IoT-Lösung : Wie Siemens die Ölförderanlagen der OMV digitalisiert

Siemens hat eine skalierbare End-to-End-IoT-Lösung präsentiert, die Öl- und Gasunternehmen dabei unterstützen wird, ihre Produktion zu optimieren und Kosten durch vernetzte Systeme zur dezentralen Automatisierung und Datenanalyse zu senken. IoT Well Surveillance wurde in Zusammenarbeit mit der Intel Industrial IoT Group entwickelt. Mit diesem innovativen Ansatz bietet Siemens gemeinsam mit Intel der internationalen Öl- und Gasindustrie eine kosteneffiziente Lösung an, um in der Fläche verteilte Anlagen mit minimalem Aufwand in ein Netzwerk zu integrieren und gleichzeitig einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen.

In einer von fallenden Preisen gekennzeichneten Branche hilft Siemens IoT Well Surveillance Öl- und Gasförderunternehmen, die Kostenvorteile der Digitalisierung umfassend zu nutzen. Da die Öl- und Gaspreise seit 2014 um rund 50 Prozent gesunken sind, suchen Unternehmen derzeit verstärkt nach Technologien, die die Anlageneffizienz steigern und den Betrieb optimieren. Die in der Fläche weit verteilten Ölförderanlagen haben in der Regel einen beträchtlichen Abstand zueinander und sind daher meist nur teilweise in Automatisierungssysteme integriert. Dies macht die Datenerfassung für die zentrale Speicherung und Analyse schwierig und begrenzt die betrieblichen Möglichkeiten. Siemens IoT Well Surveillance gestattet es Öl- und Gasförderunternehmen, Daten von zuvor nicht vernetzten Anlagen kosteneffizient in ihre Automatisierungssysteme zu integrieren. Dies erlaubt eine umfassende Zustandsüberwachung (Condition Monitoring), vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) und damit die Reduktion von Anlagenausfallzeiten.

Siemens IoT Well Surveillance zielt auf einen effizienteren Betrieb und eine verbesserte Überwachung von Ölfeld-Förderanlagen ab. Die Lösung nutzt vorhandene Sensoren und das Simocode-Motormanagementsystem von Siemens für die dezentrale Datenanalyse. Das Edge-Computing-Gerät, die mit Intel Komponenten ausgestattete Siemens Nanobox, führt mit Hilfe der gewonnen Daten anspruchsvolle Analyse- und Soft-Sensing-Aufgaben durch, berechnet daraus die Pumpenparameter, löst Alarme aus und optimiert die Produktion. Die Durchführung dieser Berechnungen an der Pumpe gewährleistet einen unabhängigen Betrieb am Bohrloch. Zur Weiterverarbeitung und Feldanalyse werden die Informationen an ein zentrales SCADA-System bzw. an eine IoT-Plattform gesendet. Weitere Betriebs- und Alarmfunktionen inklusive Videointegration stehen dem Personal vor Ort über ein interaktives Webportal zur Verfügung.

Die Lösung ist in die Siemens IoT-Plattform MindSphere integriert und bietet eine nahtlose Verbindung zwischen der Produktionsanlage und den Anwendungen für die erweiterte Analyse mehrerer Bohrlöcher. Zu den weiteren Vorteilen dieser Digitalisierungslösung zählen die gesteigerte Anlagen-Transparenz, die hohe betriebliche Effizienz und die maximierte Produktivität. „Siemens IoT Well Surveillance optimiert die Ölproduktion und arbeitet mit höchster Energieeffizienz", bestätigt Uwe Tröger, Siemens Global Head Oil & Gas Onshore und Senior Executive VP Process Industries und Drives (PD) sowie Digital Factory (DF), verantwortlich für den mittleren Osten. „Dies ermöglicht es, die Kosten in einer Branche zu senken, die enorme Anstrengungen unternimmt, um angesichts der niedrigen Ölpreise eine anhaltende Rentabilität zu gewährleisten. Durch die Digitalisierung und den Einsatz innovativer Technologien, die sich bereits in anderen Branchen bewährt haben, können Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit nachhaltig verbessert werden."

Intel hat bei der Entwicklung von Siemens IoT Well Surveillance eng mit Siemens zusammengearbeitet. Intel-Technologien und Hardware sind in der Lösung enthalten, darunter ein mit einem Intel Atom-Prozessor ausgestattetes Gateway, die Siemens Nanobox, und ein Intel-basierter Wireless Access Point. Ein robustes, mit einem Intel Core i5-Prozessor betriebenes Siemens Industrie Tablet wird vor Ort für die Visualisierung der aktuellen Daten und der bis zu sechs Monate umfassenden Datenhistorie eingesetzt. Intel war zudem an der Softwareentwicklung beteiligt. „Die innovative IoT-Lösung von Siemens für die Überwachung, Analyse und Steuerung von Erdölförderanlagen basiert auf der skalierbaren Intel IoT-Technologie und demonstriert den Nutzen moderner Analysemethoden und von Soft Sensing für die Optimierung und Überwachung von Bohrlöchern, womit die Gesamtbetriebskosten deutlich gesenkt werden", erklärt Christine Boles, General Manager der Division Industrial & Energy Solutions in der Internet of Things Group von Intel. „Gemeinsam helfen Intel und Siemens dabei, die Welt der Ölfeldautomatisierung zu verändern und Unternehmen in einem schwierigen Marktumfeld erfolgreich zu machen."

Partner für das Pilotprojekt von Siemens und Intel ist das in Wien ansässige Öl- und Gasunternehmen Omv, welches seit April 2017 die IoT-Bohrlochüberwachungslösung auf einem Ölfeld testet. OMV ist Betreiber von mehreren tausend sogenannten Beam Pump Stripper Wells weltweit. IoT Well Surveillance ermöglichte neben der Produktionsoptimierung das frühzeitige Erkennen und Beheben von Produktionsverlusten, die Optimierung der Instandhaltung und eine Entlastung des Personals vor Ort. „Die Siemens-Lösung ermöglicht die vollständige und zugleich kosteneffiziente Überwachung von Sonden mit geringer Produktion wie Stripper Wells", bestätigt Saša Blažeković, Team Leader Production Support bei Omv.

Insgesamt arbeiten für Siemens in Österreich rund 10.200 Menschen. Der Umsatz lag im Geschäftsjahr 2016 bei rund 3,3 Milliarden Euro. Die Geschäftstätigkeit konzentriert sich auf die Gebiete Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung. Dazu gehören im Wesentlichen Systeme und Dienstleistungen für die Energieerzeugung, -übertragung und -verteilung ebenso wie energieeffiziente Produkte und Lösungen für die Produktions-, Transport- und Gebäudetechnik bis hin zu Technologien für hochqualitative und integrierte Gesundheitsversorgung. Siemens Österreich hat nicht nur die Geschäftsverantwortung für den heimischen Markt, sondern auch für 18 weitere Länder in der Region Zentral- und Südosteuropa sowie Israel.