Print

Správa alarmů

-- 21.06.07

Přechod z analogových systémů na digitální způsobuje značný počet alarmů, někdy i nekontrolovaných. Bezpečný a efektivní provoz závodu může pomoci zajistit průběžný program pro omezení nežádoucích alarmů a pro monitorování, stanovení priorit a vhodnou reakci na zbývající alarmy.

Technologie je dobrá věc, takže čím více technologie, tím lépe. Je to tak? Není. Více vždy neznamená lépe. Díky nástupu mikroprocesorů a stále širšímu používání moderních distribuovaných řídicích systémů (DŘS) je nyní snadnější spustit alarm na základě určité události… v podstatě každé události… za nízkých nebo nulových nákladů. Výsledkem ale je, že v současnosti je mnoho závodů každý den zavaleno obrovským počtem upozornění, což vede k frustrujícím, občas zmatečným a někdy dokonce i tragickým situacím.

„Každý ví, že správa alarmů je důležitá, ale z nějakého důvodu se málokdy zdá důležitá natolik, aby se ospravedlnily projekty v závodu,“ všímá si Todd Stauffer, marketingový manažer pro PCS7 společnosti Siemens Energy & Automation. Nedávné události odkrývající následky špatné správy alarmů, mimo jiné výbuch v rafinérii BP v Texas City v březnu 2005, kde zahynulo 15 osob a 170 bylo zraněno, však mohou tento přístup změnit. (Zprávu o této události, která je částečně přičítána ne zcela funkčním alarmům, můžete vidět ve videomístnosti na webové stránce americké vyšetřovací komise Chemical Safety and Hazard Investigation Board na adrese www.csb.gov.)

Tento a další podobné incidenty přiměly personál mnoha závodů přehodnotit programy správy alarmů a podívat se na to, co vedlo k nadměrnému počtu alarmů, zjistit a uplatnit zásady správné praxe a propagovat rozvoj standardů. Tento obnovený zájem vedl firmy k tomu, aby zvážily a zavedly hodnocení (benchmarky), jako například „Alarmové systémy: Průvodce návrhem, správou a pořízením“, zveřejněný v publikaci č. 191 asociace Engineering Equipment and Materials Users Association (EEMUA), který mnozí považují za de facto standard pro správu alarmů. Jak poznamenává Tim Donaldson, marketingový ředitel společnosti Iconics: „Distribuce alarmů, frekvence a oscilace tagů, vzájemné korelace, reakční doba operátorů a jejich výměna v určitých intervalech patří mezi vykazované parametry, které jsou součástí postupů EEMUA a poskytují cenné informace pro optimalizaci provozu závodu“. Kromě toho koncoví uživatelé i dodavatelé podporují vývoj těchto standardů, jako je ISA SP-18.02 – Správa alarmových systémů pro zpracovatelský průmysl. (Více informací o těchto pokynech viz doprovodný text „Standardy, benchmarky a zásady správné praxe“.)

Jak začít

K nejčastějším otázkám, týkajícím se správy alarmů, patří – proč jich je tolik? Todd Stauffer to vysvětluje takto: „V časech analogových systémů se alarmy musely zapojovat ručně. Musely být uvážlivě navrženy a nainstalovány. Každý z nich měl svou skutečnou cenu, kolem 1 000 USD, takže se postupovalo s rozvahou. U moderních DŘS jsou alarmy v podstatě zdarma, takže závody obvykle nastavily každý alarm, který mohly.“

Není sporu o tom, že dnešní operátoři často čelí téměř nepřetržité záplavě alarmů. Podle doporučení publikace EEMUA č. 191 by k jednomu alarmu mělo docházet průměrně za 10 minut, a ne více než 144× za den. Většina průmyslových odvětví vykazuje značně vyšší počty pohybující se mezi 5–9 alarmy během 10 minutového intervalu (viz srovnávací graf). David Gaertner, ředitel služeb správy alarmů společnosti Invensys Process Systems, si vybavuje jeden závod, kde pět operátorů zaznamenalo v šestiměsíčním spouštěcím období kolem 5 milionů alarmů. „Jedno zařízení signalizovalo alarm 550 000 krát. Běželo několik měsíců a přesto to nikoho neobtěžovalo natolik, aby šel a vypnul je.“

V nedávné minulosti bylo zcela obvyklou praxí nastavit alarm, ať už jste si byli jistí, zda je tam nutný či nikoli. Nejnovějším trendem u alarmů však je nastavit je, pouze pokud je nutný zásah obsluhy. Tento přístup, který odráží zásadní změnu v praxi projektování systémů a interakci s operátory, je obsažen v návrhu standardu ISA SP18. Ten definuje alarm jako „slyšitelný a/nebo viditelný prostředek, který obsluze indikuje nesprávnou funkci sledovaného zařízení, odchylku od předpokládaného procesu nebo nenormální podmínky vyžadující okamžitý zásah“. Drží se zásady, která říká „nastav alarm pouze tehdy, je-li nutný zásah“, a proto operátor ví, že když zazní nebo se rozsvítí alarm, musí začít bez prodlení jednat.

