Это новая статья в продолжение наших материалов об управлении технологическими процессами на базе усовершенствованного HMI. Узнать о человеко-машинном интерфейсе больше вы можете в нашем ТГ-канале по хэштегу #Промышленная_автоматизация, а также в предыдущей статье.
Сегодня мы разберем реальный пример внедрения современной концепции управления технологическим процессом от специалистов «Рексофт».
О пройденном материале
HMI — это аббревиатура английского Human-Machine Interface, что переводится как «человеко-машинный интерфейс». Это система или устройство, которые помогают людям управлять и взаимодействовать с машинами или оборудованием. HMI делает использование сложного оборудования более понятным и удобным для человека.
Хотя уровень автоматизации на промышленных предприятиях продолжает расти, люди, которые управляют машинами и производственными процессами, все еще играют ключевую роль на производстве. В конечном итоге важные решения всегда принимаются человеком. В связи с этим человеко-машинные интерфейсы остаются неотъемлемой и важной частью любой системы автоматизации, помогая обеспечивать эффективное взаимодействие между людьми и машинами.
О том, насколько важен человеко-машинный интерфейс, говорит и обстановка на международном рынке. По подсчетам Precedence Research, объем мирового рынка человеко-машинных интерфейсов уже в 2022-м году превысил 5,5 миллиардов долларов, к 2032 году он достигнет около 14,99 миллиардов долларов, а среднегодовой темп роста составит 10,6% в течение периода с 2023 по 2032 год.
Не будем останавливаться только на прогнозах финансистов, а покажем на конкретном примере, почему компании заинтересованы во внедрении современного HMI и как это помогает сделать работу компании эффективнее и безопаснее.
Проблемы и задачи заказчика
Заказчик попросил решить следующие задачи:
- оптимизировать численность оперативного персонала;
- снизить случаи нарушения норм ведения технологического режима;
- стандартизировать подходы к человеко-машинным интерфейсам на всем предприятии.
Его цели вытекают из 5 основных проблем операторских интерфейсов (HMI):
- большое количество информационно емких мнемосхем;
- процесс навигации по мнемосхемам громоздкий и занимает время у операторов;
- неспособность оператора видеть «общую картину»;
- большое количество сигнализаций на каждого оператора;
- пропуск важной сигнализации — потеря времени на нормализацию процесса.
Для их решения и достижения поставленных задач наши специалисты предложили внедрить концепции и реализовать все подходы, заявленные в:
- ГОСТ Р МЭК 62682-2019 «Системы аварийной сигнализации для обрабатывающей промышленности»;
- ISA 101.01 «Стандарты интерфейса человек-компьютер».
Усовершенствованный HMI поможет:
- снизить информационную нагрузку, для чего необходимо адаптировать мнемосхемы;
- привести число сигнализаций к минимуму, в том числе за счет внедрения прогнозной модели системы сигнализации.
Как работала команда «Рексофт»?
Для того чтобы перевести HMI на новый уровень, существуют лучшие практики, которые подразумевают пересмотр всех мнемосхем и сигнализаций. Согласно статистике, человек может нормально реагировать, если он получает максимум одну сигнализацию за 5–10 мин.
- Наши специалисты проанализировали возможности существующих систем, в том числе АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом), СУУТП (система усовершенствованного управления технологическим процессом), МПА (модульная процедурная автоматизация), КТК (компьютерный тренажерный комплекс) и другие.
- Разработали персонализированные концепции HMI, нашли подходы к снижению числа сигнализаций в каждом конкретном кейсе. Вместе с расстановкой приоритетов рассчитали достижимые эффекты и методы реализации проекта, начали формирование команды на стороне заказчика, которая будет помогать в разработке и сопровождении нового интерфейса.
- Создали новые высокоэффективные и модернизировали существующие мнемосхемы операторов.
- Сформировали четыре уровня дисплеев:
Об эффективности 4 уровней мнемосхем подробнее можно узнать здесь.
1-й — предназначен для поощрения проактивных операций, обеспечивающих раннее выявление проблемных областей до подачи сигнала тревоги.
2-й — использует специальный алгоритм для отслеживания изменений технологических значений и обращает внимание на любое будущее нарушение границ.
3-й — доступен только при наличии соответствующих уведомлений на уровнях 1 и 2. Здесь находятся экраны, очень похожие на те мнемосхемы, которые встречаются сегодня во многих компаниях, но с полностью переработанной визуальной концепцией.
4-й — содержит детальную информацию по конкретному узлу или установке.
5-й — Разработали новую библиотеку элементов для мнемосхем, учитывающую специфику конкретного производства и особенности существующей АСУТП
▶ Цвета фона в оттенках серого, чтобы снизить нагрузку на глаза в правильно освещенной среде;
▶ Любое статическое технологическое оборудование или резервуары графически представлены в формате 2D со сплошной заливкой;
▶ Аналоговые и дискретные индикаторы, а также динамическое оборудование должны привлекать внимание только в случае срабатывания сигнализации или превентивно.
Делимся успехами
Создание нового HMI потребовало от команды применения современных методов не только для интеграции информационных систем, но и для визуального представления данных.
Системы мониторинга сигнализаций позволили продолжать оптимизировать объем
сигнализаций, а удобные мнемосхемы, выстроенные согласно ожиданиям и
пожеланиям функциональных пользователей, приводят к впечатляющим результатам:
- Объем сигнализаций снизился на 35-40%.
- Число пультовых операторов сократилось в 1,5-2 раза.
- Введение индивидуальных КПЭ операторов повысило персональную ответственность за ведение техпроцесса.
- Система мониторинга сигнализаций позволила продолжать оптимизировать объем сигнализаций.
Что получил заказчик?
Улучшение эргономики рабочего места оператора за счет:
- снижения информационной нагрузки на операторов;
- акцентирования внимания на параметрах, реально требующих их реакции в критически важный момент.
Повышение качества управления за счет:
- снижения общего числа сигнализаций и ручных действий;
- перехода на проактивное управление процессом, управление отклонениями от оптимального технологического режима.
Экономический эффект:
- снижение расходов за счет минимизации нарушений регламента технологического режима;
- оптимизация и перераспределение трудовых ресурсов.
Собрав эти данные воедино с отображением на современных мнемосхемах, специалисты «Рексофт» создали диспетчерские решения, которые помогают избежать подавляющего большинства неполадок и улучшить работу любой производственной площадки.