M.G. Bryan erfüllt Öl- und Gasmarktanforderungen mit Cloud-Lösung

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Herausforderung

  • M.G.Bryan, Hersteller von Schwermaschinen für die Öl- und Gasindustrie, benötigte eine skalierbare Lösung für das dezentrale Asset-Management von Fracking-Fahrzeugen

Lösungen

  • Asset Performance Management (APM) – Rockwell Automation entwickelte ein neues Informationssystem, das die Microsoft Windows Azure-Cloud-Computing-Plattform für den sicheren dezentralen Zugriff auf Echtzeitinformationen aus verschiedenen (verteilten) Fertigungsressourcen verwendet
  • Manufacturing Intelligence – Erstellung von leistungsstarken Dashboards und Berichten zur Optimierung der Fahrzeug- und Flottenleistung durch Erfassen und Speichern relevanter Daten von jedem Truck

Ergebnisse

  • Verbessertes Geschäftsmodell – ermöglicht eine bessere Auslastung von teuren Anlagen;M.G.Bryan kann neue Support-Services für Anschlussmärkte anbieten
  • Vorbeugende Wartung und Service – Echtzeittransparenz der Anlagen-Leistung ermöglicht es M.G.Bryan, Alarme und Services zur vorbeugenden Wartung wie auch dezentrale Dienstleistungen anzubieten, die in dieser Branche unerreicht sind

Maschinen- und Anlagenbauer entwickelt gemeinsam mit Rockwell Automation eine moderne Lösung, um mit erhöhter Fördermenge Schritt halten zu können

Hintergrund

Im Jahr 2010 nahmen die USA Russland den Rang des weltgrößten Gasproduzenten ab.Zwei Jahre später prognostizierte die Internationale Energieagentur IEA, dass die USA im Jahr 2020 Saudi-Arabien als weltgrößten Ölproduzenten ablösen werden. Aufgrund der Entdeckung weiterer Ausdehnungen von Öl- und Gaslagerstätten könnte dies sogar schon eher der Fall sein.Damit dieses Wachstum möglich wird, muss die Öl- und Gasindustrie die Produktion unermüdlich im Auge behalten.

M.G.Bryan, ein führender Hersteller von Schwermaschinen mit Sitz in Grand Prairie, Texas, hilft der Öl- und Gasindustrie schon seit mehr als 25 Jahren beim Erreichen ihrer Produktionsziele.Das Unternehmen liefert weltweit Maschinen, Generatoren, industrielle Pumpeneinheiten, Serviceausrüstung für Ölfelder und Antriebsaggregate für Gefahrenbereiche.Viele neu produzierte Geräte werden im Fracking eingesetzt, bei dem Erdöl oder Erdgas aus dem Speichergestein zur Gewinnung freigesetzt wird.M.G.Bryan verkauft und vermietet moderne Lastkraftwagen, Anhänger und Skids mit Fracking-Pumpen, über die sich diese Ressourcen fördern lassen.

Herausforderung

Fracking-Fahrzeuge können mehr als 1 Million USD kosten.Sie arbeiten in extremen, isolierten Umgebungen und verfügen über viele Verschleißteile.Die Ölfilter müssen alle 200 bis 400 Stunden ersetzt werden, und nach 4000 bis 7000 Betriebsstunden ist im Allgemeinen ein kompletter Neuaufbau der Maschine fällig.Ausfallzeiten können bei einem Fracking-Fahrzeug interne Kosten von 3000 bis 7000 USD pro Tag verursachen – und dabei ist der verlorene Produktionsumsatz noch nicht einmal einberechnet.Da der Einsatz in entlegenen Gebieten erfolgt, wo es keinen Mobilfunkempfang gibt, steht vor Ort meist ein Ersatzfahrzeug bereit, damit die Produktion weiterlaufen kann, sollte ein Fahrzeug ausfallen.

