Whitepaper
Steigern Sie die Betriebseffizienz mit einer modernen SCADA-Infrastruktur
Neue Wege, um Kosten zu senken, mehr aus der Infrastruktur herauszuholen und die Rentabilität zu maximieren
Kurzfassung
Nach einer Wachstumsphase erlebt die Öl- und Erdgasindustrie in den Vereinigten Staaten nun eine der umwälzendsten Phasen ihrer Geschichte. Die Öl- und Gaspreise sind seit ihrem Höchststand im Juni 2014 um mehr als 60 Prozent gefallen. Diese neuen Preise spiegeln Faktoren wie die gestiegene Produktion in den USA, Wettbewerbsreaktionen von Produzenten aus Übersee, die Verfügbarkeit neuer Energiealternativen und die Sorge über ein nachlassendes Wirtschaftswachstum wider.
In diesem Umfeld müssen Öl- und Gasunternehmen alles tun, um Kosten zu senken, ihre Investitionen zu rationalisieren und sich auf verschiedene Strategien zur Verbesserung der Rentabilität zu konzentrieren. Dazu gehört auch, die Ausfallzeiten von Pipelines und Anlagen weiterhin zu minimieren. Doch mit einer reinen Kostensenkung ist es nicht getan. Darüber hinaus sind diese Unternehmen gefordert, die Effizienz der Betriebsabläufe zu erhöhen, insbesondere bei der Upstream-Produktion, während sie sich gleichzeitig strengeren Sicherheits- und Umweltvorschriften stellen müssen.
Das ist eine große Aufgabe, aber fortschrittliche Technologielösungen können helfen. Eines der schwierigsten Probleme, mit denen Öl- und Gasunternehmen konfrontiert sind, ist die Notwendigkeit, einen Überblick über ihre kritischsten Systeme zu behalten und dadurch die potenziellen blinden Flecken zu überwinden, die zu Ausfällen von Anlagen oder Pipelines führen können. Mit der richtigen Technologie zur Verbesserung der Sichtbarkeit und Systemen, die immer eingeschaltet sind, können Öl- und Gasunternehmen erhebliche Effizienzgewinne erzielen und ihren Betrieb messbar verbessern.
Dies wiederum ermöglicht es Öl- und Gasunternehmen, kostspielige Ausfallzeiten zu minimieren, die Lieferzeiten zu maximieren und die Einhaltung der sich ständig erweiternden Vorschriften zu erreichen. Kurz gesagt, sie können Ergebnisse erzielen, die sich dort auszahlen, wo es am wichtigsten ist: bei den Umsätzen und Gewinnen. Diese white paper wird beschreiben, wie eine solche neue Pipeline-Erfahrung Realität werden kann.
Industrie-Update
Nach einer Periode stetigen Wachstums befindet sich die US-amerikanische Öl- und Erdgasindustrie nun in ihrem tiefsten Abschwung seit den 1990er Jahren. Dieser Abschwung wird durch einen rasanten Preisverfall verursacht; so ist der Preis für Brent Crude Oil von einem Höchststand von 112 $ pro Barrel im Juli 2014 auf heute weniger als 50 $ gefallen - ein Rückgang von fast 60 Prozent. Die Preise haben sich zwar abgeflacht, scheinen sich jetzt aber im Bereich von 40 bis 50 US-Dollar pro Barrel stabilisiert zu haben, und viele Führungskräfte und Branchenanalysten glauben, dass es noch Jahre dauern wird, bis der Ölpreis wieder die glorreichen Zeiten von 90 bis 100 US-Dollar pro Barrel erreicht.
Abbildung 1: Die Volatilität der Ölpreise und der Rückgang 2014-2016
60 Prozent gefallen. Infolgedessen müssen die Unternehmen in dieser Branche, wie auch
der Erdgasindustrie, alles tun, um die Kosten
senken und die Rentabilität zu verbessern.
