System pomoże podjąć dobrą decyzję

Spójrzmy na cyfryzację z perspektywy człowieka – operatora, który potrzebuje wsparcia dla swoich kluczowych zadań.

Czy powinienem włączyć układy zapasowe, a przegląd napędu głównego zlecić już teraz? To wprawdzie ograniczy nasze moce produkcyjne, ale być może jeśli teraz tego nie zrobię, to za kilka dni dojdzie do awarii, która sparaliżuje pracę całego zakładu… Przed takimi dylematami często stają operatorzy i właściciele zakładów użyteczności publicznej. Wyobraźmy sobie, że tym zakładem jest oczyszczalnia ścieków. W takim obiekcie może zepsuć się wiele różnego rodzaju urządzeń i układów. Z pomocą przychodzi właśnie cyfryzacja, która zmienia przykładową oczyszczalnię w inteligentne przedsiębiorstwo, „smart utility”, a operatorowi daje narzędzia, dzięki którym widzi i wie o wiele więcej, niż do tej pory.

Odpowiednie systemy cyfrowe mogą podpowiedzieć operatorowi, w jakim stanie są poszczególne urządzenia, i czy wymagają interwencji serwisowej już teraz (bo bieżąca analiza danych pokazuje, że w ciągu kilku tygodni może dojść do awarii). Inne systemy podpowiadają co zrobić, aby układ działał efektywniej. Jeszcze inne pokazują, gdzie znajduje się „wąskie gardło” jeśli chodzi o zużycie mediów. Wszystkie te systemy łączy jedno: pomagają człowiekowi podjąć najlepszą z możliwych w tym momencie decyzję. Decyzja nie opiera się w takim przypadku wyłącznie na doświadczeniu, dobrych praktykach i wiedzy tego człowieka – który, jak wiadomo, bywa zmęczony i omylny – ale także na obiektywnej, niezależnej analizie danych. W czasach, kiedy dla końcowych użytkowników kluczowa jest dostępność, a dla zakładu przede wszystkim rachunek zysków i strat, operator dźwiga na swoich ramionach dużą odpowiedzialność. Cyfryzacja sprawia, że ten ciężar jest znacznie mniejszy.

System Powertrain

Fot. Arch. ABB

Zwiększając kompetencje człowieka

– Rozwiązania cyfrowe mają poprawiać niezawodność w zarządzaniu aktywami i wspomagać eksploatację infrastruktury elektroenergetycznej. To oczywiście jedno z ich podstawowych założeń. Technika jest dzisiaj na tyle zaawansowana, że bardzo często wspomaga użytkowników w specjalistycznych dziedzinach oferując rozwiązania poprawiające efektywność prowadzenia bieżącej działalności i prac serwisowych. Wsparcie w postaci oprogramowania rozszerza kompetencje i znacznie zwiększa możliwości pracowników – podkreśla Mariusz Wnuczek, odpowiedzialny za segment dystrybucji i wytwarzania energii elektrycznej w ABB.

Jak dodaje, prawdziwa wartość nowych technologii ujawnia się w chwili, gdy elementy fizyczne włączymy w system monitoringu, sterowania i predykcji z zastosowaniem nowoczesnych protokołów komunikacyjnych. Wówczas wchodzimy w realny świat Przemysłu 4.0. Przykłady? SWICOM, czyli system monitorujący i diagnostyczny rozdzielnic elektrycznych. Monitoruje wybrane elementy w czasie rzeczywistym oraz porównuje z zaimplementowanymi algorytmami, które powstały na bazie wielu lat doświadczeń w branży elektroenergetycznej. Następnie informuje o ewentualnych nieprawidłowościach, co pozwala przygotować plan przeglądów serwisowych i z dużą dozą prawdopodobieństwa przewidzieć konieczność wymiany elementu przed wystąpieniem awarii.

