Erreichen einer Datenverfügbarkeit von 99,9 % zur Lieferung von kohlenstofffreiem Strom

GERE, ein Geschäftsbereich von General Electric, bietet Kunden auf der ganzen Welt Lösungen für die Stromerzeugung aus Wind-, Solar- und Wasserkraft. Jede Anlage enthält Sensoren für das Internet der Dinge (IoT), die kontinuierlich Status-, Leistungs- und Ereignisdaten erfassen. Auf der Grundlage dieser Daten entwickelte das Digital-Services-Team von GERE Cloud-native und On-Premises-Lösungen für das Asset Management, die von der von Vertragspartnern betriebenen Dienstleistungsflotte und externen Kunden genutzt werden. „Jeder Sensor sendet wichtige Daten von der Anlage. Wir machen die Daten nutzbar und liefern unseren Kunden auf der ganzen Welt Erkenntnisse“, so Prahalad Tarigopula, Chief Architect of Digital Engineering bei GERE. „Wir nutzen unser System, um Anomalien zu erkennen, Ausfälle vorherzusagen, Wartungsarbeiten schnell durchzuführen und unseren Kunden einen Mehrwert zu bieten.“

Die Verwaltung von Tausenden von Anlagen zur Maximierung der Stromerzeugung bei gleichzeitiger Kostenkontrolle ist ein Anliegen aller Unternehmen im Bereich der erneuerbaren Energien, GERE ist da keine Ausnahme. Obwohl das Unternehmen über ein System zur Verwaltung der Anlagen verfügte, führten die wachsende Flotte und die steigende Kundennachfrage zu Problemen bei den Betriebskosten, der Skalierbarkeit und der Zuverlässigkeit. Siloanwendungen führten zu inkonsistenten Benutzererfahrungen und überlappenden Informationen im gesamten Unternehmen GERE.

GERE entschied sich für die Entwicklung einer neuen, vollständig verwalteten und benutzerorientierten Plattform für digitale Dienste, die Bestandsdaten sammelt, verarbeitet und analysiert. Außerdem sollten die Daten den Kunden über eine neue, auf die Persona zugeschnittene Schnittstelle präsentiert werden. Um diese Ziele zu erreichen, wandte sich GERE an AWS. „Es war klar, dass AWS über alle Bausteine verfügte, die wir zur Lösung unserer Herausforderungen benötigten“, so Tarigopula. „Wir können unsere Lösung beispielsweise schnell in AWS skalieren, um eine große Anzahl von Benutzern zu bedienen, ohne dass wir eine Infrastruktur bereitstellen, verwalten oder einrichten müssen.“

Im Jahr 2020 baute GERE seine Plattform für digitale Dienste in AWS auf. Die Lösung nutzt eine containerisierte Architektur auf Basis von Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS), einem verwalteten Container-Service für die Ausführung und Skalierung von Kubernetes-Anwendungen in der Cloud oder On-Premises. „Da wir eine Container-basierte Architektur in Amazon EKS haben, ist es für uns einfacher, weitere Anwendungen und digitale Funktionen zur Unterstützung unserer Lösung hinzuzufügen“, so Tarigopula. GERE nutzte den AWS Enterprise Support, der Unternehmen einen Concierge-ähnlichen Service bietet, um sie beim Erreichen ihrer Ziele und beim Erfolg in der Cloud zu unterstützen, um seine Architektur zu entwerfen und die AWS-Servicefunktionen besser zu verstehen.

Die Lösung von GERE verwendet auch Amazon Managed Streaming für Apache Kafka (Amazon MSK), einen vollständig verwalteten Apache-Kafka-Service, der das Erfassen und Verarbeiten von Protokollen und anderen Formen von Streaming-Daten nahezu in Echtzeit erleichtert. Mit Amazon MSK verarbeitet GERE täglich Terabytes an Daten von mehr als 40.000 Anlagen, was einer Steigerung von 500 Prozent im Vergleich zur vorherigen Lösung entspricht. Die Verfügbarkeit der Plattform in AWS verbesserte sich ebenfalls und stieg von 89–92 Prozent auf 99,9 Prozent. „Durch die Migration zu AWS konnte unser Team die Bereitstellungshäufigkeit um mehr als das Fünffache steigern“, so Brian Case, Chief Digital Officer of Digital Services bei GERE. „Wir können Kapazitäten in einem Tempo bereitstellen, das dem Wachstum unserer Branche und den Bedürfnissen unserer Kunden entspricht.“