Diese Ersatzfahrzeuge machen das Fracking sehr teuer.Viele kleinere und mittlere Öl- und Gasproduzenten, die keine Experten für Steuerungssysteme oder Instandhaltung sind, leihen sich Fracking-Ausrüstung auf monatlicher Basis.Viele suchen Möglichkeiten, bei geliehener und gekaufter Ausrüstung Kosten zu sparen und die Kapitalrendite zu verbessern, damit sich der Ansatz lohnt.

Um die Kapitalrendite seiner Kunden steigern zu können, musste M.G.Bryan wissen, wie sich die Ausrüstung in Echtzeit verhielt. Mit einer wirtschaftlichen Überwachung der Leistung würden die Kunden die Asset-Betriebszeit maximieren können.

Cloud-basierte Lösung ermöglicht es M.G.Bryan, kontextualisierte Daten an Mobilgeräte zu senden und ins Web zu stellen

Lösungen

M.G.Bryan entwickelte in Zusammenarbeit mit Rockwell Automation ein neues Steuerungs- und Informationssystem für seine Fracking-Fahrzeuge, das neben der Microsoft Windows Azure-Cloud-Computing-Plattform für den sicheren dezentralen Zugriff auf Echtzeitinformationen die FactoryTalk®-Software-Suite verwendet.

Im Steuerungssystem der einzelnen Fahrzeuge kommt eine programmierbare Allen-Bradley® CompactLogix™-Automatisierungssteuerung zum Einsatz.Eine Cloud-basierte Version der FactoryTalk VantagePoint-Software sammelt die Daten aus den Steuerungssystemen zur Anzeige eines umfassenden und kontextualisierten Bildes der Fahrzeug- und Flottenleistung.Die Informationen werden über Funkmodems in die Cloud übertragen.Die Daten werden dabei in extrem kleine Pakete unterteilt, sodass dies auch in Bereichen mit schlechtem Funkempfang möglich ist.Sollte keine Verbindung verfügbar sein, werden die Daten in einem Gateway gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt gesendet, sobald eine Verbindung besteht.

Das neue, eng integrierte Steuerungs- und Informationssystem vereint getrennte Informationsquellen, darunter auch solche für historische, relationale und Transaktionsdaten.Um diese umfangreichen Daten vollständig nutzen zu können, ohne dass M.G.Bryan oder seine Kunden eigene Rechenzentren aufbauen und verwalten mussten, setzte Rockwell Automation Cloud-Computing ein.

„Wir benötigten eine Lösung, die für die ersten fünf Trucks genauso funktioniert wie für die folgenden tausend“, erklärt Josh Rabaduex, Director of Engineering bei M.G.Bryan.„Wir wollten auch nicht groß in Hardware investieren oder uns lange mit der Systeminstandhaltung herumplagen, ein herkömmliches Rechenzentrum kam daher für uns nicht infrage.“

Dank Mobiltechnologie und der ebenso sicheren wie problemlosen Übertragung von Geschäftsinformationen über die Cloud verfügt M.G.Bryan über Zugriff auf einen höheren Grad an vernetzter Intelligenz.„Jetzt können wir Daten mit Mobilgeräten und Web-Browsern aus der Cloud abrufen, um Berichte und Dashboards zum Zustand der Antriebseinheiten von einzelnen Fahrzeugen und zu ihrer Fracking-Leistung zu erstellen, oder Trends zur Prozessleistung und Instandhaltung ganzer Flotten“, so Rabaduex weiter.„Die Kombination des neuen Informationssystems mit der Flexibilität und Skalierbarkeit des Cloud-Computings hat uns eine Tür zu einer Vielzahl von Betriebsmanagementlösungen für Fahrzeugflotten eröffnet – für unsere eigene wie für die von uns verkauften.“

Eine Cloud-basierte Version der FactoryTalk VantagePoint-Software sammelt die Daten aus den Steuerungssystemen zur Anzeige eines umfassenden und kontextualisierten Bildes der Fahrzeug- und Flottenleistung.