– W tym przypadku wchodzimy w systemy predykcyjne, pozwalające unikać nieoczekiwanych awarii dzięki bieżącemu monitorowaniu parametrów pracy – temperatury, wilgotności, prądów, napięć czy czasów zadziałania aparatów mechanicznych – tłumaczy Radosław Dudzik z ABB, zajmujący się na co dzień cyfryzacją przedsiębiorstw. – Takie rozwiązania, w połączeniu z chmurą obliczeniową i wykorzystaniem odpowiednich algorytmów, stają się potężnym narzędziem wspierającym decyzje dotyczące eksploatacji urządzeń.

System SWICOM

Fot. Arch. ABB

Bez „własnoręcznej” analizy

Innym przykładem jest system sterowania rozdziałem energii elektrycznej (EDCS), który przetwarza dane z urządzeń elektrycznych zainstalowanych na obiekcie (może to być zakład produkcyjny, elektrownia, oczyszczalnia ścieków, ale i budynek biurowy). Dzięki zastosowaniu zaawansowanych algorytmów użytkownik otrzymuje szereg informacji związanych ze stanem urządzeń zainstalowanych, alarmami, istotnymi wydarzeniami. EDCS mierzy online m.in. wielkości elektryczne (np. zakłócenia w sieci) i fizyczne (np. temperatura), a także zużycie mediów. Na bieżąco pojawiające się alerty i powiadomienia w sytuacjach awaryjnych mogą zostać przekierowane na skrzynkę e-mail lub wysłane przy użyciu wiadomości SMS. Dzięki temu, decyzje o zastosowaniu działań zaradczych można podjąć w zasadzie natychmiast, również zdalnie.

Oczywiście system nie podejmie autorytarnej decyzji i nie uruchomi automatycznie odpowiedniej procedury, ale wysyłając zinterpretowane dane pokazuje operatorowi systemu scenariusze, jakie mogą zostać zrealizowane w zależności od decyzji, które ten podejmie.

Działając pod presją czasu i ze świadomością odpowiedzialności, człowiek – do którego należy ostateczna decyzja – może zaoszczędzić sporo cennych minut, które jeszcze do niedawna pochłaniała „własnoręczna” analiza danych. Dzięki cyfrowym rozwiązaniom, które są wspierane zaawansowanymi algorytmami analitycznymi, operatorzy dysponują wstępną oceną i rekomendacją systemu – i mogą podejmować optymalne w danym momencie decyzje.

– Staramy się maksymalnie uprościć obsługę coraz bardziej zaawansowanych urządzeń. Użytkownik nie jest zainteresowany ślęczeniem nad tabelą w Excelu z dziesiątkami tysięcy danych. Chce po prostu wiedzieć, czy wszystko jest w porządku, czy może trzeba uruchomić służby utrzymania ruchu – tłumaczy obrazowo Radosław Dudzik. – Dlatego wszystkie dane muszą być prezentowane w bardzo intuicyjny sposób, np. w trzech znanych wszystkim kolorach – zielonym, żółtym i czerwonym. Zaglądając do bazy danych nikt nie będzie miał wątpliwości, że wszystko działa, albo jest problem i trzeba sprawdzić, co się stało. Czerwona „wskazówka” zaprowadzi operatora prosto do miejsca, które sprawia kłopot.

Dobry argument dla inwestycji

Przeanalizowane dane spływające z systemu mogą być także doskonałym „doradcą” inwestycyjnym. Często bowiem kwestie zakupu nowych elementów systemu, szczególnie tych związanych z nowoczesnymi technologiami, wymagają dobrego udokumentowania i odpowiedniej argumentacji. Weźmy dla przykładu układy napędowe, których wymiana, czy też gruntowna modernizacja wiąże się ze sporym kosztem i lepiej dwa razy się upewnić w kontekście przewidywanego czasu zwrotu danej inwestycji. A w upewnianiu się warto posłużyć się cyfrowym systemem, który potrzebę inwestycji udowodni niejako „przy okazji”.

