5 sposobów na poprawę sytuacji producentów podczas epidemii COVID-19 za pomocą automatyzacji

Fot. 1. Inżynier z Applied Control Engineering Inc. ustnie prowadzi klienta przez rozwiązywanie problemów z systemem. Możliwość obejrzenia systemu na żywo jest dużą zaletą w porównaniu ze zwykłym wsparciem telefonicznym. | Zdjęcie: Applied Control Engineering Inc.

Podczas trwającej pandemii przede wszystkim chroń ludzi i minimalizuj przerwy w produkcji dzięki wirtualnym wizytom w fabryce, stosowaniu podejścia zespołowego, zdalnej wizualizacji, zapasowej dyspozytorni i możliwości pracy zdalnej.

Ochrona ludzi i minimalizacja przerw w działalności produkcyjnej to główne cele producentów podczas COVID-19 i kluczowe składowe każdego planu reagowania na wypadek awarii. Wirtualne wizyty w zakładzie, podejście zespołowe, zdalna wizualizacja, zapasowa dyspozytornia oraz zarządzanie i inżynieria zakładu poza zakładem to pięć sposobów, w jakie automatyzacja i odpowiednie praktyki zawodowe mogą chronić ludzi i minimalizować przerwy w produkcji podczas pandemii.

1. Wirtualne wizyty integratorów systemów sterowania i producentów sprzętu

Najbardziej oczywistą odpowiedzią na zwiększone ograniczenia pandemiczne jest ograniczenie działań zewnętrznych wykonawców. Dla integratorów systemów i producentów sprzętu praca na odległość oznacza często zdalny dostęp do systemów sterowania, np. poprzez VPN. Ze względów technicznych i bezpieczeństwa wielu naszych klientów nie zezwala na bezpośredni dostęp do swoich systemów sterowania poza siedzibą firmy. Kiedy weszły w życie początkowe obostrzenia, wielu producentów wprowadziło ograniczenia, które zabraniały również wizyt wykonawców na miejscu. Jeden z naszych klientów wykazał się kreatywnością, gdy konieczny stał się serwis jednego z ich systemów. Ustanowił tymczasową procedurę umożliwiającą wirtualną eskortę inżyniera do systemu. Grupa informatyczna (IT) klienta musiała najpierw ustanowić tymczasową ścieżkę dostępu do stacji roboczej inżyniera, a następnie udzielić zdalnego dostępu do tej ścieżki inżynierowi procesu. Po ustanowieniu zdalnego dostępu klient udostępnił swój ekran w ramach wideokonferencji, a nasz inżynier ustnie przeprowadził go przez proces rozwiązywania problemów. Dzięki pomocy klienta nasz inżynier był w stanie pomóc w rozwiązaniu problemu z systemem i skierować serwis na miejsce, gdzie znajdował się przyrząd, który nie dostarczał odpowiednich informacji zwrotnych. Jeśli reakcja na pandemię obejmuje różne poziomy zamknięcia dostępu, należy odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób systemy produkcyjne otrzymują usługi na żądanie, których potrzebują na każdym z tych poziomów. W tym przypadku istnieje argument za tym, aby uwzględnić pewien poziom zdalnego wsparcia w czasie pandemii.