Ergebnisse

Die sichere und unmittelbare Transparenz der dezentralen Anlage-Daten hat die Betriebszeiten und die Produktivität der Kunden von M.G.Bryan verbessert.Zum Beispiel beschwerte sich ein Kunde telefonisch bei M.G.Bryan über Schwankungen im Motor eines geliehenen Fahrzeugs.Schnelle Änderungen der Drehzahl eines Motors erhöhen den Druck in den Eisenrohren, die Wasser in das Erdreich pressen – eine potenziell gefährliche Situation.Sollte ein Rohr bersten, würde nicht nur die Produktion stillstehen, auch die Arbeiter vor Ort wären durch herumfliegende Teile gefährdet.

Solche Motorschwankungen können auf verschiedene Faktoren zurückgehen:Verschleiß, Eindringen von Fremdmaterial, Ausfall einer internen Komponente usw.Die Mitarbeiter von M.G. Bryan konnten sich sofort anmelden und die Daten des Fahrzeugs abrufen.Sie stellten fest, dass der Eingangsdruck im Flüssigkeitsbereich der Pumpe von 60 auf 6 psi gefallen war, was auf eine Pumpenkavitation hindeutete: Es befand sich nicht mehr genug Wasser in den Tanks des Kunden.Sie rieten dem Kunden, die Tanks zu überprüfen und ein Ventil zu öffnen, das versehentlich nicht geöffnet worden war.Der gesamte Vorgang dauerte gerade einmal zehn Minuten.Der Kunde konnte vermeiden, dass Luft in den Flüssigkeitsbereich eindrang und ihn beschädigte, was ihm potenzielle Ersatzteilkosten von 60 000 USD, die Anfahrt von Servicemitarbeitern über 100 Meilen, verletzte Mitarbeiter und verlorene Produktionszeit einsparte.

Diese Lösung hat außerdem die Tür zu einem neuen Geschäftsmodell eröffnet, das Projektrisiken und Produktionskosten senkt und gleichzeitig hinsichtlich der Fracking-Fahrzeuge für eine schnellere Wertschöpfung sorgt.„Da es uns nun möglich war, die Fahrzeugnutzung auf minütlicher, stündlicher und täglicher Basis zu überwachen, konnten wir unsere Leasing-Vereinbarungen ändern“, erläutert Rabaduex.„Wir sind von den in der Branche üblichen monatlichen Vereinbarungen zu einem Pay-by-use-Modell übergegangen.Unsere Kunden brauchen Ausrüstung nicht mehr pro Monat zu bezahlen – also den gleichen Preis für Fahrzeuge, die rund um die Uhr im Betrieb sind, wie für Reservefahrzeuge, die nur herumstehen.Sie bezahlen uns nur für die Fahrzeuge, die sie auch tatsächlich benutzen.“

Die gegenwärtigen Halter der Fracking-Fahrzeuge von M.G.Bryan haben bereits mehr als 25 Fahrzeugnachrüstungen bestellt, um diese Lösung in die vorhandenen Flotten zu übertragen.Das Unternehmen ist mit seiner Innovationsfreude aber noch längst nicht am Ende.„Wir erkunden auch, wie diese Informationen unseren Kunden gegenüber Leistung darstellen kann, und bieten vorbeugende Wartung an“, so Rabaduex.„Jetzt können wir konkrete Daten produzieren, die zeigen, auf welche Weise unsere Pumpen und Komponenten länger halten.Diese konkreten Daten können wir z. B. zur Gewährleistungserfüllung verwenden.Wir können unsere Kunden warnen, wenn es an der Zeit ist, einen Luftfilter auszutauschen oder die Maschine neu aufzubauen.Die Möglichkeiten erscheinen endlos.“

Die oben genannten Ergebnisse beziehen sich speziell auf die von M.G.Bryan in Kombination mit weiteren Produkten genutzten Produkte und Services von Rockwell Automation.Die jeweiligen Ergebnisse können sich von Kunde zu Kunde unterscheiden.

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