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Instituto Mexicano del PetróleoXVIII Foro Avances en Refinación
Aplicaciones para Mejoras a la Eficiencia Operacional̵ Automatización de Procedimientos̵ Administración Avanzadas de Alarmas
Ing. Ygor Guilarte LópezYokogawa de México, S.A. de C.V.México, Centro América & El Caribe
México, 11 de Julio 2012
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Problema: Muchas Operaciones Manuales- Tareas No Rutinarias (Investigación por JMF)
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Observaciones en Operaciones No Rutinarias
Japan Machinery Fed (JMF)– La Calidad y Eficiencia de la Operación Depende Altamente en
la Experiencia y Habilidades del Operador– Aproximadamente, 70% de los Incidentes Industriales ocurren
durante operaciones manuales no rutinaria.– Con Frecuencia, Diferencias en Habilidades y Conocimientos
en Operaciones (Silos) Causan Diferentes Resultados– Las Operaciones No Rutinarias son Difíciles para Acumular
Experiencia y Compartirla con otros debido Baja Frecuencia, Cultura Personal, Diferencia en Experiencia, etc.
– Visualizar Conocimiento de los Mejores Operadores y sus Practicas para Compartirla con otros, seria el Factor Clave de Éxito más Importante para Lograr Eficiencia Operativa en el Ciclo de Vida Total de la Planta
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Procedimientos Operativos Estándar
Implantar Mejores Practicas
Capturar e Implementar Conocimiento de Operadores Experimentados antes que partan
Ejecutar Automáticamente para Eficiencia Operativa Reducir Errores Operacionales y Omisiones Documentar de Procedimientos Operativos
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Haciendo Procedimientos Estándar
A B CD
E F
Procedimiento del Operador A
A CD
E FB1B2
Procedimiento del Operador B
A B CD1
E F
D2
Procedimiento del Operador C
A B1B2
CD1 E F
D2
ProcedimientoMejores Prácticas
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Procedimiento Operativo Original(1) Revisar Nivel del Tanque LI100.PV >= 50%(2) Arrancar Bomba P-101(3) Verificar Bandera de Respuesta(4) Confirmar al operador de campo abrir valvula manual HV100Exapilot <Condition icon>
Check LI100.PV>=50<Block mode setting icon>P101.MODE to AUTO
<Condition icon>Check P101.PV = 2
<Output to DCS icon>P101.CSV to 2 (Start)
<Confirmation icon>HV100 Open
<Guidance message icon>P101 start finished
<Condition icon>Check P101.ALRM = NR(NR means Normal)
<Output to DCS icon>P101.CSV to 0 (Stop)
<Alarm message icon>P101 start error
<Pause icon>Pause this sequence
<Alarm message icon>Preparation error
<Output to DCS icon>FIC100.SV to 20t/h
<Timer icon>Wait 10 minutes
SI SI
NONO
NOSI
Original SOP
Procedimientos Operativos Estándar
Conocimiento
Conocimiento
Capturando Conocimiento Del Operador!
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Documentar Procedimientos Operativos
Comentarios y figuras pueden ser aplicados para crear mejores practices
Archivos Gráficos pueden ser Copiados en la Aplicación
Comentarios a la Aplicación de Apoyo a Operadores
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Archivo Original (formato Aplicación)
Los Procedimientos programados en Aplicación de Apoyo a Operadores deben ser exportados a Documentos para Versión Controlada bajo el Sistema de Calidad del Cliente Portal (intranet) en formato *.pdf)
Administrando los Procedimientos Operativos
Archivo Convertido (Formato PDF)
AcrobatArchivos deben ser editables para Mantenimiento y Control
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• Perdida de Tiempo debida a la Diferencia en sus Destrezas• Perdidas en Calidad de Producto debido a sus Habilidades• Perdidas de Inventario debido a los Turnos de Operación• Perdida de Seguridad Causados por Errores y Omisiones
• PP/PE Cambio de Grado• Cambio de Dieta (Crudo)• Cambio de Lubricante• Cambio de Reactor• Cambio de Carga en Calderas
• Purga del Reactor de Olefinas• Cambio de Silo• Operacion de De-Coquizadora• Arranque y Paro de Plant• Diagnostico en Proceso
Transición Manual
La Mayoría del Control de las Operaciones están Automatizadas usando Funciones del DCS. Sin embargo, las Operaciones basadas en Conocimiento (Transición) son generalmente Hechas Manualmente
Tiempo de Operación, Calidad y Cantidad del Producto, y Seguridad depende en la Habilidad del Operador Asignado
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• Múltiple Operaciones de CampoLas operaciones transicionales incluyen muchas confirmaciones de operadores de campo. Sin embargo, los programas en el DCS con frecuencia son difíciles de adaptar a la dinámica entre la consola y el panel remoto
• Operación Transicional es una Operación de “Ensayo y Error”Solo operadores diestros y técnicos con conocimientos del proceso pueden lidiar con problemas inesperados en una operación transicional. Sin embargo, puede ser difícil para un Ingeniero en DCS implementar esta clase de conocimiento en un programa. Por lo tanto, el algoritmo inicial en el DCS puede ser ignorado o poco utilizado.
