Fallstudie
Ruhrkohle AG (RAG)
Stratus garantiert einen kontinuierlichen und zuverlässigen Betrieb im Bergwerk Auguste Victoria
Für die meisten Industrien, die sich in der letzten Phase ihres Lebenszyklus befinden, wären Investitionen in die Infrastruktur unsinnig. Für die Ruhrkohle AG (RAG), Deutschlands führenden heimischen Kohleproduzenten, waren sie jedoch absolut notwendig. Leben, Landschaften, Existenzen, Anlagen, Ansehen und Einkommen hingen davon ab.
Da das letzte noch in Betrieb befindliche Bergwerk des Landes bis 2018 geschlossen werden sollte, war es für die RAG von entscheidender Bedeutung, dass ihre 3 500 Mitarbeiter, ihr Eigentum, ihre Maschinen und ihre Daten jederzeit sicher waren. Als die Entscheidung getroffen wurde, alle Systeme von einem Unix-Betriebssystem auf Windows zu portieren, war es auch an der Zeit, die gesamte Infrastruktur zu überprüfen. Es war an der Zeit, auch über eine Aufrüstung der Server nachzudenken. Die RAG zog zunächst Clustersysteme in Betracht. Dann informierte sie sich über eine wirklich fehlertolerante Infrastruktur. Man entschied sich für Letzteres und hostete schließlich auf Stratus® ftServer®-Systemen.
Schnelle Fakten
Lösungsprofil
- Die Steuerung und Regelung der Betriebsanlagen des Steinkohlebergwerks Auguste Victoria der Ruhrkohle AG (RAG) ist eine äußerst kritische Aufgabe. Leben, Landschaften, Existenzen, Anlagen, Geschäfte und Reputation hängen davon ab. Die RAG schützt ihre Systeme mit fehlertoleranten Stratus Servern. Die 38 Server von Stratus sind seit der Umstellung im Jahr 2003 nicht ein einziges Mal ausgefallen.
Lösungen
- Stratus® ftServer®-Systeme
- Siemens® Simatic/WinCC
Geschäftsziele
Der deutsche Steinkohlenbergbau ist seit Jahrzehnten im Niedergang begriffen, und Prognosen zufolge wird es ihn bis 2018 nicht mehr geben. Die Zeche Auguste Victoria (nördlich von Essen und Düsseldorf) ist eine der wenigen verbliebenen Zechen, die seit 1899 in Marl ( edge ) im Ruhrgebiet in Betrieb ist.
Rund 3.500 Menschen arbeiten hier, zwei Drittel von ihnen 1.000 Meter unter der Erde, um in einem fast 100 Kilometer langen Stollensystem Kohle abzubauen. Dabei kommen ihnen heute riesige Maschinen zu Hilfe, Kohlenhobel und Längswandscheren schneiden und formen täglich fast 14.000 Tonnen Kohle aus dem Flöz. Die Steuerung und Regelung der untertägigen Anlage ist in der Leitwarte gebündelt. Die Leitwarte ist das Gehirn des Bergwerks, die Koordinationszentrale für Produktion und Sicherheit. Sollte eine dieser Anlagen oder die unterstützende IT in der Leitwarte ausfallen, sind Leben, Landschaften, Existenzen, Eigentum, Ausrüstung, Ruf und Einkommen in echter Gefahr.
Der Kontrollraum hat zwei spezifische Aufgaben:
1. Sie ist für die Sicherheit der Bergleute verantwortlich, insbesondere für die Belüftung und Frischluftzufuhr unter Tage sowie für die Beseitigung von Grubengasen, insbesondere Methan und Kohlenmonoxid.
2. Sie ist für den Betrieb der unterirdischen Maschinen zuständig. Es werden Daten von Motoren, Pumpen, Förderbändern und Aufzügen gesammelt, die die Zentrale über eventuelle Stromausfälle und die Hoch- und Tiefstände des Wasserspiegels informieren und so den Wasserstand und eventuelle Überschwemmungen unter Tage anzeigen.
Viele der Maschinen werden direkt über Tage in der Leitwarte gesteuert; die großen Kohlenpflugmaschinen sind zwar unter Tage aufgestellt, aber die Befehle, die ihren kontinuierlichen Betrieb sicherstellen, kommen aus dem Kontrollraum einen Kilometer weiter oben. Die Leitwarte weiß zu jeder Zeit, welche Maschinen was tun, und kann die erforderlichen Anpassungen an deren Betrieb vornehmen. Ihre ständige Verfügbarkeit ist von entscheidender Bedeutung.
Die RAG setzte in den Leitwarten ihrer fünf funktionsfähigen Bergwerke, darunter auch Auguste Victoria, zunächst herstellerspezifische Lösungen ein und ersetzte diese in den 1990er Jahren durch Unix-Anwendungen. Diese Systeme wurden auf Windows portiert und heute laufen alle IT-Systeme in allen Bergwerken der RAG auf dieser Plattform.
"Wir mussten keine Ausgaben für Schulung oder Verwaltung tätigen, um diese Systeme nutzen zu können, und wir konnten unsere gesamte vorhandene Software ohne Anpassungen mit den Stratus Servern nutzen. In dieser Hinsicht sind die fehlertoleranten Server eine weitaus bessere Lösung als ein Clustersystem ..."
Peter Riede
Abteilung Service & Vertrieb für BK 12 IT-Infrastruktur
Ruhrkohle AG (RAG)
In jeder der vier RAG-Leitwarten erfassen IT-Systeme den Status von Druck und Wasserstand im Bergwerk sowie die Server, die direkt für die Steuerung der Maschinen zuständig sind. Beide Systeme gewährleisten den laufenden Betrieb im Bergwerk.
