Lean Six Sigma, minder verspilling van energie en geld in de IT

Controle krijgen over energieverbruik binnen de IT

Voor veel bedrijven en organisaties (financiële dienstverlening, retail) wordt het primaire proces steeds meer een complexe informatieverwerkende activiteit. Eveneens bieden organisaties in toenemende mate hun diensten digitaal aan (zoals e-commerce, e-ticketing online bankieren) Dit heeft geleid dat de vraag naar computers en opslag capaciteit van digitale gegevens sterk is toegenomen. Nieuwe toepassingen, zoals gebruik van elektronische dossiers in de gezondheidszorg en bestaande applicaties zoals muziek- en video-downloads, telecom-databases maar ook wet- en regelgeving versterken de trend van een grotere behoefte aan het opslaan van digitale gegevens, zowel in termen van opslagcapaciteit als opslagtermijn. Aan deze extra vraag naar capaciteit kan alleen worden voldaan door het vergroten van de verwerkingscapaciteit en opslagcapaciteit van datacenters. Maar deze groei komt wel met een prijs.

Groeiend Energie gebruik

Voor de digitale verwerking en het digitaal opslaan van gegevens is energie nodig, veel energie.

In een tijdspanne van vijf jaar (2000 – 2005) is het energiegebruik van computers in datacenters wereldwijd verdubbeld (EPA)
In de periode 2000 – 2007 varieeerde de jaarlijkse groei in energiegebruik tussen de 16% en 30% (EPA, Uptime Institute)
In een tijdspanne van vijf jaar (2002 – 2006) is het energiegebruik van data centers in Nederland met 75% gestegen tot een gebruik van 628 GWh/jaar (Ministerie van Economische Zaken)
Wereldwijd is de ICT industrie verantwoordelijk voor circa 2% van de wereldwijde kooldioxide emissie, wat equivalent is met de emissie van de gehele airline industrie (KPMG)

In een onderzoek (2010) uitgevoerd door het Uptime Institute, wordt het energiegebruik van datacenters geschat op tussen de 8 procent en 30 procent van alle energie die wordt verbruikt door een onderneming. Heeft dit stijgende energiegebruik van de ICT en dat van datacenters in het bijzonder onze aandacht nodig? Wat dacht u van:

Toename van de energiekosten voor organisaties; de huidige volatiliteit in de kosten van energie en de daaruit voortvloeiende blootstelling aan de stijgende energiekosten kan leiden veel organisaties om de energie-efficiëntie te heroverwegen rond het gebruik van de technologie.
Verhoogde druk op het bestaande electriciteitsnetwerk; In sommige delen van de wereld kan het huidige elektriciteitsnet niet de verwachte groei in IT-gerelateerde energieverbruik ondersteunen.
Toenemende investeringskosten voor de aanpassing, uitbreiding en de bouw van datacenters; Datacenters zijn doorgaans goed voor 25 procent van de totale IT-budgetten als de kosten van facilitaire voorzieningen, ICT apparatuur en personeel zijn opgenomen.
Voorschriften, verordeningen, normen en wetgeving; Momenteel is er beperkte wet- en regelgeving rond het stroomverbruik en de koolstofdioxide-uitstoot. Maar regelgeving voor energieverbruik en de uitstoot van koolstofdioxide komt steeds dichter bij en mag regelmatige rapportage worden verwacht.
Corporate reputatie; Door de discussie over klimaatverandering, worden organisaties in toenemende mate beoordeeld op hun duurzaamheid gedrag. Organisaties zijn zich steeds meer bewust van de perceptie van hun reputatie door interne en externe stakeholders.

Je zou kunnen zeggen dat er genoeg technische, financiële, wettelijke, compliancy, en morele triggers zijn om te handelen en efficiënter energie te gebruiken. Maar hoe pak je dit aan?

IT supply chain

De IT-infrastructuur is in feite een supply chain. Een supply chain bestaande uit een aantal IT service-componenten (waar servicecomponent staat voor de optelsom van mensen, processen en technologie die samen leiden tot een IT-service) die tezamen mensen toegang tot informatie en applicaties bieden die zij in hun dagelijkse activiteiten nodig hebben. Met behulp van PC’s, laptops, tablets of smarthphones wordt door middel van verschillende soorten netwerken contact gemaakt met datacenters waar applicaties draaien op computers en gebruik maken van digitaal opgeslagen gegevens met behulp van facilitaire voorzieningen. Deze keten, met al zijn (sub)componenten moet dus voor de eigen organisatie in kaart worden gebracht. De IT componenten in deze digitale supply chain gebruiken natuurlijk ook energie. Parallel aan deze digitale supply chain is er dus ook een energie supply chain.