Měření pro měření

Jedna rada pro správu alarmů se opakuje častěji než ostatní: „Nedělejte nic, nemáte-li nástroj (obvykle software) pro měření“. Nick Sands, spolupředsedající komise pro standardizaci správy alarmů ISA SP-18.00.02 a manažer pro technologii řízení procesů u řešení pro chemické závody společnosti DuPont, zdůrazňuje nutnost monitorování. „Monitorovací systém nám musí říkat, v jakém stavu se alarmy nacházejí,“ vysvětluje Sands. „U kolika z nich se provádí údržba? Kolik má nejvyšší prioritu? Kolik se jich týká bezpečnosti? Musí nám také říkat, jak systém funguje. Plní naše cíle, dodržuje náš přístup?“

Jak dodává Keith Jones, senior produkt manažer pro vizualizační produkty společnosti Wonderware: „Mnoho průmyslových odvětví, jako je farmaceutický průmysl a výroba potravin a nápojů, má již nyní povinnost udržovat databázi materiálů nebo ingrediencí. Také tyto informace mohou být užitečné pro analýzu alarmů. Umíme implementovat řadu komponent pracujících v reálném čase, které vizualizují, kde se problém s alarmem nachází. Lze například vykreslit jednoduché histogramy frekvence alarmů. Je možné vytvářet nejrůznější úrovně alarmových zpráv, které poskytují údaje jak manažerům, tak vedoucím pracovníkům.“

David Gaertner ze společnosti Invensys říká: „Každý systém správy alarmů by měl mít dvě základní části: dobrý analytický nástroj, který identifikuje zařízení generující nejvíce alarmů, a dobrý pracovní postup, který dá dohromady personál a zdroje za účelem odstranění problémů. Analytický nástroj vám pomáhá pochopit, v čem problém spočívá. Může nám pomoci určit nejčastější alarmy, oscilující alarmy a interferenční alarmy. Pomáhá nám vidět, kde a kdy k alarmu dochází, takže můžeme provést analýzu pravé příčiny chyb, abychom zjistili, odkud záplava alarmů pochází, a přehodnotili priority alarmů. Spousta závodů má u všech svých alarmů nastavenou vysokou prioritu. To je nepřijatelné. V ideálním případě by mělo být rozdělení takové, že se 5 % alarmů přidělí priorita č. 1, 15 % priorita č. 2 a 80 % alarmů priorita č. 3. Pak může operátor reagovat na ty, které jsou skutečně důležité.“

Nicméně Mark McTavish, ředitel pro řešení správy alarmů a globální školení společnosti Matrikon, varuje: „Pamatujte, že software je jen nástroj, který používáte, nikoli řešení samo o sobě. Alarmy by měly být výjimkou upozorňující na události vymykající se z obvyklých mezí. Dobré programy pro správu alarmů pomáhají závodům dosáhnout tohoto stavu. Pomáhají technikům provádět každodenní správu jejich závodů a dosahovat důslednější kontroly kvality a vyšší produktivity, neboť mají méně neplánovaných výpadků.“

Funkce „orientovaná na obsluhu“

Ale i když máte dobrý alarmový systém a mechanismus pro monitorování a analýzu jeho výkonu, nemusí to stačit. Musíte mít koncepci, dokument jako vodítko, který tvoří základ pro celkový alarmový systém, zdůrazňuje Nick Sands z vedení komise ISA SP18. „Při vývoji standardu jsme se zaměřili nejen na optimalizaci alarmů,“ říká Sands, „ale na celý životní cyklus alarmů, včetně školení, modifikací, testování a periodického monitorování dodržování zavedených postupů. Při správě alarmů usilujeme o ucelený přístup, určitým způsobem modelovaný podle standardu ISA 84.00.01, Funkční bezpečnost: Bezpečné přístrojové systémy pro zpracovatelský průmysl.“ (Viz diagram modelu životního cyklu správy alarmů.)

