Caso di studio

M.G. Brian soddisfa le esigenze del settore Oil & Gas con il cloud

Un costruttore di macchine e Rockwell Automation sviluppano una soluzione innovativa per stare al passo con il forte incremento della produzione

Sfida

M.G.Bryan, fornitore di macchinari pesanti per l'industria Oil & Gas, necessitava di una soluzione modulare per la gestione remota dei veicoli di fratturazione

Soluzioni

Gestione delle prestazioni degli asset - Sviluppo da parte di Rockwell Automation di un nuovo sistema di informazioni che utilizza la piattaforma di cloud computing Microsoft Azure per un accesso remoto sicuro a dati in tempo reale da vari macchinari di produzione distribuiti.
Informazioni di produzione - Raccolta e archiviazione dei dati di ogni veicolo per ottimizzare le prestazioni mediante una potente gamma di dashboard e report

Risultati

Modello aziendale migliorato - Consente un'utilizzazione molto più efficace di asset costosi.M.G.Bryan è in grado di offrire nuovi servizi di assistenza.
Assistenza e manutenzione preventiva - La visibilità in tempo reale sulle prestazioni degli asset consente a M.G.Bryan di offrire avvisi e servizi di manutenzione preventiva, nonché soluzioni di assistenza remota ineguagliate in questo settore.

Contesto

Nel 2010, gli Stati Uniti hanno strappato alla Russia il primato di produzione mondiale di gas.Nel 2012, l'Agenzia internazionale dell'energia ha previsto che entro il 2020 gli Stati Uniti sorpasseranno l'Arabia Saudita nella produzione mondiale di petrolio. Tuttavia, con la continua scoperta di nuovi e più vasti giacimenti di gas e petrolio, è probabile che ciò avvenga prima di tale data.Affinché questa crescita diventi realtà, gli attori del settore Oil & Gas devono assicurare una produzione massima e continua.

M.G.Bryan, un importante costruttore di macchinari e attrezzature pesanti con sede a Grand Prairie nel Texas, collabora da 25 anni con le compagnie Oil & Gas per soddisfare le loro esigenze di produzione.L'azienda fornisce motori, generatori, pompe industriali, apparecchiature di assistenza per aree petrolifere e gruppi moto-propulsori per zone pericolose.Molta della produzione più recente viene agevolata con la fratturazione idraulica, una tecnica che provoca il rilascio di petrolio o gas naturale da una formazione di roccia per l'estrazione.M.G.Bryan vende e noleggia sofisticate pompe di fratturazione montate su rimorchi, autocarri e slitte per consentire l'acquisizione di tali risorse.

Sfida

Un veicolo di fratturazione può costare fino a 1 milione di dollari.Questi veicoli operano in ambienti estremi e isolati e hanno molte parti usurabili.I filtri dell'olio devono essere sostituiti ogni 200-400 ore e una revisione completa del motore è in genere necessaria dopo 4.000-7.000 ore di funzionamento.Senza considerare le perdite economiche dovute all'interruzione dell'attività, il costo giornaliero inerente ai fermi macchina di un veicolo di fratturazione oscilla tra i 3.000 e i 7.000 dollari.Poiché le operazioni vengono svolte in aree remote, dove la copertura dei telefoni cellulari è incerta, la maggior parte dei produttori ha un veicolo di riserva sul posto, per evitare interruzioni della produzione nel caso di fermo di uno dei veicoli.

L'utilizzo di un veicolo di riserva rende costose le operazioni di fratturazione.Molte compagnie Oil & Gas di piccole e medie dimensioni noleggiano i macchinari di fratturazione mese per mese e non hanno competenze quanto a sistemi di controllo o manutenzione.I produttori sono quindi spesso alla ricerca di soluzioni per ridurre i costi e migliorare il ritorno sull'investimento delle apparecchiature noleggiate o acquistate.

Per consentire ai suoi clienti di massimizzare il ritorno sull'investimento e il tempo di disponibilità degli asset, M.G.Bryan doveva avere un'idea precisa delle prestazioni in tempo reale delle sue apparecchiature.

Soluzioni

M.G.Bryan ha collaborato con Rockwell Automation allo sviluppo di un nuovo sistema di controllo e informazioni per i suoi veicoli di fratturazione che utilizza la piattaforma di cloud-computing Microsoft Azure e la suite software FactoryTalk® per un accesso remoto sicuro a informazioni in tempo reale.

Il sistema di controllo di ogni veicolo utilizza un controllore di automazione programmabile Allen-Bradley® CompactLogix™.Una versione basata su cloud del software FactoryTalk VantagePoint raccoglie i dati del sistema di controllo per visualizzare un quadro completo e contestualizzato delle prestazioni di ogni veicolo e dell'intera flotta.Le informazioni sono inviate al cloud tramite modem cellulari.I dati sono suddivisi in pacchetti di dimensioni incredibilmente ridotte affinché possano essere inviati in aree dove la copertura cellulare è debole.Inoltre, nel caso di mancata connessione, i dati sono archiviati in un gateway e inviati quando la connessione viene ristabilita.

