Axel Haller, NAMUR Hauptsitzung 2011 Komplexitätsbeherrschung Der Mensch im Fokus des Anlagenbetriebes

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1 Axel Haller, NAMUR Hauptsitzung 2011 Komplexitätsbeherrschung Der Mensch im Fokus des Anlagenbetriebes

2 Mensch im Anlagenbetrieb Optimierungspotential oder Risikofaktor 20 Mrd. $US (5%) jährlicher Verlust in der Prozess Industrie 1) 80% vermeidbar 40% (6,4 Mrd. $US) Bedienfehler 1) Atkinson T., Hollender, M. : Operator Effectiveness, Collaborative Process Automation Systems Komplexität macht es schwierig anormale Situationen zu erkennen und zu beherrschen Hoher/steigender Automatisierungsgrad führt den Anlagenfahrer weg vom Prozess Knowhow ABB Group Month DD, Year Slide 2

3 Effiziente Anlagenbedienung Störfaktoren für eine zielgerichtete Führung Prozess Visualisierung, statt Prozess Status Bunt, dreidimensional, realistisch, animiert, Hoher, nicht verdichteter, nicht funktionsbezogener Informationsgrad Hoher Automatisierungsgrad begrenzt die Anlagenkenntnisse Routinearbeiten versus vorausschauende Anlagenführung Aufgaben des Anlagenfahrers Erkennen von anormalen Situationen vor einem Alarm Erfolgsrate im Beherrschen von anormalen Situationen Traditionelle Visualisierung High Performance Visualisierung Ergebnis 10% der Zeit 48% der Zeit 5 mal schneller 70% 96% 37% höher Zeit für die Störbeseitigung 18,1 Min. 10,6 Min. 41% weniger Ergebniss Studie: Hollifield, B./ Oliver, D. et al. (2008): The High Performance HMI Handbook ABB Group Month DD, Year Slide 3

4 Unterstützung des Anlagenfahrers Bereiche für eine kontinuierliche Verbesserung ABB Group Month DD, Year Slide 4

5 System 800xA Eine Plattform für Integration und Verbundanlagen Überwachungsfunktion Bedienen & Beobachten Autarke Systeme Gemischte Controller Homogene Visualisierung

6 Konsolidierungskonzepte von Warten Beispiel aus der Ernergieerzeugung Geografisch separierte Systeme mit lokalen Warten werden zentral überwacht und unterstützt. November 4, 2011 Slide 6 Anlage: Korea Heating Company, Seoul Korea

7 Modernisierung des Arbeitsplatzes Warte Effizient und motivierend NE066 Gestaltung von Bildschirmarbeitsplätzen NA026 PLT Räume NA075 Besonderheiten von Bildschirmarbeitsplätzen NA076 Checklisten für Messwarten Harmonisierung trotz Heterogenität Integration von verschiedenen Information Integration von unterschiedlichen Personengruppen Organisierte, situationsbedingte Umgebung ABB Group Month DD, Year Slide 7

8 Aufgabenorientierte Arbeitsplätze Optimale Unterstützung von unterschiedlichen Personengruppen über eine Visualisierungsplattform Bediener Anlagenfahrer Maintenance Wartungspersonal Management Produktionsleiter November 4, 2011 Slide 8

9 Evolution Prozessvisualisierung Integration von Information :16 Navigation Display Operator Note Trend Display Documentation Video Group Display Faceplat e Alarm List November 4, 2011 Slide 9

10 Evolution Prozessvisualisierung Sind buntere, mehr Informationen effizienter? November 4, 2011 Slide 10

11 Design von Prozessgrafiken durchgängig, effizient Beispiele und Empfehlungen Übersichtliche Alarmierungsstrategie Effiziente Einblendbilder (Faceplates) Grafik Elemente wie Bar Graph Profildarstellung Tachometer mit nichtlinearer Darstellung Radardiagram Trend (mit/ohne Hüllkurve) U.v.m. 4. November 2011 Slide 11

12 Traditionelle Prozess Grafik Erkennung von Abweichungen November 4, 2011 Slide 12

13 High Performance Prozess Grafik Fokussierung auf anormale Prozesszustände November 4, 2011 Slide 13

14 Der Prozess im Fokus des Bedieners Schelle Erkennung von Störungen und Beseitigung November 4, 2011 Slide 14

15 Unterstützung des Bedieners durch die Automation Situationsgebunden, intuitive, schnell 1. Schnelle Erkennung einer anormalen Situation 2. Schnelle Analyse der Situation NA120 Operator-Arbeitsplatz aus Sicht der Mensch- Prozess- Kommunikation November 4, 2011 Slide 15