2. Podejście zespołowe do automatyzacji produkcji

W przypadku producentów, głównym elementem reakcji na pandemię było odizolowanie personelu operacyjnego od codziennych interakcji – nie tylko z wykonawcami, ale także z wewnętrznym personelem pomocniczym, takim jak technicy i inżynierowie procesu. Jeden z naszych klientów wprowadził podejście zespołowe do wsparcia inżynieryjnego i technicznego. Personel pomocniczy został podzielony na zespoły. Zespoły te nie wchodzą ze sobą w interakcje. Ogranicza to wpływ i narażenie pojedynczego przypadku. Jeden zespół może zostać poddany kwarantannie, a zakład może kontynuować pracę z pozostałymi zespołami. Dla personelu pomocniczego i operacyjnego była to kwestia bardziej rygorystycznego egzekwowania dystansu podczas zmian w fabryce. Idąc o krok dalej, producent zastosował również podejście zespołowe dla inżynierii i zarządzania zakładem. Utworzone zostały dwa zespoły i pracują one na miejscu w dniach naprzemiennych. Kiedy zespół jest nieaktywny, pracuje zdalnie, aby wspierać zakład tam, gdzie to tylko jest możliwe. Kompromisem w tym podejściu jest obciążenie zasobów. Przestrzeganie reguł jest ważne, więc takie rzeczy, jak okazjonalne dni wolne są trudniejsze do pokrycia, co spowalnia pracę nad projektami wewnętrznymi, ponieważ zasoby są mniej mobilne i bardziej ograniczone tylko do swoich zespołów. W tym przypadku klient zwrócił się do zewnętrznych wykonawców, aby pomóc w uzupełnieniu zespołów wsparcia i wykonaniu prac, które normalnie byłyby wykonywane wewnętrznie.

3. Zdalna wizualizacja na pomoc producentom

Wielu producentów dokonało już inwestycji w platformę zdalnego dostępu dla inżynierów, która umożliwia wgląd w proces i zobaczenie jego parametrów w taki sam sposób, w jaki widzą je pracownicy operacyjni. W środowisku produkcyjnym takie narzędzia powinny mieć status „tylko do odczytu”, tak aby osoba pracująca zdalnie nie mogła wpływać na przebieg procesu. Nawet przy takim ograniczeniu inżynier procesu może przeglądać grafikę, badać trendy i sortować bieżące i historyczne alarmy, aby pomóc operacjom w rozwiązaniu problemu. Po wybuchu epidemii COVID-19 wielu klientów nakazało inżynierom procesowym pracę z domu. W tym czasie wielu dostawców systemów kontroli nadzorczej i akwizycji danych (SCADA) oraz rozproszonych systemów sterowania (DCS) oferowało przedłużone licencje próbne i zniżki na swoje produkty portalowe. Korzystając z tych ofert, pomogliśmy kilku klientom w stworzeniu narzędzi, dzięki którym zdalnie pracujący inżynierowie procesu mogli być bardziej efektywni w swoich interakcjach z operacjami. Wartość użytkowa produktów tego typu wykracza poza ich zastosowanie w przypadku pandemii. Narzędzie takie jak to może również oznaczać brak konieczności udania się do zakładu, aby pomóc w sytuacji awaryjnej o drugiej w nocy, a zamiast tego umożliwia po prostu otwarcie laptopa, podjęcie decyzji o kierunku działania, bez opóźnień związanych z dojazdem, i powrót do łóżka. Plan reagowania na pandemię powinien uwzględniać takie narzędzia. Zwrot z inwestycji to zmniejszony czas przestojów i większa efektywność, wynikająca z tego, że inżynier procesu może być bardziej zaangażowany w operacje prowadzone zdalnie.

Fot. 2. Dzięki możliwości zdalnego rozwiązania problemu późno w nocy, zamiast tracenia czasu na dotarcie do zakładu osobiście, możemy skrócić czas działania i zminimalizować straty w produkcji. | Zdjęcie: Applied Control Engineering Inc.