Il nuovo sistema di controllo e informazioni integrato raccoglie dati disparati, tra cui dati storici, relazionali e transazionali.Per utilizzare queste informazioni senza richiedere a M.G.Bryan o ai suoi clienti di creare e gestire dei centri dati, Rockwell Automation ha utilizzato il cloud computing.

“Avevamo bisogno di una soluzione che fosse appropriata per i nostri primi cinque veicoli e anche per i prossimi 1.000”, ha dichiarato Josh Rabaduex, Director of Engineering a M.G.Bryan.“Inoltre, non volevamo investire massicciamente in una soluzione hardware o gestire una manutenzione a lungo termine del sistema, di conseguenza un centro dati legacy non era nei nostri piani”.

Grazie ai dispositivi mobili e al trasferimento sicuro di informazioni aziendali sul cloud, M.G.Bryan ha accesso a una tecnologia connessa di livello superiore.“Ora possiamo acquisire dati dal cloud tramite dispositivi mobili e browser web per generare report e dashboard sullo stato del gruppo moto-propulsore e sulle prestazioni di fratturazione di un singolo veicolo, nonché elaborare andamenti relativi a prestazioni e manutenzione dell'intera flotta”, ha affermato Rabaduex.“Combinando il nostro nuovo sistema di informazioni con la flessibilità e la modularità del cloud computing, abbiamo aperto la porta a una vasta gamma di soluzioni di gestione per i veicoli che utilizziamo e per quelli che vendiamo”.

Risultati

La visibilità immediata e sicura sui dati degli asset remoti ha migliorato il tempo di disponibilità e la produttività per i clienti di M.G.Bryan.Per esempio, un cliente ha contattato M.G.Bryan lamentandosi di un aumento di regime del motore di un veicolo noleggiato.Un evento del genere può risultare molto pericoloso in quanto rapidi cambiamenti nel numero di giri al minuto del motore modificano la pressione nei tubi in ferro che pompano acqua nel terreno.Se un tubo dovesse scoppiare, non provocherebbe solo l'arresto della produzione, ma potrebbe anche ferire o persino uccidere i lavoratori presenti.

All'origine dell'aumento del regime di un motore vi sono vari fattori:il deterioramento del motore, la presenza di un corpo estraneo, il guasto di un componente interno e così via. Il personale di M.G.Bryan si era collegato immediatamente al sistema, aveva esaminato i dati provenienti dal veicolo in questionee notato che la pressione in ingresso sul lato fluido della pompa era scesa da 60 a 6 psi, a indicare un problema di cavitazione, ovvero una mancanza di acqua nei serbatoi del cliente.Il personale ha quindi chiesto al cliente di verificare i serbatoi e di aprire una valvola che era rimasta chiusa per sbaglio.Tutto questo è successo in 10 minuti.Impedendo l'aspirazione di aria sul lato fluido e lo scoppio del tubo, il cliente è riuscito a evitare una potenziale spesa di 60.000 $ in parti di ricambio, un viaggio di 160 km per l'assistenza, infortuni ai lavoratori e l'interruzione del processo di produzione.

Questa soluzione ha inoltre generato un nuovo modello aziendale che riduce i rischi relativi al progetto e i costi di produzione, migliorando nel contempo il Time-to-Value dei veicoli di fratturazione.“La possibilità di monitorare l'utilizzo dei veicoli ogni minuto, ora e giorno, ci ha consentito di modificare i nostri contratti di leasing”, ha dichiarato Rabaduex.“Siamo in effetti passati dai contratti mensili tipici del settore a un modello pay-by-use.I nostri clienti non hanno più bisogno di noleggiare le attrezzature al mese, pagando lo stesso prezzo per i veicoli che pompano 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e per quelli di riserva che non sono mai utilizzati.Pagano solo per i giorni di utilizzo effettivo dei veicoli”.

M.G.Bryan ha già ricevuto più di 25 richieste di ammodernamento da proprietari che intendono implementare questa soluzione sui loro veicoli di fratturazione.L'azienda continua comunque a utilizzare la soluzione per innovare ulteriormente.“Stiamo studiando il modo di utilizzare queste informazioni per rendere visibili le prestazioni ai nostri clienti e offrire una manutenzione preventiva”, afferma Rabaduex.“Ora siamo in grado di produrre dati oggettivi che dimostrano la maggiore longevità delle nostre pompe e di altri componenti.Possiamo utilizzare questi dati nell'ambito della garanziae avvisare i nostri clienti quando è il momento di sostituire i filtri dell'aria o di effettuare la revisione di un motore.Le possibilità sembrano infinite”.

I risultati descritti in questo documento sono dovuti specificatamente all'utilizzo di prodotti e servizi diRockwell Automation e di altri prodotti da parte di M.G. Bryan.I risultati possono variare per altri clienti.

Pubblicato 1 agosto 2013

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