16 Unterstützung des Bedieners durch die Automation Situationsgebunden, intuitive, schnell 1. Schnelle Erkennung einer anormalen Situation 2. Schnelle Analyse der Situation 3. Schnelle Beseitigung der Problematik NA120 Operator-Arbeitsplatz aus Sicht der Mensch- Prozess- Kommunikation November 4, 2011 Slide 16

17 Unterstützung des Bedieners durch die Automation Situationsgebunden, intuitive, schnell 1. Schnelle Erkennung einer anormalen Situation 2. Schnelle Analyse der Situation 3. Schnelle Beseitigung der Problematik NA120 Operator-Arbeitsplatz aus Sicht der Mensch- Prozess- Kommunikation November 4, 2011 Slide 17

18 Vorausschauende Führung der Produktionsanlage Frühzeitiger Eingriff durch Ursache-Wirkungs-Darstellung Erkennung von Abweichung Analyse der Auswirkungen durch den Bediener Frühzeitige Ergreifung von Maßnahmen Bediener eignet sich Prozesswissen an welches sonst nur tief in der Automatisierungssoftware zu finden ist November 4, 2011 Slide 18

19 Übergangslose Navigation durch die Anlage Verbesserte Entscheidungsfindung Problematik Hunderten von Prozess Grafiken Navigationsschematas führen zu komplexe Benutzerinterface Übersicht kann leicht die verloren gehen (Schlüsselloch Effekt). Die Komplexität Lösung: Aufwendige Suche nach Informationen Neue Bediener müssen geschult werden Bewerten von Ereignissen ohne Kontext schwierig Bediener Interface für effiziente und intuitive Navigation, verbesserte Entscheidungsfindung.

20 Innovative Navigation Prototyp: HawkEye Stufenlos zoom bare Oberfläche Schnelles lernen der Navigation Intuitiv und effektiv Verliert nie den Überblick Fließender Übergang zu Details Integrierte Alarmübersicht Video HawkEye Demo HawkEye

21 Alarm / Event Management Grundvoraussetzungen für eine Alarmstrategie Basis Funktionen im Automatisierungssystem Meldeliste nach Häufigkeit der Meldung Verteilung der Alarm Prioritäten NA102 Alarmmanagement Standard Auswertung nach EEMUA 191 Alarm Management Berichte November 4, 2011 Slide 21

22 Meldungs- und Alarmmanagement Lernendes System, integriert in die Automation Alarm Shelving - Temporäre Unterdrückung von Alarmen Hiding Rules Zustands bedingte Alarmunterdrückung Gruppenalarme - Überwachung von Bereichen Zielgruppe orientierte Alarmlisten und Alarm Navigation Direkte Navigation zum Alarm verwandte Aspekte z.b. Multitrend Schlafenden Signale (kein Signalwechsel über längen Zeitraum) Wissensdatenbank für Alarm Handling (Rating) November 4, 2011 Slide 22

23 Innovativer Service Remote Unterstützung bis Remote Services Nutzung Infrastruktur durch Kunden Wartungspersonal oder externer Service Zyklische Überwachung der Anlage Zugang für erweiterte Service Leistungen, z.b. Regleroptimierung, online Software update, Schneller Zugang zu Expertenwissen NA135 Fernwartung bei Systemen der Automatisierungstechnik November 4, 2011 Slide 25

24 Führungscockpit für die Produktionsanlage Integration von Daten ohne Steigerung der Komplexität Erweiterter Arbeitsplatz als Ergänzung zum Automatisierungssystem Flexible Schnittstelle ohne eigene Datenhaltung Produktionsdaten im Intranet Zusammenführung und Analyse von verschiedenen Produktionsdaten Datenauswertung über den gesamten Produktionsablauf Schnelle Unterstützung/Zusammenarbeit unterschiedlichen Personengruppen (z.b. Verfahrenstechniker) ABB Group Month DD, Year Slide 26

25 Bedienerschulung Prozessnahe und sicher Prozesssimulation ermöglicht eine realistische Schulung des Personals Anormale Situationen können geschult und trainiert werden Fehler sind verzeihlich, Lerneffekt hoch Aufnahme, Wiedergabe Möglichkeit

26 800xA Simulator Beispiel: Ormen Lange (Natural Gas Plant) Ormen Lange: Größtes Industrieprojekt in Norwegen 2006 Q2 Bediener Schulung 2007 Q3 Produktionsstart 3 Wochen früher als geplant Kontinuierliche Schulung Prozess Optimierung und Modifikationen Bediener Schulung für Elektrifizierung Änderungen wurden zuerst auf Simulator getestet Entdeckung und Beseitigung von zusätzlichen Applikationsfehlern während der Simulation 2008 Q4 Trotz Erweiterungen blieb die Verfügbarkeit bei 99 % November 4, 2011 Slide 29

27 Resümee - Komplexität beherrschbar machen Module für den Effizienten Anlagenfahrer ABB Group Month DD, Year Slide 30

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