Mit der richtigen Technologie zur Erhöhung der Transparenz und mit Systemen, die immer einsatzbereit sind, können Öl- und Gasunternehmen erhebliche Effizienzgewinne erzielen und ihre Abläufe messbar verbessern. Kurz gesagt, sie können Ergebnisse erzielen, die sich dort auszahlen, wo es am wichtigsten ist: bei den Umsätzen und Gewinnen.
Das bedeutet, dass die Öl- und Gasunternehmen plötzlich von einem erheblichen Umsatzrückgang überrascht wurden - eine harte Nachricht für die Unternehmen, die in den letzten Jahren Rekordgewinne erzielt hatten. Infolgedessen mussten sie bis zu zwei Drittel ihrer Bohrinseln stilllegen und die Investitionen in Exploration und Produktion drastisch kürzen. Viele Unternehmen gingen in Konkurs, und schätzungsweise 250.000 Ölarbeiter - etwa die Hälfte davon in den USA - verloren ihren Arbeitsplatz.*
All dies führt zu einem Umfeld, in dem Öl- und Gasunternehmen - sowohl Upstream- als auch Midstream-Unternehmen - alles in ihrer Macht Stehende tun müssen, um Kosten zu senken und sich auf die strategischen Initiativen zu konzentrieren, die sie kontrollieren können, um wieder profitabel zu werden. Gleichzeitig müssen diese Unternehmen jedoch Technologielösungen implementieren, die mehr können als nur Kosten zu senken. Diese Lösungen müssen auch dazu beitragen, die Effizienz bestehender Abläufe zu erhöhen und die Sicherheit, die Einhaltung von Vorschriften und die Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft zu verbessern.
* The New York Times, "Oil Prices: What's Behind the Volatility? Simple Economics," September 29, 2016.
Risiken und Herausforderungen für die Branche
Störungen von Öl- und Erdgaspipelines können große Auswirkungen auf die öffentliche Sicherheit haben, wenn etwas schiefgeht. Denken Sie zum Beispiel an die Gasexplosion, die sich 2010 in San Bruno, Kalifornien, ereignete. Defekte Schweißnähte konnten dem erhöhten Gasdruck, der durch den wachsenden Energiebedarf entstand, nicht standhalten, was zu einer schweren Explosion führte, die eine mehr als 1.000 Fuß hohe Feuerwand erzeugte. Fünfunddreißig Häuser wurden zerstört, acht Menschen starben, der Aktienkurs des Unternehmens stürzte ab, und die anschließenden Gerichtsverfahren beschädigten den Ruf des Anbieters weiter.
Oder nehmen Sie das jüngere Beispiel einer Pipeline-Explosion, die sich am 31. Oktober 2016 in Shelby County, AL, ereignete. In diesem Fall explodierte die größte Benzinpipeline des Landes - die schätzungsweise 40 bis 50 Prozent des gesamten an der Ostküste verwendeten Benzins transportiert -, nachdem ein Subunternehmer versehentlich mit einem Bagger auf die Pipeline gestoßen war. Der Unfall tötete einen Arbeiter, verletzte vier weitere und führte zum Verlust von fast 400.000 Gallonen Benzin. Das gesamte Unternehmen wurde für sechs Tage stillgelegt und die nachgelagerte Benzinverteilung wurde erheblich verzögert.
Es gibt noch viele weitere Beispiele für Vorfälle wie diesen im ganzen Land, und leider können noch mehr auftreten. Um die Sicherheit aller zu gewährleisten, haben die Aufsichtsbehörden strengere Gesetze und Vorschriften, strengere Audits und höhere Geldstrafen bei Nichteinhaltung der Vorschriften erlassen. Und es sind nicht nur die Aufsichtsbehörden, sondern auch Gemeindevertreter, die Druck auf die Öl- und Gasunternehmen ausüben, um die Sicherheit zu erhöhen und veraltete Infrastruktur zu aktualisieren, die zu zukünftigen Unfällen führen könnte.
