Mueller Water Products nutzt Amazon SageMaker zur Verbesserung der Lecksuchleistung

Mueller Water Products Inc. (Mueller) wollte seine technologische Infrastruktur weiter verbessern und seine hochentwickelten Fähigkeiten zur Datenerfassung und zur Bereitstellung wichtiger Erkenntnisse für die Kunden weiter ausbauen. Daher plante das Unternehmen, einen Großteil seiner Cloud- und On-Premises-Systeme in einem einzigen, umfassenden Cloud-System zu konsolidieren.

Mueller hat dies mit Amazon Web Services (AWS) erreicht, indem das Unternehmen einen Data Lake in Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) erstellte. Dabei handelt es sich um einen Objektspeicherservice, der branchenführende Skalierbarkeit, Datenverfügbarkeit, Sicherheit und Leistung bietet. Auf diese Weise wurde das Unternehmen in die Lage versetzt, die Lecksuchleistung mit dem vollständig verwalteten Service Amazon SageMaker zu verbessern, mit dem ML-Modelle schnell erstellt, trainiert und bereitgestellt werden können.

Durch die Entwicklung seiner skalierbaren Software- und Datenlösung in AWS kann das Unternehmen seinen Kunden einen genaueren Überblick über kritische Wasserdaten, einschließlich Leckagen, geben und ihnen so ein effizienteres Management ihrer Infrastrukturen ermöglichen. Nach der weitgehenden Verlagerung in die Cloud möchte Mueller Water Products nun an diesen Geschäftserfolg anknüpfen und die Rolle der Technologie im Bereich Wasserinfrastruktur neu definieren.

Mueller ist ein globaler Hersteller von Produkten und Anbieter von Lösungen für den Wassertransport sowie für die Wasserverteilung und -messung. Die Wurzeln des Unternehmens reichen bis in das Jahr 1857 zurück. Mueller beschäftigt weltweit mehr als 3 100 Mitarbeiter und deckt zwei Segmente ab: Infrastruktur und Technologie. Im Bereich der Infrastruktur stellt das Unternehmen Hydranten, Ventile, Kupplungen und andere Komponenten her. Mueller verfügt über eine der größten installierten Basen von Hydranten und Absperrschiebern in den Vereinigten Staaten. Um aus seiner starken Rolle in der US-Wasserinfrastruktur Kapital zu schlagen, hat Mueller seit Anfang der 2000er Jahre seine technologische Infrastruktur ausgebaut und mehrere Technologieunternehmen übernommen, um seine intelligenten Mess- und Lecksuchfunktionen zu verbessern.

Im Laufe der Zeit erkannte Mueller, dass es eine einfachere Methode zur Verwaltung der internen Zusammenarbeit und der On-Premises-Anforderungen benötigte, da das Unternehmen die Daten nicht selbst hosten wollte. „Wir hatten zahlreiche Datenerfassungs-Pipelines und Orte, an denen die Daten gehostet und verwaltet wurden, sowohl On-Premises als auch in der Cloud“, erläutert Dave Johnston, Director of Smart Infrastructure bei Mueller. „Vor einigen Jahren beschlossen wir, die gesamte Strategie zu überarbeiten und alles in einer cloudbasierten Serverinfrastruktur zu zentralisieren. AWS konnte uns bei dieser Initiative unterstützen.“ Durch die von Mueller getätigten Übernahmen hat sich der Entwicklungsplan des Unternehmens erheblich ausgeweitet. Wenn die manuelle Datenerfassung in AWS vollständig automatisiert wird, kann Mueller mit minimalem Zeit- und Arbeitsaufwand täglich mehr als 5 GB an Daten aus dem Internet der Dinge (IoT) erfassen. Dabei wird an einem einzigen Tag eine Datenmenge aufgezeichnet, deren manuelle Erfassung Hunderte von Stunden erfordert hätte.

Von allen Cloud-Strategien, die Mueller in Erwägung zog, erschien die Konsolidierung in AWS am praktischsten: „Wir haben beschlossen, dass die Entwicklung in nur einer Lösung für uns billiger und einfacher ist“, meint Kenji Takeuchi, Senior Vice President of Technology Solutions bei Mueller. „Die Nutzung von AWS ermöglicht uns einen schnelleren Entwicklungsprozess.“

Der erste Teil der Dateninfrastrukturlösung von Mueller bestand in der Erstellung eines Data Lake in Amazon S3. „Wir haben AWS als primäre Lösung für unsere Software- und Datenprodukte gewählt“, sagt Takeuchi. „Das Ziel war eine skalierbare cloudbasierte Infrastruktur, einschließlich eines Data Lake, in dem wir unsere Daten zusammenführen und Erkenntnisse aus ML und künstlicher Intelligenz gewinnen können.“ Mueller nutzt AWS-Software und -Analysen zur Unterstützung seiner datenreichen Sentryx Water Intelligence Platform, die eine gemeinsame Benutzeroberfläche für alle Softwarelösungen und Angebote von Mueller bietet.

