線、壓力和溫度及水質對系統內部水體的影響）建立系統的數位孿生複本，然後開始做出各種假設。您可以變更一些條件來觀察結果，像是如果某個區域壓力突然下降，對整個系統有什麼影響？
在此之前，我們連規劃基礎設施升級和改善都非常困難，因為我們必須暫時關閉系統的一部分，才能測試這對系統的其他部分有什麼影響。很多時候，這些決定主要是根據過去的經驗做出的。我們會跑一些水力模型，但這些模型通常有諸多限制。有時候我們甚至只能祈禱不會出事，並事先擬定修復計畫。
能直接複製系統的液壓系統，然後實際調整、變更，看看會發生什麼事——看看壓力點在哪，故障點又在哪——確實讓許多公用事業公司能更瞭解自己的營運系統並加以改善。這幫助他們瞭解在更換管道或抽水機等方面，需要將維護計畫的重點放在哪裡。
很多應用都跟這有關。我也注意到一些公用事業公司，開始在資料分析工作中導入更多的人工智慧。由於有大量資料進入系統，而且人工智慧也在分析領域變得越來越普遍，因此開始利用大數據來有效評估大型系統，是很自然的發展趨勢。
INTERA 如何幫助自來水事業在法規允許的範圍內，達成數位轉型和創新的目標？
INTERA 非常專注於善用許多客戶正在收集的資料，並將資料轉化為行動的機會。因此，這不僅僅是收集資料並放入資料庫，而是把資料變成為可以立即據以採取行動的東西。無論公司這樣做是為了符合法規要求，還是僅僅因為從業務角度來看有所幫助，這都能提高營運效能、提高整體的效率。
您如何與 Intel® 合作，協助自來水公司解決其中一些問題？
Intel® 帶來技術創新以及與全球合作夥伴合作的機會。Intel 還為我們提供了幾項前導測試計畫的資金。我們正在現場部署特定類型的感測器解決方案，以向自來水公司展示其中一些數位轉型活動的好處，驗證我們提出的概念。
INTERA 致力於資料分析、資料庫以及這些資訊的呈現，以展示我們如何獲取這些資料，並將其轉化為行動的依據，以便據此公用事業公司做出不同的決策。而且我認為為不同規模的不同公用事業開展這些示範專案的能力，在未來會變得非常重要，因為各個公用事業的財務狀況並非都一樣好。
有很多公用事業有大量金流，足以支付創新的花費。但大多數的公用事業都是公營企業，定價的過程不僅需要多方參與，還是個高度政治化的過程。我們常常會遇到不能更動價格的情況，毫無協調空間。這使公用事業公司面臨很大的風險，無法創新或以創新的方式做事，因此錯失長遠來看可能可以節省金費的機會。
能否請您談談適應力和永續性，以及兩者在自來水事業的數位轉型中扮演怎樣的角色？
適應力是永續性的關鍵，因為適應力代表了應對風險的能力。我們無法為即將發生的每一種風險制定計畫，但可以開發出透過彈性的系統管理風險的方法。我認為這確實是數位轉型為我們提供的關鍵優勢。如果能在現場佈署感測器和資料分析系統，我們就可以預測由極端降雨引起的洪水事件。而只要可以預測這些事件，我們就可以製定緩解和適應戰略，以防止事情演變成災難或危機。
您認為這個產業未來的方向為何？
我認為這個產業必須朝著更加靈活、能自我調整的方向發展，尤其是在營運決策及應對不斷變化的環境條件這方面。公用事業必須更有效地利用所有資源，包括資金、水源供應、人力資源等等。我相信實現這個未來的主要方式，就是透過數位轉型。
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如要進一步瞭解自來水事業的數位轉型工作，歡迎收聽 Podcast「The Flow of Data in Water Utilities with INTERA」。如要瞭解 INTERA 最新的創新故事，請追蹤他們的 Twitter 帳號 @INTERA_Inc 與 LinkedIn 頁面 INTERA。