Während dies Beispiele für externen Druck sind, sehen sich Öl- und Gasunternehmen auch mit ihren internen Herausforderungen konfrontiert. Beispiele für interne Herausforderungen sind:
- Ständiges Ringen um die Abstimmung von Angebot und Nachfrage in Echtzeit
- Eine sehr reale "Talentlücke", die sich nachteilig auf den Betrieb, das Unternehmenswachstum und die Rentabilität auswirken wird
- Knappe Ressourcen für die Behebung von Ausfällen und Leistungsproblemen bei der Fernautomatisierung angesichts immer komplexerer Systeme
- Kürzungen der Kapitalbudgets für den Ersatz oder die Reparatur von Geräten
- Erhöhter Druck auf veraltete Pipelines oder Kompressorstationen (aufgrund steigender Mengen)
- Die ständigen buchhalterischen Herausforderungen, denen sich die vorgelagerten Produzenten im Zusammenhang mit der "Unwuchtbilanz" gegenübersehen
Diese Herausforderungen werden durch aktuelle Zitate von Öl- und Erdgasunternehmen dargestellt:
“ Wir haben inakzeptable Ausfallzeiten mit unseren immer komplexer werdenden IT-Systemen."
“ Wir müssen ein Heer von Leuten an abgelegene Orte schicken, um kritische Teile der Pipeline manuell zu überwachen, wenn die Systeme ausgefallen sind."
“ In einigen Fällen haben wir nicht die technischen IT-Fähigkeiten, Mitarbeiter oder Ressourcen, um Systemprobleme an entfernten Standorten zu beheben."
“ Wir müssen nachweisen, dass wir die Vorschriften einhalten - und es dürfen keine Daten fehlen, sonst können wir ein Bußgeld bekommen."
“ Wir fügen unseren Rohrleitungssystemen immer mehr Komplexität hinzu, was sie anfälliger für Brüche macht."
“ Wir haben Probleme, die Genauigkeit unserer Gasbilanz aufrechtzuerhalten."
All diese Herausforderungen bestehen in einem Umfeld, in dem die Gesamtbedeutung und die Abhängigkeit von Erdöl und Erdgas in den letzten 10 Jahren deutlich zugenommen haben, trotz der aktuellen Produktschwemme und dem daraus resultierenden niedrigen Preisumfeld. Es liegt auf der Hand, dass Öl- und Gasunternehmen ihre Optionen sorgfältig abwägen müssen, um den richtigen Weg zur Rückkehr zur Profitabilität zu finden.
Die Modernisierung von Automatisierungssystemen und die Aktualisierung veralteter SCADA-Anlagen ist ein Bereich, in dem die Vorgaben zur Rationalisierung von Abläufen, zur Steigerung der Effizienz und zur Einhaltung immer strengerer Vorschriften schnelle Erträge bringen.
Konventionelle Ansätze für SCADA greifen zu kurz
Viele Öl- und Gasunternehmen haben versucht, diese Probleme mit herkömmlichen IT-Servern zu lösen, auf denen kritische Anwendungen wie SCADA/HMI und Historian-Dienste an mehreren Standorten laufen.
Doch ein solcher Ansatz kann viele Herausforderungen mit sich bringen:
- Die kurze Nutzungsdauer herkömmlicher Server (im Durchschnitt drei bis fünf Jahre)
- Die traditionelle Implementierung von separaten Servern für jede kritische Anwendung
- Der Bedarf an mehreren Servern, um Redundanz zu erreichen
- Die Platz- und Energiebeschränkungen an abgelegenen Standorten
- Die Persistenz ungeplanter Ausfallzeiten
- Der Zeitaufwand, die Arbeitskraft und das IT-Fachwissen, die für die Durchführung von Wartung, Updates oder Reparaturen erforderlich sind
- Die Unterbrechungen bei der Datenerfassung, die die Nützlichkeit von Datenanalyseanwendungen untergraben
- Die Unfähigkeit, wahrscheinliche Fehler oder Ausfälle zu diagnostizieren, außer im Nachhinein
Um die Einschränkungen, Ineffizienzen und Verbindlichkeiten dieser oft veralteten, konventionellen Ansätze zu überwinden, erkennen die Führungskräfte, dass sie die Systeme modernisieren müssen, um die inhärenten Herausforderungen zu überwinden und die Anlagen, den Betrieb und die Pipelines am Laufen zu halten.