Mueller verwendet jetzt einen Amazon-S3-Data-Lake für Terabytes von Wassernutzungsdaten im Zusammenhang mit der Lecksuche, Drucküberwachung und Verbrauchsmessung. „In den letzten 9 Monaten haben wir drei große Produktfamilien, darunter mehr als eine Million angeschlossene Zähler, auf die AWS-gestützte Sentryx Water Intelligence Platform gebracht“, sagt Takeuchi.

Da sich all diese Daten an einem Ort befanden, konnte Mueller auf einfachere Weise ML-Modelle mit Amazon SageMaker entwickeln. „Wir verwenden Amazon SageMaker, um die Klassifizierung von Leckageereignissen zu präzisieren“, erläutert Takeuchi. Nach der Einführung des Services konnte Mueller die Zahl der Fehlalarme halbieren und das Potenzial zur Identifizierung echter Leckagen maximieren.

Dieser Anwendungsfall ist von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass in den Vereinigten Staaten jedes Jahr schätzungsweise 1,7 Billionen Liter Wasser durch Leckagen verloren gehen – rund 30 Prozent des gesamten aufbereiteten Wassers. Diese Art von Verlust ist ein großes Problem sowohl für die Umwelt als auch für die Finanzierung und Nachhaltigkeit der Versorgungsunternehmen, die keine Einnahmen aus dem verlorenen Wasser erzielen. „Der Verlust liegt in der Größenordnung von Milliarden von Dollar“, sagt Johnston, „und er führt zu einem unnötig hohen CO2-Fußabdruck der Wasserindustrie. Die Zahlen sind erschütternd.“

Mit seiner AWS-gestützten Analyselösung verbessert Mueller weiterhin die Fähigkeiten zur Erkennung von Lecks. Ein Wasserversorgungsunternehmen im Nordosten der Vereinigten Staaten hat ein Mueller-Lecksuchsystem installiert. Auf der Grundlage der derzeitigen Leistung schätzt das Unternehmen, dass es über einen Zeitraum von 5 Jahren 8 Millionen USD an Betriebskosten einsparen wird. Die Wasserkosten sind jedoch nicht die einzige Sorge in Bezug auf Leckagen. Wenn sie nicht schnell gefunden werden, können Lecks sich vergrößern und zu katastrophalen Schäden und kostspieligen Reparaturen der Infrastruktur sowie zu behördlichen Geldstrafen führen. Ein Kunde von Mueller konnte durch den Einsatz von Mueller-Technologie das Risiko von Umweltauflagen mindern, die zu Geldstrafen in Millionenhöhe für die unkontrollierte Einleitung von chlorhaltigem Wasser in geschützte Gewässer hätten führen können („Small Leaks, Big Money“, American Water Works Association 2020 Virtual Summit, Dezember 2020).

Mueller hat erfolgreich eine skalierbare Software- und Datenlösung in AWS entwickelt – und steht damit gerade erst am Anfang seines Weges. „Wir haben viel an der Visualisierung gearbeitet“, meint Takeuchi. „Aber wir wollen auch eine vollständige Automatisierung bieten. Als führender Anbieter von Druckregelventilen sind wir zum Beispiel in der Lage, unsere Drucküberwachungslösung zu nutzen, um den Druck bei Bedarf automatisch zu regeln.“ Da die Steuerung des Drucks eine der wichtigsten Möglichkeiten ist, die Wasserqualität zu kontrollieren und die Lebensdauer der Rohre zu verlängern, hat die Automatisierung des Prozesses durch Technologie tiefgreifende Auswirkungen auf die Einsparung von Kosten und die Reduzierung von Wasserverlusten. Im Rahmen dieser Initiative plant Mueller die Nutzung von AWS IoT Analytics, einem vollständig verwalteten Service, der es Benutzern ermöglicht, Analysen auf der Grundlage von IoT-Daten durchzuführen.

Darüber hinaus ist Mueller bestrebt, seine Analyse- und ML-Fähigkeiten auszubauen. Mueller verfügt über eine engagierte Software-as-a-Service-Strategie, um seinen Kunden wichtige Einblicke in die Bewertung der Wasserqualität, die Drucküberwachung und andere Aspekte der Wasserverteilung zu bieten. Indem Mueller seine Kunden durch ein größeres Problemlösungspotenzial unterstützt, trägt das Unternehmen dazu bei, den Markt zu mehr Innovation und Wachstum zu führen.

„Die Unterstützung durch das AWS-Team war erstaunlich“, sagt Johnston. Es hat uns nicht nur bei der Behebung technischer Probleme geholfen, sondern auch bei der schnellen Entwicklung im Sinne unserer Kunden. AWS würdigt unsere Bedürfnisse und ist immer auf der Suche nach Möglichkeiten zur weiteren Beschleunigung.