– W ramach usługi ABB Ability™ Digital Powertrain prowadzimy „opiekę” technologiczną układów napędowych, od pomp, przez silniki i falowniki, aż po oprawy łożyskowe. System ułatwia podejmowanie decyzji, ponieważ służby utrzymania ruchu nie muszą zastanawiać się i poszukiwać informacji o tym, ile czasu pracuje urządzenie od poprzedniego przeglądu, czy nie jest zbyt przeciążone i czy na przykład łożyska nie przegrzewają się – podkreśla Anna Kowalczuk z ABB. – Informacja zwrotna nie tylko obejmuje powyższe dane, ale pozwala także oszacować czas do kolejnego przeglądu serwisowego i czas życia poszczególnych elementów układu napędowego, co pozwoli znacznie lepiej zaplanować działania serwisowe.

Także w tym przypadku system zarządczy zbiera dane, które po przesłaniu do chmury obliczeniowej podlegają szczegółowej analizie, wykorzystującej zaawansowane algorytmy. Informacje o temperaturze, obecnym stanie urządzenia, jego wszystkich dotychczasowych awariach, o czasie pracy i obciążeniu, a także poborze energii są dostępne dla operatorów w dowolnej chwili, jednak podstawową funkcją całego rozwiązania jest przekazanie bardzo jasnego i czytelnego komunikatu.

Zdjąć obowiązek z operatora

Jeszcze jeden aspekt, istotny z perspektywy osoby, która podejmuje kluczowe dla funkcjonowania zakładu decyzje, odnosi się do czasu trwania przerw w dostawach energii elektrycznej dla odbiorców. Wybrane wskaźniki charakteryzujące ten czas to SAIDI i SAIFI. Operatorzy systemów dystrybucyjnych, co zrozumiałe, chcą nieustannie je poprawiać ze względu na bezpośredni wspływ na przychód regulowany. Robią to na wiele sposobów. Prawdopodobnie najskuteczniejszym jest zastosowanie nowoczesnych protokołów komunikacji pomiędzy urządzeniami stacyjnymi na wszystkich poziomach napięć. – Dobrym przykładem jest przekaźnik zabezpieczeniowy i sterownik polowy Relion® firmy ABB – REX640, zaprojektowany, aby wspierać postępującą cyfryzację podstacji. Co istotne z perspektywy operatora, odpowiednie oprogramowanie zarządcze pozwala zdalnie sterować wybranym aparatem, a także odczytywać z niego wszelkie komunikaty dotyczące jego stanu i ewentualnych uszkodzeń. Włączony do systemu tego typu element pozwala operatorowi na natychmiastową reakcję w sytuacji krytycznej – mówi Mariusz Wnuczek.

W pewnym sensie zdejmuje to z operatora obowiązek nieustannego monitorowania parametrów poszczególnych urządzeń, by w odpowiednim momencie wyłapać nieprawidłowości. System podpowiada, jaki jest optymalny sposób zarządzania, co stanowi wartość dodaną zastosowanej technologii. To bardzo przydatna funkcja, szczególnie obecnie, gdy rozwiązania cyfrowe są coraz bardziej skomplikowane, a nowoczesne urządzenia informują system – a za jego pośrednictwem operatora – o coraz większej liczbie parametrów swojej pracy. Każdy, nawet najlepiej wykształcony i najbardziej doświadczony operator, bez wsparcia cyfrowego systemu może się pogubić i popełnić błąd. Technologie spod znaku „Przemysł 4.0” mają być dla niego realnym wsparciem, a nie dodatkowym ciężarem.

Sławomir Dolecki

Kategorie and Tagi
O autorze

Sławomir Dolecki

Jestem niezależnym dziennikarzem, reporterem i redaktorem. Specjalizuję się w tematyce związanej z energetyką, infrastrukturą krytyczną i ochroną środowiska. Z firmą ABB jestem związany od roku 1998.
Related stories
Skomentuj ten artykuł