Virtualisierung, Always-On-Betrieb und Echtzeit-Analyse
Viele vorausschauende Öl- und Gasunternehmen nutzen jetzt die Kombination aus Virtualisierung, Always-on-Betrieb und Echtzeit-Datenanalyse, um ihre geschäftskritischen Systeme zu steuern. Diese drei Technologien sind in Unternehmen schon seit einiger Zeit weit verbreitet, aber für die Öl- und Gasindustrie sind sie relativ neu. Zusammen haben sie das Potenzial, Kosten zu senken, den Betrieb zu optimieren und Öl- und Gasunternehmen in die Lage zu versetzen, eine vorausschauende Wartung durchzuführen (anstatt auf einen Fehler oder Ausfall zu reagieren).
Virtualisierung bringt Kosteneinsparungen und Effizienz
Virtualisierung ermöglicht es Unternehmen, mehr Anwendungen auf einer Plattform auszuführen. Anstelle eines 1:1-Verhältnisses von Server zu Anwendung unterstützt die Virtualisierung ein Verhältnis von einem zu vielen Servern zu Anwendungen. Indem ein Server die Arbeit vieler Server übernehmen kann, kann jedes Unternehmen die Skalierbarkeit verbessern und Geld bei den Infrastrukturkosten sparen.
Doch obwohl die Virtualisierung ein mächtiges Werkzeug zur Effizienzsteigerung ist, birgt sie auch einige Risiken in sich. Je mehr Anwendungen auf einer Plattform laufen, desto wichtiger wird diese Plattform. Wenn ein virtualisierter Server ausfällt, können mehrere Anwendungen mit ihm ausfallen, was zu Ausfallzeiten und/oder der Unfähigkeit führt, zu sehen, was in SCADA, Historian oder anderen kritischen Anwendungen passiert. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die virtualisierte Plattform vor Ausfällen geschützt ist.
Fehlertolerante Systeme eliminieren ungeplante Ausfallzeiten
Öl- und Gasunternehmen benötigen fehlertolerante Lösungen, die eine nahezu 100-prozentige Verfügbarkeit ihrer wichtigen Anwendungen gewährleisten, um Unterbrechungen, Kosten für Ausfallzeiten und Risiken für den Ruf des Unternehmens zu vermeiden.
Viele IT- und OT-Lösungen, die für die Öl- und Gasindustrie vermarktet werden, behaupten eine hohe Verfügbarkeit, aber "nahe genug" ist wahrscheinlich nicht "gut genug". Der Unterschied zwischen "drei Neunen" (99,9 Prozent) und "fünf Neunen" (99,999 Prozent) der Verfügbarkeit ist riesig, ebenso wie die Kosten, die für ungeplante Ausfallzeiten anfallen.
Ein wichtiges Nebenprodukt des Einsatzes eines wirklich fehlertoleranten Systems ist natürlich, dass der Fluss der Echtzeitdaten von allen geschäftskritischen Anwendungen zum Kontrollraum (oder data center) ebenfalls ununterbrochen ist.
Datenanalyse in Echtzeit macht vorausschauende Wartung zur Realität
Kurz-, mittel- und langfristig wird die Fähigkeit von Öl- und Gasunternehmen, einen stetigen Strom von Echtzeitdaten aus ihrem Betrieb zu erfassen und zu analysieren, immer wichtiger für ihren Erfolg.
