De industriële retrofit-revolutie

In 2008 ArcelorMittal  bevond zich tussen een rots en een financiële moeilijke plaats.

Het mijnbouw- en metaalconglomeraat lanceerde een ambitieus plan om een ​​ijzerertscomplex uit de jaren 40 in Nova Scotia te upgraden door de jaarlijkse productie te verhogen van 16 miljoen ton naar 26-30 miljoen ton. Kort daarna zakten de ijzerprijzen in elkaar, waardoor de budgetten enorm onder druk kwamen te staan. Als klap op de vuurpijl realiseerde het bedrijf zich dat de haven niet eenvoudig achteraf kon worden aangepast aan nieuwere, grotere schepen:hij was direct uit de rots gegraven, zegt Michael Kanellos, IoT-analist, OSIsoft .

ArcelorMittal ging onverschrokken verder met wat je de "Extreme Makeover:The Industrial Edition" zou kunnen noemen. In plaats van zich te concentreren op nieuwe kapitaalinvesteringen of bouwprojecten, kozen ze ervoor om de productie te verhogen door mijnbouw-, slijp- en logistieke activiteiten te synchroniseren om te zien of dit een efficiëntere productie uit bestaande activiteiten kon persen.

In 2015 produceerde de Mines Canada-faciliteit 10 miljoen ton meer per jaar, het equivalent van $ 120 miljoen (€ 110 miljoen) aan jaarlijkse inkomsten. Alleen al in één jaar tijd steeg de productie van 23 miljoen naar 26 miljoen ton door processtappen te verfijnen - het bereiken van diezelfde toename van 13% door kapitaal zou tot $ 75 miljoen (€ 68,8 miljoen) hebben gekost, volgens Michel Plorde, directeur systemen .

Het verhaal van ArcelorMittal is er een die we in de industriële wereld zien. Papierfabrikanten zoals Verso en Fort zijn papierfabrieken uit de jaren zestig aan het aanpassen en ombouwen tot faciliteiten voor gespecialiseerde verpakkingen en materialen. Pastamakers, chemische reactoren en andere apparaten (die waarschijnlijk ouder zijn dan de gemiddelde leeftijd van mensen die dit artikel lezen) krijgen solid-state schijven en wifi-knobbeltjes op hun kant.

"We moeten de gebruiker of het bestaande netwerk efficiënter krijgen om de capaciteit uit te breiden", zegt Richard Glick, een commissaris voor de Federal Energy Regulatory Commission bij ACORE Renewable Energy Grid Forum. "Er is veel interesse in het Congres om de modernisering van het netwerk op te nemen in een infrastructuurwet."

De trend om te retrofitten wordt grotendeels gedreven door vier factoren:

Nummer één :De wet van Moore en de economische impact is nog steeds springlevend. Processoren, sensoren en andere hardware blijven dramatisch, gestaag in prijs dalen terwijl de prestaties toenemen. Dit heeft de weg vrijgemaakt voor een betere uptime en voorspellend onderhoud. Het pitchlager - een set lagers die windturbinebladen in een hoek plaatsen om de output te maximaliseren - is vaak de oorzaak van storingen en stilleggingen.

Wachten tot het defect raakt, kan leiden tot reparatiekosten van $ 150.000 (€ 137.593) of meer, maar er zijn weinig zichtbare signalen die op een probleem duiden. Doorlopende prestaties bewaken en storingen voorspellen, Sempra Energy schat de kosten in verband met uitvaltijd en reparaties met 90%. Orsted gebruikt vergelijkbare technieken om het aantal boottochten dat nodig is om zijn offshore windturbines te onderhouden te halveren, wat 20 miljoen euro per jaar bespaart.

Nummer twee , en misschien wel het allerbelangrijkste:het retrofitten van apparatuur kan klanten geld besparen en tegelijkertijd als een inkomstenbron voor fabrikanten dienen, om nieuwe technologieën te gebruiken om aftermarket-services met toegevoegde waarde te koppelen aan nieuwe of eerder bestaande apparatuur.

De CAT Connect-services van Caterpillar besparen bijvoorbeeld één rederij $ 1,5 miljoen (€ 1,3 miljoen) per schip per jaar door gegevens over brandstofverbruik en aanbevelingen voor operationele verbeteringen te verzenden. Klanten besparen geld terwijl Caterpillar en zijn dealers hun inkomsten verhogen.

Nummer drie , heeft de financiële sector meer macht dan jaren geleden. Niemand wil geld in nieuw kapitaal investeren, tenzij het moet. Het retrofitten van oude apparatuur met software levert een snellere ROI op dan nieuwe apparatuur.

En tot slot, nummer vier :oude apparatuur werkt nog gewoon goed! De gemiddelde leeftijd van een transformator op het Amerikaanse elektriciteitsnet is nu 40+ jaar oud. Tienduizenden transformatoren zijn verspreid over de VS, variërend van $ 2 miljoen (€ 1,8 miljoen) tot $ 7 miljoen (€ 6,4 miljoen). Het zou moeilijk zijn om apparatuur te vinden in een datacenter dat 40 jaar oud is, laat staan ​​een volledig datacenter dat zo oud is.

Itaipu exploiteert 's werelds grootste hernieuwbare energiecentrale ter wereld, met een hydro-elektrische dam die in 2016 103 terawatt produceerde - en die enkele decennia oud is. Om de levensduur te verlengen, heeft Itaipu geïnvesteerd in sensorsystemen die potentiële mechanische en structurele problemen vroeg in hun levenscyclus detecteren, evenals in systemen om de output te verbeteren.

Ook op kleinere schaal zien we interessante resultaten. J.D. Irving wilde geen zaag vervangen die 60 voet lange papierspoelen in rollen toiletpapier van 15 cm sneed, maar hij wilde ook beginnen met het verzamelen van gegevens uit het systeem van de jaren 70. Met een draadloze gateway en andere technologie ontwikkelde het een relatief snelle en goedkope bypass.

Oud in nieuw veranderen lost niet alle problemen op. Een solide percentage van de winst in energie-efficiëntie in huizen en gebouwen in het afgelopen decennium is te danken aan nieuwe apparatuur die aanzienlijk beter is. Toch is het vaak de beste plek om te beginnen.

Ik kies ervoor om volgens dit motto te leven:als het twijfelt, gooi het dan niet weg.

De auteur is Michael Kanellos, IoT-analist, OSIsoft