FGR Automation
            

FGR wurde 1985 gegründet und ist ein Ingenieurbüro für Systeme, die durch die vollständige Automatisierung von Fertigungsprozessen erhebliche Verbesserungen der Gesamtanlageneffizienz, Steuerung und Rentabilität bieten. FGR hat integrierte Steuerungssysteme auf der ganzen Welt entwickelt und installiert - unter anderem für Raffinerien, Energie, Wasser und Abwasser, LKW- und Zugbeladung und die Verpackung pharmazeutischer Produkte. 

In einer Phosphatmine tief in der Wüste von Utah bohrt ein Bergbauunternehmen Bohrlöcher. Aus diesen Feldern sickert phosphathaltiges Wasser. Phosphat, ein grundlegender Bestandteil des Lebens und ein wertvolles Element in Düngemitteln, wird über Solarverdampfer getrocknet und in Kristallform für den Transport gesammelt.

Es gibt keinen Strom und schon gar kein Internet. Die Kommunikation ist auf firmeneigene Satellitentelefone beschränkt. Wenn in einem der Bohrlöcher etwas passiert - zum Beispiel, wenn der Boden instabil wird und das Loch einstürzt -, müsste einer der Arbeiter Hilfe holen. Er bräuchte dann vielleicht Ersatzteile oder sogar einen Krankenwagen, wenn jemand verletzt wäre. Aber die nächste Stadt ist 80 Meilen entfernt. Es würde Stunden dauern, um medizinische Hilfe zu bekommen - oder ein wichtiges Teil. In der Zwischenzeit müsste die Arbeit unterbrochen werden, was zwangsläufig zu Produktionsausfällen führt.

Die Möglichkeit, die Bohrlöcher zu überwachen und aus der Ferne zu kontrollieren, ist daher nicht nur aus Gründen der Compliance, sondern auch aus Sicherheitsgründen wichtig. Müsste sich der Minenbetreiber auf Menschen verlassen, um Daten sammeln, wären im Winter mehrere Personen und eine Schneekatze erforderlich. Das Seebett, auf dem sich die Bohrinsel befindet, besteht aus Bentonit-Ton, der nach einem Regenguss an den Reifen oder Schuhen des LKWs klebt und somit nicht bewegt werden kann.

"Vor IoT hätten wir vier Leute gebraucht, um überhaupt zum Ort des Geschehens zu kommen", erklärt Paul Gillott, Vizepräsident bei FGR. "Bis sie mit den Daten zurückkamen, konnten diese einen Monat alt sein. In der Zwischenzeit könnte sich alles verändert haben und es könnten ökologische Probleme auftreten, die nicht beachtet werden." 

Daten in Wert verwandeln 

Dies war die Art von Problem, auf die sich das Ingenieurbüro FGR spezialisiert hat. In Dutzenden solcher Minen gab es kritische Daten, die Bergbauunternehmen sammeln und in Mehrwert umwandeln wollten.

FGR wusste, dass das Bergwerk zunächst einmal Strom für eine Internetverbindungen benötigen würde. Der Plan: Die Bohrlochmine mittels Sensoren an der Ausrüstung an das Internet-of-Things anschließen, damit das Bergbauunternehmen die Bohrlöcher auf Druck, Temperatur und Feuchtigkeit überwachen kann. Alle potenziellen Probleme werden angezeigt, bevor sie kritisch werden. Mobile Geräte mit Dashboards warnen die Arbeiter vor Ort, während ausgefeiltere Dashboards in der Zentrale aufleuchten.

FGR entwarf, baute und installierte Solarpaneele, um die Daten aus der Mine zu übertragen und zur Analyse in die Cloud zu schicken. Dann entwarf, baute und installierte das Unternehmen Sensoren, die die Bedingungen in Echtzeit überwachen und weiterleiten konnten.

Doch als Nächstes brauchte FGR einen vertrauenswürdigen Partner für eine IoT-Plattform, um die Daten zu erfassen, sie nach Mustern und Hinweisen auf Probleme zu analysieren und dann Echtzeitwarnungen an die Mitarbeiter zu senden.