Dank präziser Echtzeitdaten können einige Öl- und Gasunternehmen heute jeden Monat Hunderttausende von Dollar bei der Erstellung von Ungleichgewichtsberichten einsparen. Andere nutzen die verbesserte Transparenz, die Systeme mit 100-prozentiger Verfügbarkeit und ohne Datenverluste bieten, und sind in der Lage, eine vorausschauende Wartung durchzuführen, um wahrscheinliche Fehlerquellen frühzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Wieder andere verbinden die Daten, die ihre Anwendungen generieren, mit Big-Data-Analysen und erhalten so neue Einblicke in jeden Aspekt ihres Betriebs und bereiten sich auf das industrielle Internet der Dinge (IIoT) vor.
Der schnellste Weg zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung ist die Beseitigung von Ausfällen und die proaktive Verhinderung von Anlagen- und Pipeline-Ausfallzeiten (und damit verbundenen Verlusten). Die fortschrittlichen Technologielösungen von Stratus Technologies - Lösungen zur Verbesserung der Skalierbarkeit, der Betriebszeit, der vorausschauenden Wartung und mehr - sind ein bewährter Weg für Öl- und Gasunternehmen, diese Ergebnisse zu erzielen.
Eine einzige, einfach zu bedienende Lösung
Heute durchläuft die Öl- und Gasindustrie drastische Veränderungen, als Folge eines Preisverfalls, der auf absehbare Zeit die neue Norm zu sein scheint. Diese neuen Bedingungen haben zu einer entsprechenden Verschiebung der Prioritäten geführt. Öl- und Gasunternehmen können es sich nicht mehr leisten, sich in erster Linie auf Expansions- und Wachstumsinitiativen zu konzentrieren, sondern müssen stattdessen die Kosten senken, die Effizienz des Betriebs verbessern und die bestehende Infrastruktur schützen. Kurz gesagt, sie müssen alles tun, um das Beste aus ihren aktuellen Ressourcen herauszuholen und versuchen, die Rentabilität zu maximieren.
Der schnellste Weg zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung ist die Beseitigung von Ausfällen und die proaktive Verhinderung von Anlagen- und Pipeline-Ausfallzeiten (und damit verbundenen Verlusten). Die fortschrittlichen Technologielösungen von Stratus Technologies - Lösungen zur Verbesserung der Skalierbarkeit, der Betriebszeit, der vorausschauenden Wartung und mehr - sind ein bewährter Weg für Öl- und Gasunternehmen, diese Ergebnisse zu erzielen.
Stratus kann auf eine 30-jährige Erfolgsgeschichte bei der Vermeidung von Ausfallzeiten und der Sicherstellung einer maximalen Rendite verweisen. Unser Flaggschiff ftServer® integriert die Schlüsseltechnologien Virtualisierung, Fehlertoleranz (Verfügbarkeit von über 99,999 Prozent) und Echtzeit-Datenerfassung in einer einzigen Lösung. Unsere Kunden - Upstream-, Midstream- und Downstream-Kunden - sind begeistert von der Einfachheit der Bedienung, dem proaktiven Support-Modell und der Servicefreundlichkeit. Obwohl wir Lösungen implementieren, die auf fortschrittlicher Technologie basieren, ist es uns wichtig, auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Kunden einzugehen.
Wenn Sie darüber nachgedacht haben, Ihre Öl- und/oder Gas-Automatisierungssysteme zu modernisieren, aber nicht ganz sicher sind, wo Sie anfangen sollen, kontaktieren Sie uns bitte. Seit mehr als 30 Jahren unterstützt Stratus Technologies Unternehmen dabei, ihre Systeme kontinuierlich in Betrieb zu halten, und wir würden uns freuen, wenn wir auch Ihnen helfen können.
Um mehr zu erfahren, besuchen Sie bitte www.stratus. com.
