Importanța digitizării asupra societății noastre este în creștere de un timp încoace; între timp, oamenii au început să vorbească despre o nouă tendință de bază care poate schimba lanţul creării de valori și poate evolua într-o nouă revoluție industrială.
Acest lucru a dat naștere la discutarea unor termeni precum "big data", "Internetul tuturor lucrurilor" și "sisteme cibernetice", cu apariția unor grupuri precum Consorțiul Internetului Industrial și Platforma Industrie 4.0 care dezvăluie energia dinamică prezentă în acest mediu.

Industria apei caută mereu modalități posibile de adaptare la schimbările climatice și de a găsi soluții efective și eficiente pentru provocările globale. Schimbările climatice și urbanizarea - pentru a numi doar două dintre forțele motrice importante din întreaga lume - cresc în mod constant cererea de resurse limitate de apă.

Pe parcursul proceului de digitalizare, procedurile, instrumentele și alte resurse devin din ce în ce mai accesibile și țintesc spre o nouă eră în gestionarea apei. Comparabil cu alte industrii, industria apelor este, de asemenea, în măsură să-și consolideze în continuare competitivitatea prin utilizarea automatizării în rețelele inteligente. Prin integrarea sporită a tehnologiilor informatice, a senzorilor și a aplicațiilor model, sunt create oportunități pentru a înțelege mai bine sistemele de management ale apei în ceea ce privește complexitatea și gradul de conectare a rețelelor și totodată pentru a le ilustra în procesele de producție.

Integrarea proceselor de planificare și operare cu ajutorul hardware-ului și software-ului inteligent și al schimbului independent de informații - de la utilizator la componente individuale până la furnizor - devine tot mai mult o necesitate pentru productivitatea și eficiența resurselor.

Pentru procesele controlate în timp real, Internetul tuturor lucrurilor şi serviciilor joacă, de asemenea, un rol important, deoarece astfel datele privind procesele și calitățile apei devin din ce în ce mai constante și disponibile / utile, oricând și ori de câte ori este necesar.

Pe baza unui avans comparabil în dezvoltarea producției industriale, și anume Industrie 4.0, Parteneriatul German din domeniul Apei a decis să numească această schimbare adusă de tehnologia digitală WATER 4.0.

O caracteristică importantă a celei de-a patra etape de dezvoltare actuale în industria apei și a industriei în general, este îmbinarea lumilor reale și virtuale în așa-numitele sisteme cyber-fizice (Cyber-Physical Systems CPS). Această etapă descrie legarea senzorilor, a modelelor de calculatoare și a unui controler în timp real cu sisteme reale de apă, cu o participare puternică a rețelelor inteligente şi până la intranet / internet.
Ei combină procesele, măsurile și tehnologiile într-o unitate IT și includ metode clasice, încercate și testate, precum și abordări noi, inovatoare. Ambele soluții, centrale şi distribuite sunt posibile, singurele cerințe preliminare fiind ilustrațiile digitale ale sistemului care trebuie luate în considerare și influențarea reciprocă a unui sistem virtual și real.

Sistemele fizico-chimice de apă (CPWS) sunt potrivite pentru interacțiunea integrată pe termen lung a sistemelor virtuale (Digital Twin) și a sistemelor de mediu reale, luând în considerare procesele modificate și cele în curs de schimbare.

În acest sens, Water 4.0 nu este o tehnologie concretă. Nu există o definiție exactă în ceea ce privește științele naturale. Water 4.0 este mai degrabă interacțiunea tehnologiilor inovatoare, a celor actuale și viitoare în rețea cu apa drept resursă naturală, produs sau resursă industrială, cu scopul gestionării durabile și al reducerii riscurilor, luând în considerate în același timp interesele tuturor utilizatorilor direcți și indirecți și ale părților interesate.

Rețeaua de sisteme de măsurare și control cu ​​analiza și modelarea datelor, transformă datele în informații care pregătesc, sprijină sau iau decizii, implementează măsuri și monitorizează intervențiile lor în sistemul de apă (Assistance-Systems). De asemenea, informațiile compilate de-a lungul timpului pot conduce la noi cunoștințe privind modul în care apa poate fi mai bine utilizată în diferitele domenii de aplicare. Astfel, WATER 4.0 este o abordare holistică, care trăiește și evaluează datele digitale și le introduce în previziuni și care se încadrează și în datele din alte domenii tehnice, permițând astfel o analiză holistică și decizii durabile. WATER 4.0 urmează evoluțiile tehnice și utilizează noile capabilități care sunt furnizate. Abordarea trăiește asupra efectului întregului sistem și asupra comparației dintre sistemele de apă virtuale și cele reale și mai puțin asupra elementelor individuale inovatoare.

Ce este WATER 4.0?
WATER 4.0 pune digitizarea și automatizarea în centrul unei strategii de gestionare a apei eficiente din punct de vedere al resurselor, flexibile și competitive. În acest scop, WATER 4.0 include aceleași caracteristici principale și termeni ai revoluției industriale Industrie 4.0, cum ar fi "crearea de rețele de mașini, procese, sisteme și resurse de stocare", "rețele inteligente", "Internetul tuturor lucrurilor și serviciilor" acestea într-un context sistematic, de gestionare a apei. În implementarea WATER 4.0, Cyber ​​Physical Systems (CPS) sunt conducătorii rețelei optime de sisteme virtuale și reale de apă, planificarea, construcția și operarea fiind realizate în mare parte prin software. În plus, WATER 4.0 permite un grad ridicat de transparență pentru utilizatorii de apă, acoperind astfel nevoile curente și oferă oportunități pentru zone durabile și creative de activitate în managementul apei.

Aspectele digitizării
Există mai multe aspecte legate de digitizare, fiecare având importanța lor - depinde de industrie și de punctul fiecăruia de vedere (furnizori vs. Clienți) - și fiind percepute diferit. Atât vizualizarea, cât și creșterea transparenței proceselor pe lângă optimizarea resurselor (timp, personal, investiții) așteptate de la utilizarea soluțiilor digitale sunt de o importanță primordială. Pentru clienții din industria apei, sistemele de asistență pentru simularea proceselor și suportul decizional s-au dovedit a fi aspecte proeminente ale digitalizării. Influența pozitivă asupra relației cu clienții și furnizorii din industrie este în general confirmată de industria apei, însă este considerată mai puțin importantă.

Mulți observatori ai pieței sunt de acord că digitizarea va aduce inovații esențiale dacă eforturile adecvate nu se vor face doar în cadrul studiilor necoordonate, ci și în cazul elaborării unei strategii digitale care să fie inclusă și în strategia generală de afaceri.
Potrivit membrilor intervievați ai Parteneriatul German din domeniul Apei , mai mult de 50% dintre companii au dezvoltat cel puțin o strategie digitală generală în organizațiile lor și consideră că aceste implementări reprezintă un factor-cheie pentru digitizare.

WATER 4.0 este un proces evolutiv. Tehnologiile și experiența de bază existente trebuie adaptate nevoilor speciale ale industriei apei - în special în mediul internațional. În același timp, este necesar să se implementeze soluții inovatoare și să se utilizeze împreună potențialul pieței în același timp. Acest lucru va permite Germaniei și altor țări să utilizeze WATER 4.0 pentru a îmbunătăți competitivitatea internațională și pentru a crea infrastructuri sociale noi și inovatoare.