"Wir wollten eine bessere Analytik, also begannen wir den Weg zur Partnerschaft mit Cumulocity IoT", so Gillott. "Dies [die Phosphatmine] war unser erster Anwendungsfall, der von Cumulocity IoT unterstützt wurde." Durch die Zusammenarbeit von FGR mit Cumulocity IoT und seinen analytischen Komponenten kann das Bergbauunternehmen nun die Qualität des Bohrlochs überwachen, um sicherzustellen, dass es keine gefährlichen Druck- oder Feuchtigkeitsveränderungen gibt. Da die Umgebungstemperaturen in der Wüste am selben Tag um bis zu 90 Grad schwanken können, werden externe Datenquellen, wie das Wetter, mit einbezogen.

Vorgenehmigung 

Ein weiterer Vorteil der IoT-Lösung ist, dass die Bodenmessungen bereits vor der Bohrung durchgeführt werden können, um den Behörden die Stabilität des Bodens zu dokumentieren. Mit Cumulocity IoT können die Daten direkt in behördliche Formulare eingespeist werden, was den Vorabgenehmigungsprozess wesentlich vereinfacht und beschleunigt. "Für diese behördlichen Formulare zur Vorabgenehmigung werden eine Menge Daten benötigt", so Gillott. "Die Daten sind wichtig, um zu beweisen, dass der Boden stabil genug für den Betrieb ist."

In anderen Minen wird die kombinierte Lösung von FGR und Cumulocity IoT zur Überwachung von Felswänden eingesetzt. Ein Einsturz einer großen Felswand wäre katastrophal und würde möglicherweise den Inhalt giftiger Abraumhalden in die Umwelt freisetzen. Durch die Überwachung der Wände auf Vibration oder Bewegung können Unternehmen einen potenziell rufschädigenden Unfall verhindern. 

Neue Projekte

Beim neuesten Projekt von FGR mit Cumulocity IoT werden Autoteile in Brasilien überwacht. Schlauchschellen, die für BMW und Tesla gebaut werden, stammen aus einer Produktionslinie mit zehn verschiedenen Teilen. Die gemeinsame Lösung überwacht alle Daten der Produktionslinie in Echtzeit, um die Qualität der Teile sicherzustellen. Die Daten gehen in eine analytische Datenbank mit zusätzlichen Kontextdaten ein, um Produktionsfehler und Ausfälle zu erkennen und zu verhindern. Außerdem ermöglicht dies dem Unternehmen, den Materialeinsatz zu optimieren.

"Damit soll vor allem sichergestellt werden, dass schlechte Teile nicht in den Gutteilbehälter gelangen. Dies wird durch mehrere Stufen automatisierter Qualitätskontrolle erreicht, während die Teile hergestellt und entlang der Produktionslinie verfolgt werden. Außerdem ermöglichen die gesammelten Daten eine Analyse der Werkzeugmaschinen", so Gillott. "Dann ist das Reporting der Produktion genau und wird nicht durch unautorisierte menschliche
Eingriffe verfälscht."

Weitere mögliche zukünftige Anwendungen für Cumulocity IoT sind die Überwachung der Wasserqualität. Das zu behandelnde Abwasser kommt manchmal von weit her und muss für den Fall eines Lecks überwacht werden. Außerdem kann das IoT dabei helfen, vorherzusagen, ob eine Kläranlage überlastet ist - zum Beispiel aufgrund von schlechtem Wetter, das zu einer Flut von Regenwasser führt. "Die Abwasseraufbereitung aus dem Bergbau ist sehr wichtig und das IoT löst eine Menge Probleme", so Gillott. 

Fazit 

Mit dem Einsatz von Cumulocity IoT und seinen Analyse-Tools kann FGR kritische Daten von nun wirklich vernetzten Minen und Fabriken sammeln und analysieren. Diese Daten haben einen messbaren Mehrwert in Bezug auf Sicherheit, Qualität und Zeitersparnis in allen Branchen.

"Wir sind ein Unternehmen der Betriebstechnologie und wollen das auch bleiben", sagt Gillott. “Durch die Zusammenarbeit mit Cumulocity IoT können wir nun IoT - zusammen mit unserem tiefen Wissen über Industriesysteme - nutzen, um unseren Kunden zu helfen, ihre Daten in Mehrwert zu verwandeln.”