M.G. Bryan 透過雲端解決方案滿足油氣市場需求

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挑戰

  • M.G. Bryan 是一家油氣業重型設備供應商,需要可擴充解決方案以進行壓裂作業車輛的遠端資產管理

解決方案

  • 資產效能管理 (APM) – Rockwell Automation 開發一套全新的資訊系統,運用 Microsoft Windows Azure 雲端運算平台,安全地從各種 (分散式) 製造資產遠端存取即時資料
  • 智慧製造 – 從每一輛卡車收集並儲存相關資料,提供功能強大的儀表板與報告組合,將車輛與車隊效能最佳化

結果

  • 強化商業模式 – 大幅提升昂貴資產的有效利用率。M.G. Bryan 能夠提供全新的售後支援服務
  • 預防性維護及服務 – M.G. Bryan 利用即時可見度掌握資產效能,提供預防性維護警示及服務,以及業界無人能及的遠端服務能力

OEM 和 Rockwell Automation 開發先進解決方案以維持生產浪潮的步調

背景

美國在 2010 年超越俄羅斯,成為全球最大的天然氣生產國。國際能源署在 2012 年預測,美國將在 2020 年之前超越沙烏地阿拉伯,成為全球最大產油國。更多大規模的油氣開採行動,可能讓前述時間點進一步提前到來。為了實現前述成長,油氣業者必須持續將重點放在生產上。

M.G. Bryan 是位於德州大草原城 (Grand Prairie) 的頂尖重型設備及機械 OEM,25 多年來協助油氣公司達到生產需求。公司向全球供應引擎、發電機、工業幫浦裝置、油田維修設備,以及危險區域動力組等產品。許多新產量是由水力壓裂技術促成,由儲油岩之中釋放石油及天然氣進行萃取。M.G. Bryan 銷售及出租各種先進的壓裂幫浦拖車、卡車及拖運設備,協助生產商獲取這類資源。

挑戰

壓裂作業車輛成本最高可達 1 百萬美元,於極端的隔離環境運作,具有許多消耗元件。濾油器每 200 至 400 小時就要更換,而在運作 4,000 至 7,000 小時之後,就需要進行完整的引擎重組。壓裂作業車輛如果停機,每天光是內部成本就高達 3,000 至 7,000 美元,而且其中還沒有計算損失的產品營收。由於作業是在偏遠地區進行,甚至連行動電話都無法收訊,大部分生產商會在現場準備一部備用作業車輛,這樣車輛故障時就能繼續生產。

這種使用備用車輛的作法,讓壓裂作業成本居高不下。許多中小型油氣生產商是以月為單位租用壓裂設備,並不是設備控制系統或維護方面的專家。生產商通常會尋求方式降低成本,提升租用或採購設備的投資回報,以便讓這種方式值得投資。

M.G. Bryan 為了協助客戶達到最高的投資回報,需要即時了解其設備效能,以符合成本效益的方式記錄效能,協助客戶實現最長的資產運作時間。

雲端型解決方案協助 M.G. Bryan 取得關聯化資料,送往行動裝置及網頁

解決方案

M.G. Bryan 與 Rockwell Automation 合作為壓裂作業車輛開發新的控制及資訊系統,其中利用 Microsoft Windows Azure 雲端運算平台,結合 FactoryTalk® 軟體套件,可安全於遠端存取即時資訊。

每部車的控制系統都配備 Allen-Bradley® CompactLogix™ 控制器,並由雲端型版本的 FactoryTalk VantagePoint 軟體收集控制系統資料,顯示全方位及關聯化的車輛及車隊效能。資訊透過行動數據機傳送至雲端,其中資料分解為非常小的封包,即使在行動訊號覆蓋不良的地區也能傳送。此外,如果沒有連線,資料可儲存於閘道,於重新獲得連線時傳送。

緊密整合的全新控制及資訊系統,結合不同的資訊來源,包括歷史、關聯及交易資料。為了讓 M.G. Bryan 或其客戶充分利用此項豐富資料,而且不必建構及管理自己的資料中心,Rockwell Automation 利用雲端運算技術。

M.G. Bryan 工程部門主管 Josh Rabaduex 表示:「我們需要的解決方案,不論是處理五台卡車或 1,000 台卡車,都能發揮相同作用。我們也知道公司不希望預先投資大量硬體設備,或是處理長期的系統維護事宜,所以舊型資料中心不適合我們。」

M.G. Bryan 利用行動技術,透過雲端安全順暢的傳輸商業資訊,獲得更高程度的連網智慧能力。Rabaduex 表示:「我們現在可透過行動裝置及網頁瀏覽器由雲端取得資料,產生各種報告及儀表板,顯示個別車輛傳動系統狀況及壓裂效能,以及整體車隊的處理效能和維護趨勢。我們的新型資訊系統結合雲端運算的彈性及擴充性,真正為公司本身車隊及售出車輛,開創各種可能的營運管理解決方案。」

雲端型版本的 FactoryTalk VantagePoint 軟體收集控制系統資料,顯示全方位及關聯化的車輛及車隊效能

結果

透過安全且立即的可見度掌握遠端資產資料,讓 M.G. Bryan 客戶享有更出色的運作時間及生產力。有一位客戶聯絡 M.G. Bryan,抱怨所租用的車輛引擎出現喘振情形。這可能非常危險,因為引擎轉速的迅速變化,可能改變鐵管將水泵送至地面的壓力。如果管路破裂,不僅會造成生產停止,也可能產生碎片,造成現場工作人員受傷或甚至喪命。

這樣的引擎喘振問題,可能由多種因素造成,例如引擎退化、異物進入或內部元件故障等等。M.G. Bryan 人員能夠立即登入檢視該車輛傳回的資料。他們發現幫浦液體端入口壓力由 60 降至 6 psi,代表幫浦出現空蝕現象,亦即客戶水箱之中沒有水。公司人員建議客戶檢查水箱,並將意外關閉的閥打開,整個過程只花了 10 幾分鐘。客戶避免讓空氣進入液體端造成破裂,省下可能的 6 萬美元零件更換成本,並避免 100 英哩的維修旅程、工作人員受傷,以及喪失生產時間等問題。

這項解決方案也為全新商業模式開創機會,協助降低專案風險及生產成本,同時讓壓裂作業車輛加速獲利進程。Rabaduex 表示:「現在我們能夠監控每分鐘、每小時及每日的車輛使用情形,並能變更租用合約。我們將業界標準的每月合約改為依使用計費的付費模式,公司客戶不再需要以月為單位租用設備,不必為 24 小時連續進行泵送作業的車輛,以及從未使用的備用車輛支付相同價格,只要依據車輛實際使用的天數付費。」

目前擁有 M.G. Bryan 壓裂作業車輛的業主已經下單,要改裝 25 輛以上車輛,在現有車隊運用此項解決方案。不過公司目標還不僅於此,要利用此項解決方案刺激創新。Rabaduex 表示:「我們也在探索要如何利用此項資訊向客戶展示效能,並提供預防性維護。現在我們可以產生結構化資料,證明公司幫浦及其他元件更為耐用。我們可以利用結構化資料履行保固,也可以警示客戶更換空氣過濾器,或是進行引擎重組。其中具有無限的可能性。」

以上提及的結果專門針對 M.G. Bryan 使用 Rockwell Automation 產品與服務並結合其他產品,其他客戶的實際結果可能有所不同。

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