4. Zapasowa dyspozytornia

W zakładach ze scentralizowaną dyspozytornią koncepcja zapasowej dyspozytorni nabrała w ostatnich latach znacznego rozpędu. Przed pandemią COVID-19 dyskusja o zapasowej dyspozytorni wywodziła się głównie z wymagań dotyczących wznowienia pracy po kataklizmie typu pożar lub powódź. Około cztery lata temu uczestniczyłem w spotkaniu w centralnym zakładzie energetycznym, kiedy budynek ten został ewakuowany. Strażacy, którzy pojawili się na miejscu, nie mogli nawet wejść do budynku, ponieważ nie byli odpowiednio wyposażeni. Musieli czekać na przybycie przeszkolonego personelu. W tym czasie proces nadal robił to, co robił wcześniej, a pracownicy zakładu nie mogli zobaczyć ani nakazać procesowi, aby robił cokolwiek innego. Zapasowa sterownia, znajdująca się poza zakładem energetycznym, pozwoliłaby na monitorowanie sprzętu, a w razie potrzeby na sterowanie i wyłączanie części systemu. Podczas pandemii, zapasowa dyspozytornia pozwoliłaby na dogłębne oczyszczenie jednej dyspozytorni w przypadku ewentualnego skażenia, podczas gdy druga byłaby w użyciu. Koncepcja ta może być również połączona z omówionym powyżej podejściem zespołowym, w którym każdy zespół operacyjny przejmowałby operacje z jednej sterowni, podczas gdy druga byłaby czyszczona w ramach przygotowań do następnej zmiany. Szersze zastosowanie technologii informatycznych w przemyśle przyczyniło się do tego, że konfiguracja zapasowego pomieszczenia sterowni stała się łatwiejsza i bardziej opłacalna niż wcześniej. Urządzenia w zapasowym pomieszczeniu sterowni mogą służyć jako stacje robocze operatorów, wykorzystując ten sam zestaw serwerów i sesji terminalowych, z których korzysta główna sterownia. Istnieją różne architektury systemu, dzięki którym sesje mogą być współdzielone pomiędzy zapasowymi i głównymi sterowniami, co pozwala zaoszczędzić na kosztach dodatkowych licencji. Zapasowe sterownie mogą być również mniejsze. Ponieważ te same urządzenia mogą obsługiwać wiele sesji, redundantna konfiguracja może nie wymagać tak dużej liczby stacji jak główna dyspozytornia.

5. Zdalne zarządzanie fabryką, zdalna praca inżynierów i sterowanie

Istnieją narzędzia i technologie, które mogą ułatwić zdalne zarządzanie zakładem i wykonywanie pracy inżynierom na odległość, a są to na przykład:

Oprogramowanie do zarządzania aktywami: Kiedy inżynierowie zakładu są zmuszeni do zachowania społecznego dystansu z technikami i wsparciem kontraktowym, trudniej jest polegać na bezpośredniej komunikacji na temat tego, co dzieje się z konserwacją i wysiłkami związanymi z rozwiązywaniem problemów. System zarządzania aktywami zapewnia metody automatycznego śledzenia zmian w programowalnych sterownikach logicznych (PLC), interfejsach człowiek-maszyna (HMI) i napędach. Ponieważ oprogramowanie przechowuje główną kopię konfiguracji, może również dostarczać powiadomienia w przypadku wystąpienia nieoczekiwanych zmian.

Systemy realizacji produkcji (MES): Prowadzenie zakładu na odległość jest trudne, a wiedza na temat jego działania w czasie rzeczywistym jest trudna do pozyskania, gdy próbuje się zminimalizować interakcje z operatorami na hali produkcyjnej. Dobrze przemyślany system MES może pomóc poprzez automatyczne zbieranie danych z hali fabrycznej i danych wejściowych z operacji oraz udostępnianie ich kierownikom zakładów i inżynierom w czasie rzeczywistym.

Monitorowanie sieci: Istnieje szeroki wybór produktów do monitorowania sieci procesowych i pracujących w nich urządzeń. Niektóre z nich to oprogramowanie, a inne to urządzenia sieciowe. Niezależnie od formy, produkty te są przeznaczone do działania jako systemy wczesnego ostrzegania o problemach, które jeszcze nie wpłynęły znacząco na produkcję. Narzędzia te mogą również gromadzić dane historyczne, co umożliwia inżynierowi cofnięcie się w czasie i spojrzenie, co działo się w sieci podczas zdarzenia. To tylko kilka z wielu narzędzi, które mogą pomóc w pracach inżynierskich i zarządzaniu, umożliwiając pozostanie w kontakcie z załogą zakładu bez potrzeby znajdowania się tam osobiście. Plan reagowania na pandemię w produkcji powinien być regularnie przeglądany i testowany, aby mieć pewność, że działania przyniosą założone rezultaty.


David N. Erby jest wiceprezesem Applied Control Engineering Inc.