Energie supply chain

Het eerste deel van de energie supply chain heeft als doel het afleveren van elektriciteit op lokatie. Deze energie suply chain bestaat uit drie service componenten:

Elektriciteitscentrale voor energieopwekking
Hoogspanningsnet voor het lange afstand transport van elektriciteit
Distributienetwerk voor lokale distributie van elektriciteit, tot aan de voordeur

Vervolgens zijn er in een datacenter drie energiestromen te onderkennen:

Primaire stroom; de elektriciteit die uiteindelijk rechtstreeks door de IT infrastructuur (computers, opslag en netwerk) wordt afgenomen.
Secundaire stroom; de elektriciteit die wordt afgenomen voor koeling, luchtbehandeling e.d.
Tertiaire stroom: de elektriciteit die wordt afgenomen door verlichting en de werk/kantoorruimte

Om een indruk te krijgen van het energiegebruik in de totale IT energie supply chain hierbij een voorbeeld. Uitgaande van een traditionele kolengestookte energiecentrale zien we dat bij de conversie van kolen naar electrische energie we 67% energie kwijt zijn. Voor het resterende deel verliezen we circa 10% om de electrische energie op locatie, het datacenter, af te leveren. Vervolgens raken we in een datacenter ook energie kwijt aan electrische voorzieningen, koeling en verlichting wat uiteindelijk resulteert dat van de 100 eenheden energie die wij in de vorm kolen aan de energiecentrale hebben aangeboden er uiteindelijk maar 14 eenheden overblijven die daadwerkelijk worden gebruikt door de computers, gegevensopslag en het netwerk van het datacenter.

De IT energie supply chain Vervolgens verliezen we in de IT apparatuur nog eens circa 40% aan energie door gebruik van ventilators en de stroomvoeding. Maar dit is nog niet alles. Het is niet ongebruikelijk dat maar 10% van de computercapaciteit daadwerkelijk gebruikt wordt. Percentages boven de 30% zijn uitzonderlijk. Dit heeft veelal te maken met het feit dat op een computerserver een applicatie 24 uur per dag draait maar niet 24 uur per dag wordt gebruikt. Dit resulteert al gauw in een enorme onderbenutting van computer apparatuur. Hetzelfde geld voor gegevens opslag. Maar een fractie van de gegevens wordt daadwerkelijk dagelijks gebruikt het merendeel heeft louter en alleen een archief functie.

Computergebruik in een datacenter. Meer dan 40% van de computers in een datacenter wordt voor nog geen 5% gebruikt. Bijna 15% wordt maar tussen de 5-10% gebruikt. Voor 20% van de computers is het gebruik zelfs onbekend (bron: The Green Grid) Het eindresultaat is dat er maar enkele procenten elektrische energie daadwerkelijk nuttig gebruikt voor informatieverwerking en raadpleging. Het energiegebruik van IT is dus schrikbarend inefficiënt. IT mag dus wel wat groener worden. Voor een datacentrum met enkele honderden computers, inclusief gegevensopslag en netwerk, zijn jaarlijks al gauw een paar duizend Megawatt uur aan energie nodig om dit alles draaiend te houden. We praten dan dus ook over substantiële bedragen.

Verspilling

Er zijn allerlei technische voorzieningen aan te brengen om het grote energieverlies en de grote energieverspilling tegen te gaan en IT groener te maken. Structurele besparingen van tientallen procenten zijn realistisch en haalbaar. Maar om te zorgen dat de gekozen maatregelen zoden aan de dijk zetten moet je eerst weten wat je verbruikt aan energie en waar de energie verbruikt wordt, meten is weten. Pas dan kan je gericht en onderbouwd maatregelen nemen die leiden to tastbare resultaten. Dit vraagt op zich nog wel wat denkwerk want als we praten over efficiënt energiegebruik over welke efficiëntie hebben we het dan, welke doelstelling wilt u bereiken? Is het energie-efficiëntie; waar de nadruk ligt op het steeds efficiënter gebruiken van energie, terwijl de economische groei kan leiden tot aanhoudende gebruik van meer energie? Of is het energie-productiviteit; waar de nadruk ligt op duurzame ontwikkeling vanwege de schaarste van de energiebronnen en de belangstelling en bezorgdheid in verband met de klimaatverandering en de uitstoot van kooldioxide? Ook is niet elke maatregel is snel te implementeren. Aanpasingen in de energievoorziening hebben al gauw een doorlooptijd van 10 jaar, maar ook grote aanpassingen aan een bestaand datacenter kunnen vele jaren in beslag nemen. Als we snel resultaten willen bereiken dan blijft de IT infrastructuur als enige over.

Doorlooptijd voor het implementeren van oplossingen

IT Energiemanagement

Weet u wat u gebruikt? Heeft U control over uw energiegebruik? Meten is weten. Weten is managen. Dit geldt natuurlijk ook voor het energiegebruik in de organisatie. Voor Energiemanagement is het Six Sigma proces voor continue verbetering heel goed te gebruiken:

Define: definiëren van de verbeterdoelstelling
Measure: definiëren en verzamelen relevante gegevens en nulmeting bepalen
Analyze: analyseren van oorzaken van het probleem
Improve: ontwerpen en selecteren van oplossing(en)
Controle: het implementeren en borgen van de verbeteringen

Energiemanagement bestrijdt verspilling van energie en geld. En het goede nieuws is dat kleine besparingen in de IT infrastructuur leiden tot grote besparingen, in het datacenter maar ook verder op in de keten.