Tento přístup vyžaduje, abychom vzali v úvahu obsluhu. Většina lidí podceňuje důležitost účasti operátora, poznamenává McTavish ze společnosti Matrikon. „Správa alarmů je orientovaná na obsluhu. Pro projektanty bývá těžké porozumět problémům operátorů, dokud si skutečně nesednou na jejich židli a správu alarmů si nevyzkoušejí. Domnívají se, že vědí, co obsluha potřebuje, ale často se mýlí.“

Správné prezentování informací operátorům prostřednictvím rozhraní HMI je kritickým aspektem správy alarmů. Jak říká Jones ze společnosti Wonderware: „Alarmy musí být filtrovány tak, aby se k obsluze dostaly jen ty pravé. Software poskytuje nástroje, které potřebují pro snadnou konfiguraci těchto parametrů, ale jednotnost a potvrzení reakce jsou také důležité.“

Zpráva, která operátora upozorňuje, musí jasně říkat, co je potřeba. „Například,“ říká Stauffer ze společnosti Siemens, „když technik řízení procesů konfiguruje systém, může zařízení označit podle ID tagu ISA nebo ID smyčky: na LIC-120 může být alarm. Ale takto operátor obvykle toto zařízení neoznačuje. Vidí je jako regulátor hladiny nádrže XYZ. Pokud zpráva obsluze sděluje nevhodnou informaci, nastává problém. Cílovým publikem je operátor, nikoli technik výrobního procesu. Operátor je tím, kdo reaguje. Zpráva musí být taková, aby jí porozuměl, a to okamžitě!“

Jak dodává Eddie Habibi, zakladatel a CEO společnosti PAS, „význam efektivity operátora, který má významný vliv na spolehlivost a ziskovost závodu, dalece přesahuje význam zlepšování systému správy alarmů. Investice do operátorů je stejně důležitá jako investice do vyspělých prvků řízení procesů. Nelze mít efektivní operátory bez zajištění fungujícího lidského faktoru. Kompetentní operátor zná daný proces, má dobré mezilidské a komunikační dovednosti a zůstává při práci pozorný díky tomu, že má zdravé životní návyky. Před nástupem DŘS,“ pokračuje, „měl operátor k dispozici skutečnou tabuli, znázorňující proces, a na první pohled ukazující veškeré potrubí a přístroje. S příchodem počítačového monitorování byly do počítačových systémů převedeny stovky potrubních a přístrojových schémat a jen málo pozornosti se věnovalo designu rozhraní obsluhy. Poté, co jsme přešli z analogových systémů a skutečných řídicích pultů na digitální systémy s obrazovkovým rozhraním, operátoři ztratili možnost vidět systém jako celek.“

Operátor musí být také vyškolen, pokud jde o princip samotného procesu, podtrhuje Habibi. „Příliš často se školení přehlíží. Na jakém principu funguje čerpadlo nebo kompresor? Pilot dopravního letadla se školí nespočet hodin. Musí být dostatečně zkušený, než mu dovolí vzít odpovědnost za tolik životů. Operátor chemického závodu může mít ve svých rukou stejně mnoho nebo i více lidských životů, a přesto se mu dostane jen pár měsíců zaškolení, poté se učí při práci. Aktualizaci kompetencí operátorů závodu se musí věnovat větší pozornost.“

Cena

Dobrá správa alarmů stojí čas a peníze. Ale to stojí špatná správa alarmů také a navíc vede k ušlé výrobě a ohrožení lidských životů. I když zavádění programu správy alarmů nebo kontrola a vylepšení stávajícího programu může nahánět obavy, je k dispozici mnoho informací, které mohou pomoci stanovit a dosáhnout cílů správy alarmů.

Nejdůležitější je stanovit si cíl a začít jednat. McTavish ze společnosti Matrikon říká, že systém musí poskytovat včasné a neopakující se alarmy relevantní pro danou situaci, které pomáhají obsluze diagnostikovat daný problém a stanovit vhodný postup vedoucí k nápravě. „Cílem je udržovat závod v bezpečném a spolehlivém provozuschopném stavu tak, aby mohl produkovat kvalitní výrobky. Konečným cílem je finanční výnosnost. Pokud jí závod nedosahuje, je jeho existence v ohrožení.“

„Správa alarmů je proces, nikoli projekt,“ shrnuje David Gaertner ze společnosti Invensys. „Je to stejné jako zajištění bezpečnosti závodu. Je to průběžný proces. Nikdy nekončí. Již jsme zjistili, jaká cena se platí za nedostatečnou funkčnost a výrobní závody ji už dále nechtějí platit. Ta cena je příliš vysoká.“

Jeanine Katzelová je vedoucí redaktorka časopisu Control Engineering. Můžete ji kontaktovat na adrese jkatzel@reedbusiness.com


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI