Aktuální vydání

celé číslo

08

2019

MSV 2019 v Brně

celé číslo

Process Management Academy Europe 2009

Společnost ARC Advisory Group pořáda­la 2. až 4. března 2009 v Düsseldorfu (SRN) pátý ročník vzdělávací konference Process Management Academy Europe 2009. Akce se zúčastnilo přes dvě stě zástupců průmys­lových firem a dodavatelů automatizační a in­formační techniky pro průmyslovou výrobu, především s převahou kontinuálních a dávko­vých procesů. Kromě dodavatelů a jejich zá­kazníků se akce zúčastnili také zástupci vý­znamných sdružení a asociací (např. Namur) a mezinárodního odborného tisku. K hlavním tématům patřily Operational Excellence, bez­pečnost a zabezpečení výroby, optimalizace využití výrobních prostředků, řízení životní­ho cyklu výrobků a průmyslové komunikační systémy. Akce byla platformou pro prezentaci případových studií, technických trendů a stra­tegií pro dosažení optimálního průběhu vý­roby. Významnou součástí byly také disku­se k jednotlivým prezentacím a přednáškám a panelové diskuse, kde se hledaly odpově­di na palčivé otázky současnosti: jak přežít ekonomickou krizi, jak hledat nové příleži­tosti a kudy vede cesta k hospodářskému oži­vení. Významnou součástí akce byly diskuse o tom, jak snižovat materiálovou i energetic­kou náročnost výroby a jak redukovat nákla­dy na výrobu, ovšem bez nebezpečí negativ­ního vlivu na kvalitu.
 

BASF: efektivní využití energie

O efektivním využití energie byla plenár­ní přednáška Martina Schwibacha z firmy BASF. BASF, jedna z největších chemických firem na světě, dává šetření energií vysokou prioritu. Odborníci z firmy BASF si uvědo­mují, že ceny energie neustále porostou a že zbývající zásoby ropy a zemního plynu je nutné využít co nejefektivněji. Dalším cílem společnosti BASF je snížit negativní dopady výroby na životní prostředí: emise CO2hodlá BASF do roku 2020 snížit o 25 % ve srovná­ní s rokem 2002, a tím výrazně překročit po­žadavek Evropské komise. Kromě využívání obnovitelných zdrojů je druhou významnou cestou k tomuto cíli snižování energetické ná­ročnosti výroby.
 
Například moderní kombinované zdro­je elektrické energie a páry s plynovou tur­bínou mají účinnost až 90 %, podstatně lep­ší než starší zdroje. Ve výrobních zařízeních je možné využívat různé postupy snižování energetické náročnosti, např. tzv. tepelnou in­tegraci, která spočívá v tom, že odpadní tep­lo a přebytečná pára z jedné části výrobního zařízení najdou využití jinde. K optimalizaci průběhu výroby z hlediska spotřeby energie přispívá také jeho podrobné sledování a vy­užití naměřených historických hodnot pro vyhledávání problematických míst, analýzu a přijetí následných opatření.
 
Efektivní řízení celého výrobního proce­su je náročné. Rozhodně se při tom nevystačí s nejjednoduššími intuitivně nastavenými re­gulátory, ale je třeba využívat metody známé jako pokročilé řízení procesů APC (Advanced Process Control).
 
V oblasti šetření elektrickou energií lze vý­znamných úspor dosáhnout používáním vysoce účinných a řízených pohonů. Nelze ale zapo­mínat ani na osvětlení, kde je možné náhradou starých světelných zdrojů moderními, úsporný­mi snížit spotřebu energie o až 15 % (obr. 1). Specificky v chemické výrobě je možné vyu­žít některé speciální postupy, např. řízení sys­témů ochrany proti zamrznutí podle teploty: v největším závodě společnosti BASF v Lud­wigshafenu tím ušetřili 80 % potřebné energie.
 
Martin Schwibach na konkrétních příkla­dech ukázal, že opatření ke snížení energe­tické náročnosti sice vyžadují určité počá­teční investice, ale jejich návratnost je po­měrně rychlá.
 

SABIC: strategické plánování využití automatizace

Bart Schaminée, který vedl další plenár­ní přednášku, je u firmy SABIC odpovědný za globální využívání automatizační techni­ky. SABIC patří celosvětově mezi největ­ší chemické koncerny. Své velikosti dosáhl mj. četnými akvizicemi. Integrovat jednot­livé části koncernu tak, aby si mohly vymě­ňovat informace a sdílet zkušenosti, je velmi obtížné. Pro představu, z historických důvo­dů má SABIC kontakty s více než 1 500 do­davateli provozní techniky. Koncern si proto vytvořil interní centra excelentních znalostí pro různé obory automatizace: PLC, DCS, MES, APC, ventily, analyzátory atd. Komu­nikace mezi dodavateli automatizační tech­niky a koncernem SABIC probíhá na všech úrovních: koncoví uživatelé se na dodavate­le obracejí podle potřeby, projektové týmy mají pravidelné porady dvakrát do měsíce, se­tkání na úrovni vyššího managementu se konají jednou měsíčně a zpra­vidla jednou ročně se uskuteční setkání také na úrovni výkonných ře­ditelů, kde se formulují rámcové cíle a strategic­ké záměry spolupráce. Tyto schůzky považu­jí představitelé společ­nosti Sabic za velmi dů­ležité, protože správně stanovené cíle a prů­běžné hodnocení klí­čových ukazatelů vzá­jemné spolupráce jsou mnohem efektivnějším nástrojem optimaliza­ce nákladů než bezhla­vá snaha o dosažení co nejnižších nákupních cen, zcela ignorující celkové náklady na za­řízení a jeho přínosy. Samozřejmě všechny zdroje nejsou klíčové. Na úrovni celého kon­cernu se sledují především ty zdroje, které mají na celý SABIC podstatné finanční do­pady nebo významně ovlivňují dodavatelské řetězce; ostatní zdroje jsou sledovány na lo­kální úrovni v jednotlivých závodech, popř. outsourcovány.
 
SABIC má detailně vytvořenou metodiku analýzy trhu a podrobně vypracovaný model výpočtu celkových nákladů projektu, který bere v úvahu možné přínosy i rizika. V celém rozhodovacím procesu od studie proveditel­nosti až po smlouvu se využívají četné hodno­tící a rozhodovací body. Kvalita inženýrských a manažerských rozhodnutí je totiž pro efektivní využití in­vestičních nákladů klíčová.
 

Bayer: využití systému správy alarmů

Felix Hanisch z firmy Bayer Material Science a Stefan Ochs z Bayer Technology Services společně prezento­vali přístup, který se ve spo­lečnosti Bayer uplatňuje ve správě alarmů. Prvotním úče­lem zavedení systému správy alarmů je snaha zabránit ta­kovým katastrofám, jako byl např. výbuch v rafinerii BP Texas v listopadu 2005. Dalším cílem je vy­hovět zákonným požadavkům, v Německu např. směrnicím Německé agentury pro ži­votní prostředí, a požadavkům pojišťoven.
 
Na pohled to není nic složitého. Operátor sleduje alarmy, které se zobrazují na terminá­lu DCS, vyhodnocuje situaci a přijímá potřeb­ná opatření (obr. 3). Naneštěstí naprogramovat alarmové hlášení je velmi „levné“, a proto jich bývá až příliš. Je-li operátor alarmy zavalen, nezbývá mu, než některé jednoduše ignorovat nebo je kvitovat bez toho, že by zkoumal, co znamenají. Alarmy se často zobrazují v podo­bě jednoduchého výpisu, bez podrobnějších informací. Jsou definovány jako překročení mezí určité proměnné, přičemž nemusí být na pohled zřejmé, co toto překročení způsobilo a jaké mohou být jeho následky. Archiv histo­rických alarmů bývá omezený.
 
V ideálním případě musí řídicí systém za přispění operátora udržovat proces v oblas­ti nazývané řádné provozní podmínky. Do­stane-li se proces mimo tuto oblast, vede to k neefektivnímu využívání materiálu a ener­gie, ztrátám vlivem nekvalitní výroby nebo i k nebezpečnému provozu spojenému s nut­ností odstávky, v krajním případě k havá­rii. Systém alarmů má pomoci určit, v jaké oblasti se proces nachází, kam se pohybu­je a co má operátor dělat, aby se pohyboval směrem k optimu.
 
Společnost Bayer využívá systém alarmů inspirovaný doporučeními EEMUA, normou IEC 6508 a dokumenty pracovní skupiny Alarm Management sdružení Namur. Prvním cílem bylo dosáhnout stavu, aby byl za řád­ného provozu generován nejvýše jeden alarm za deset minut a v abnormálních podmínkách deset alarmů za deset minut. Bylo třeba ur­čit třídy alarmů a pro jednotlivé třídy stano­vit doby reakce, a to pro řádné pracovní pod­mínky, mimořádné podmínky, náběh výroby, ustálený stav, přechodové děje a odstávku.
 
Optimalizace výrobního procesu pomocí systému správy alarmů má tři kroky:
  1. Analýza alarmů. Prvním předpokladem je, aby zobrazení alarmů, jejich archiva­ce a vytváření sestav měly jednotnou for­mu. Každý alarm včetně reakce operátora je třeba analyzovat zvlášť. Je nutné identi­fikovat falešné alarmy, spojené např. s do­časnou poruchou zařízení nebo vyplývají­cí z předchozího alarmu.
  2. Statická správa alarmů. V této fázi se alar­my přizpůsobí technickým doporučením. Pro každý alarm se stanoví postup reakce, doba reakce, konsekvence a priority. Ob­vykle se v této fázi podaří omezit počet alarmů na polovinu. Tuto fázi lze považo­vat za úspěšnou, podaří-li se najít přibližně deset alarmů odpovídajících padesáti pro­centům mimořádných situací. Není-li tato fáze dostatečně úspěšná, pokračuje se tře­tí fází.
  3. Dynamická správa alarmů. V této fázi se alarmy agregují a za určitých podmínek potlačují. Hledají se metody proti zahlce­ní alarmy.
Vytvořit systém správy alarmů nezname­ná nainstalovat vhodný softwarový systém, a tím mít věc za vyřešenou. Ve skutečnosti je to výsledek úsilí týmové, interdisciplinár­ní práce. Mezi základní přínosy patří zlepše­ní bezpečnosti výrobních procesů, ulehčení práce operátorů a zlepšení efektivity procesů díky analýze nevhodných zásahů.
S využitím [de Leeuw, V.: Process Management Academy 2009: User Case Studies.]
Překlad a úprava Bk.
 
Obr. 1. Noční snímek závodu firmy BASF v Ludwigshafenu ilustruje, že výměna světelných zdrojů za modernější, s nižší spotřebou může přinést nemalé úspory elektrické energie (foto: BASF)
Obr. 2. Práce na výstavbě krakovací jednotky v jednom ze závodů koncernu SABIC (foto: SABIC)
Obr. 3. Řídicí stanoviště reaktoru na výrobu uhlíkových nano­vláken ve firmě Bayer Material Science (foto: Bayer)