Im neuen System von GERE werden die Daten nach der Verarbeitung an AWS Glue gesendet, einen Serverless-Datenintegrationsservice, der das Erkennen, Aufbereiten und Kombinieren von Daten für Analysen, Machine Learning (ML) und Anwendungsentwicklung vereinfacht, wo sie durch Extraktions-, Transformations- und Ladeaufträge verarbeitet werden. Anschließend werden die Daten an eine von Amazon EMR betriebene Analyselösung gesendet, die zur schnellen Verarbeitung, Analyse und Anwendung von ML auf Big Data mithilfe von Open-Source-Frameworks verwendet wird. GERE nutzt Amazon EMR, um Analysen der Daten seiner Windturbinen durchzuführen. Dies hilft dem Unternehmen, Anomalien genau zu erkennen und zu beheben und vorbeugende Wartungsmaßnahmen durchzuführen, bevor die Leistung einer Turbine nachlässt.

Nach der Analyse können die Daten von mehr als 300 Microservices, die in Amazon EKS laufen, genutzt werden, um den Kunden von GERE wertvolle und umsetzbare Erkenntnisse zu liefern. „Der Einsatz von Amazon EKS hat die Art und Weise, wie wir unsere Dienste und Anwendungen aufbauen, grundlegend verändert“, so Tarigopula. „Wir hatten früher mehrere große Anwendungen, die auf ihrer eigenen monolithischen Architektur liefen. Jetzt, wo wir eine Container-basierte Architektur verwenden, haben wir eine einzige, einheitliche Lösung, mit der wir viele verschiedene Anwendungen zusammenführen können.“ GERE hat auch seine Upgrade- und Anwendungsbereitstellungszyklen in AWS verbessert. Bei der vorherigen Lösung waren die Einsätze auf ein- oder zweimal in 2 Wochen beschränkt. GERE hat jetzt mehrere Bereitstellungen pro Tag und kann neue Änderungen bei Bedarf bereitstellen.

GERE verbesserte auch seine Skalierbarkeit in AWS. Früher skalierte das Unternehmen manuell, wenn es mehr Kapazität benötigte, was arbeits- und ressourcenintensiv war. GERE skaliert jetzt automatisch nach Bedarf, so dass keine Infrastruktur mehr bereitgestellt werden muss. GERE migrierte außerdem von einer Single-Tenant- zu einer Multi-Tenant-Lösung. Jetzt kann das Unternehmen schnell skalieren, um neue Benutzer zu unterstützen, ohne den hohen Infrastrukturaufwand oder die Vorlaufkosten, die zuvor für die Einrichtung einer neuen Tenancy mit der vorherigen Lösung erforderlich waren. „Durch die Verwendung von Cloud-nativen, vollständig verwalteten AWS-Services kann sich GERE auf den Aufbau von Funktionen in großem Umfang konzentrieren, die den Kunden einen direkten Mehrwert bieten, während gleichzeitig Flexibilität und Geschwindigkeit erhalten bleiben“, so Anwar Ahmed, Chief Technology Officer – Digital Engineering bei GERE.

Mit AWS ist GERE in einer starken Position, um seine digitalen Fähigkeiten zu erweitern und neue Herausforderungen anzunehmen. Nach Abschluss der anfänglichen Entwicklung der Lösung plant GERE, seine Lösung mit Hilfe fortschrittlicher künstlicher Intelligenz auf der Grundlage von Amazon EMR und Amazon Redshift, einem vollständig verwalteten Data-Warehouse-Service im Petabyte-Bereich in der Cloud, weiterzuentwickeln.

GERE plant auch den Einsatz von Amazon SageMaker, mit dem Datenwissenschaftler und Entwickler hochwertige ML-Modelle schnell vorbereiten, erstellen, trainieren und bereitstellen können, um seine ML-Fähigkeiten zu stärken. „Wir haben einen natürlichen Rhythmus bei der Zusammenarbeit mit dem AWS-Team“, so Tarigopula. „Mit dem AWS Enterprise Support haben wir die Hilfe erhalten, die wir für die Entwicklung dieser Lösung und die Bewältigung einiger der Herausforderungen benötigten. Es war eine großartige Erfahrung, die AWS-Services auf dieser Reise zu nutzen.“