Diese IT-Systeme sind in jeder Hinsicht kritisch für das Geschäft der RAG. Ein IT-Ausfall würde sofort zur Einstellung des Betriebs im Bergwerk führen, was angesichts des komplizierten Zusammenspiels einer Vielzahl von teuren Maschinen, Transportmitteln sowie der Luft- und Wasserversorgung schnell zu erheblichen Schäden führen kann. Angesichts der Tatsache, dass sich die Maschinen in engen Stollen, einen Kilometer unter der Erde und unter äußerst ungünstigen Bedingungen befinden, ist es von entscheidender Bedeutung, dass jeder Schaden an den Maschinen sofort bemerkt wird. Ein Fehlalarm, ein zu schnell eingeleiteter oder nicht rechtzeitig gestoppter Prozess kann von einem Servicetechniker nicht ohne weiteres behoben werden. Nur ein kompliziertes Verfahren kann hier Abhilfe schaffen.
Die Server im Kontrollraum müssen ständig verfügbar sein. Der Kontrollraum verfügt über eine unabhängige Stromversorgung, um einen ausfallsicheren und unterbrechungsfreien Betrieb zu gewährleisten, und diese unterbrechungsfreie Stromversorgung kann einen Ausfall bis zu 10 Minuten lang aufhalten. Kabel, Verbindungen und Netzwerke können redundant ausgelegt werden. Die RAG musste aber noch mehr tun. Die RAG musste die Redundanz in ihren Servern so einfach und überschaubar wie möglich einbauen, um die Systeme und den Betrieb möglichst wenig zu beeinträchtigen.
Die RAG hat sich dafür entschieden, Stratus fehlertolerante Server zu verwenden. Diese Systeme sind in allen Bereichen redundant aufgebaut, so dass beim Ausfall einer Komponente der Betrieb ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann. Dadurch weisen die fehlertoleranten Server eine branchenführende Verfügbarkeit auf. Aus praktischer Sicht funktionieren die Server von Stratus wie eine einzige Maschine und sind daher einfach zu installieren, zu verwalten und zu nutzen, wodurch sie alle ursprünglichen Kaufkriterien der RAG erfüllen.
"Als Systemnutzer sehen Sie die redundanten Teile im fehlertoleranten Server nicht. Sie haben ein System vor sich, das sich intern selbst reguliert", erklärt Riedel, RAG.
"Wir mussten keine Ausgaben für Schulung oder Verwaltung tätigen, um diese Systeme nutzen zu können, und wir konnten unsere gesamte vorhandene Software ohne Anpassungen mit den Stratus Servern verwenden. In dieser Hinsicht sind fehlertolerante Server eine weitaus bessere Lösung als ein Clustersystem", fasst er zusammen.
Auswirkungen auf das Geschäft
Die Integration dieser fehlertoleranten Infrastruktur durch die RAG war ein schrittweiser Prozess und ein echter Erfolg.
Zu Beginn hat die RAG einfach einen Stratus Server in den zentralen Bedienrechner gestellt, wie Dietmar Misch, Automatisierungstechniker im Bergwerk Auguste Victoria, erklärt:
"Nachdem wir gesehen haben, dass unsere Erwartungen in Bezug auf die Verfügbarkeit vollständig erfüllt wurden, haben wir unseren Betrieb aufgeteilt und betreiben jetzt jedes Bergwerk mit einem eigenen Stratus Server."
Jetzt stehen zusätzliche Server bereit, um den Betrieb und die Sicherheit auch von stillgelegten Bergwerken auf neue Standorte zu übertragen. Dazu sind in jedem Bergwerk der RAG fehlertolerante Server im Einsatz: Ein Server ist für die Betriebsdatenerfassung zuständig, die anderen steuern die Anlage. Insgesamt verfügt die RAG heute über 38 Server ( Stratus ), die zum Teil seit über einem Jahrzehnt ohne einen einzigen Ausfall im Einsatz sind. Um eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten, hat die RAG auch einen Servicevertrag mit Stratus abgeschlossen.
"Wir haben einen technischen Ausfall gehabt", berichtet Misch. "Es war zwar nur eine Komponente, ein Festplattencontroller, der ausgefallen ist. Wir haben den Ausfall zunächst gar nicht bemerkt, weil der Computer einfach weiterlief. Trotz des Ausfalls eines Teils stand unser Betrieb also nicht still. Und genau aus diesem Grund haben wir diese Systeme gekauft..."
"Als Systemnutzer sehen Sie die redundanten Teile im fehlertoleranten Server nicht. Sie haben ein System vor sich, das sich intern selbst regelt."
Peter Riede
Abteilung Service & Vertrieb für BK 12 IT-Infrastruktur
Ruhrkohle AG (RAG)
Über Stratus Technologien
In der heutigen, ständig aktiven Welt laufen Anwendungen unter immer anspruchsvolleren Bedingungen. Mit diesen steigenden Anforderungen wächst der Druck, selbst kleinste Ausfallzeiten von Anwendungen zu verhindern. Unternehmen reagieren auf diesen Bedarf an Always-on-Lösungen, indem sie nach Technologien suchen, die entweder mit ihren aktuellen IT-Infrastrukturen übereinstimmen oder diese verbessern.
Die Lösungen vonStratus Technologies ermöglichen den schnellen Einsatz von Always-on-Infrastrukturen, von Unternehmensservern bis hin zu Clouds, ohne dass Ihre Anwendungen geändert werden müssen. Stratus Produkte (Software und Server) in Kombination mit den Mitarbeitern von Stratus ermöglichen es den Kunden, Ausfallzeiten zu vermeiden, bevor sie entstehen, und gewährleisten so eine ununterbrochene 24/7/365-Performance der wichtigsten Geschäftsabläufe.