Problemas Típicos de Implementación
• Operadores (Ingeniero de Procesos) No están a Cargo de la Configuración del DCSLa aplicación en el DCS debe ser modificada continuamente según los cambios del proceso o producto. Sin embargo, los operadores y técnicos del proceso no están a cargo de la configuración del DCS, su requisición para modificación del algoritmo del DCS típicamente retrasa su realización.
Start
End
yes
yes
yes Pause
no
Pause
no
Pause
no
Start
End
yes
yes
yes
no
no
no
yes
Recover
Recover
Recover
Recover
Programa DCS Existente Operación Actual
Know-howKnow-how
Know-how
• El Conocimiento de Operaciones de PierdeEl conocimiento de operaciones implementados en el DCS se convierte en una “Caja Negra” y nadie puede mantener o recordar el detalle de lo programado
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Transiciones Típicas
3 May, 20007317 alarms/day987 actions/day
4 May, 20006618 alarms/day978 actions/day
5 May, 20005103 alarms/day786 actions/day
6 May, 20003354 alarms/day735 actions/day
7 May, 20001680 alarms/day984 actions/day
Number of DCS alarm
Number of DCS manipulation
Operacion de Arranque en Primaria
Cambio de Grado en Planta HDPENumber of DCS alarm
Number of DCS manipulation
27 February, 2002545 alarms/9 hours155 actions/9 hours
28 February, 20021195 alarms/day395 actions/day
1, March 2002447 alarms/12 hours693 actions/12 hours
Triple Alarm Rate!
Triple Action Rate!
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2.5 hours2.5 hours5.5 hours
Preparation Transition Preparation &Transition
Operación Manual Procedimiento Exapilot
Mejorando el Control de Planta
Cuando el Tiempo es Oro
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Implementación de la AplicaciónReducción de Alarmas y Eventos
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Reducción de Alarmas y Eventos
9/09 Total Eventos: 5837 9/20 Total Eventos: 3041
Antes Después
Siguientes mejoras son identificadas cuantitativamente: • Repetición de alarmas de proceso y mensajes que fueron ignorados. • Las operaciones manuales que pueden ser automatizadas. • Casos detectados de saturación de alarmas. • Mejorando (Sintonización PID, Control Avanzado, etc.)
Ejemplo: Unidad PrimariaReducción de eventos en el Sistema de Control hasta en 45%
Antes: 5837 eventos/día -> Después: 3041 eventos/día
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Aplicación para Administración de Alarmas puede automaticamente optimizar umbral de alarma segun la condicion de cambio del proceso
Inicio Grado A Grado BCambioGrado
Cierre
HI=100
LO=80HI=SV + 5
LO=SV - 10
HI=SV + 10
LO=SV - 12
HI=200
LO=180 HI=SV + 4
LO=SV – 6
HI=SV + 4
LO=SV - 2
TIME
Piloto
Estaciones de Control
ControlBus
(2) Aplicación Piloto automáticamente sube los umbrales de alarma desde las estaciones de control para su almacenamiento en la aplicación
(2) Subir
MS-Excel spread sheet
(1) Aplicación Piloto descarga automáticamente los umbrales de alarma almacenados a las estaciones de control según la condición de proceso
(1) Descargar
Reducción de Alarmas
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Procedimientos Operacionales
Modelo por Capas de Negocio ERP, MES, Control
MES: Sistemas para Ejecución de Manufactura, siglas en InglésAsistencia de Operación Avanzada (AOA) como Modulo MESAplicación Propuesta Interactúa en Línea con DCS para rastrear condición del proceso y orientar al operador en proceso a seguir
Descripción de la Aplicación
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Los procedimientos para la aplicación consiste en: Iconos de procedimiento, Módulos estándar, Módulos definidos por el usuario.
Procedimientos y Módulos
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Iconos Gráficos
Cada paso del procedimiento se aplica con un icono.
Set SV/MV/CSV
Change Tag Mode
Confirmation to Field Operator
Wait for 1 Minute Check Process Data
(iconos estándar y pre-existentes)
Con la asignación de los iconos basados en conocimiento operacional, los procedimientos pueden ser creados con un mínimo de experiencia y entrenamiento para un Sistema de Control integrado
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Implementación de Pasos
1. Arrastre con el ratón
2. Soltar - definir procedimientoprincipal
3. Soltar icono - definir sub-procedimiento
5. Incluir documentación
4. Doble-click en el iconoPara definir detalles.
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Ventana de Operación
Un procedimiento se muestra como una secuencia durante la ejecución y permite la operación interactiva entre la Aplicación y los operadores.
Builder window
Operation window
Botones de Operación Manual
Cuatro Mensajes de Muestra
El color del icono indica el estatus
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Beneficios de la Aplicación
Estandarizar y automatizar los procedimientos manuales Aumentar la producción Reducir el tiempo de operación en los casos de mejora Mejorar la eficiencia de la planta Crear herramientas de formación para nuevos operadores Crear procedimientos de transición operacional Reducción de riesgos operativos Conservar las habilidades y experiencia de los operadores Documentar las acciones de control exitosas en procedimientos de
Arranque y Paro de la planta (Mejores Prácticas) Documentar las acciones de control exitosas ante disturbios o eventos
inesperados en el proceso Mejorar la seguridad de la operación de la planta, reduciendo falsas
alarmas y errores de operación críticos
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Gracias…
Yokogawa de México, S.A. de C.V.
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