Ciasteczka wykorzystywane przez serwis internetowy SKF

SKF uzywa na swoich stornach interentowych cookies w celu możliwie jak najlepszego dostosowywania prezentowanych informacji do preferencji odwiedzających, dotyczących między innymi regionu i języka. Czy wyrażasz zgodę na wykorzystywanie cookies przez SKF?

cookie_information_popup_text_2[150]

Inżynieria czy zarządzanie informacjami na temat zasobów?

2015 luty 04, 09:00 CEST

Jak technologie, przepisy i oczekiwania wobec wydajności wpływają na zarządzanie wiedzą techniczną

AUTOR: Valentijn de Leeuw, wiceprezes ARC Advisory Group

Wizja, która spowodowała przemiany

W 2005 roku Thomas Tauchnitz z wiodącej firmy farmaceutycznej Sanofi-Aventis opublikował w niemieckim wydaniu periodyku Automation Technology in Practice artykuł pod tytułem „It’s time for an Integration of the Process Design, Engineering and Plant operation processes” („Pora na integrację projektowania procesów, inżynierii oraz procesów obsługi zakładów”), w którym zawarł wizję i strategię wdrażania koncepcji z wykorzystaniem oprogramowania komputerowego. Dr Tauchnitz zwraca uwagę na konieczność przestrzegania trzech zasadniczych wymogów: generowania i przechowywania wszystkich informacji w jednym miejscu; możliwie jak najszerszego wykorzystywania zdobytej już wiedzy; stałego sprzęgnięcia narzędzi programowych w trakcie pracy zakładu produkcyjnego.

Tauchnitz nakreślił przepływ pracy inicjowany projektowaniem procesów z wykorzystaniem oprogramowania do symulacji procesów, obejmujący przesyłanie wynikowych danych technologicznych do narzędzia komputerowego wspomagania prac inżynierskich (CAE – Computer-Aided Engineering), wspólny dla wszystkich dziedzin inżynierii, w których odbywa się projektowanie podstawowe (FEE – Front-End Engineering) i rozwój projektów wykonawczych (detail engineering). Wyłożył sposób, w jaki należy wdrażać znaną już od wielu lat koncepcję projektowania modułowego: konstruować i utrzymywać unormowane moduły oraz obsługiwać ich instancje odpowiednio do konkretnych zadań technicznych. Na przykład moduł reaktora odpowiadałby za pomiar i regulację temperatury i ciśnienia, sterowanie zaworami przepływu materiału, kontrolę poziomów, zabezpieczenia, automatykę, mieszanie itd. W skład szablonu wchodziłyby również powiązane wykazy elementów wyposażenia, dokumentacja wykonawcza oraz procedury bezpieczeństwa, badań i kwalifikacji. Inżynier nie musiałby wówczas projektować każdego urządzenia i planować każdej wymiany, modernizacji lub naprawy od nowa; jego zadania sprowadzałyby się do adaptacji i integracji elementów większego systemu, co dawałoby mu więcej czasu na optymalizację projektów oraz udoskonalanie i utrzymanie modułów.

Współbieżność czy rozproszenie?

Obecnie inteligentne systemy CAE umożliwiają pracownikom szeregu branż projektowanie zakładów i instalacji za pomocą tego samego sprzętu, z możliwością uwzględnienia własnego punktu widzenia i stosowania właściwych sobie metod wizualizacji rezultatów: przepływowych schematów technologicznych (PFD – Process Flow Diagram) w przypadku technologów, schematów orurowania i oprzyrządowania (P&ID – Piping and Instrumentation Diagram) w przypadku automatyków, a także rysunków izometrycznych i innych materiałów.

Tego typu narzędzia pomagają zachowywać spójność danych projektowych w warunkach, w których nad danym elementem pracuje kilku inżynierów. Na przykład zmiana maksymalnej wartości natężenia przepływu lub temperatury w przewodzie rurowym wiąże się z koniecznością dopilnowania zdolności tłoczącej daną ciecz pompy do pracy odpowiadającej nowym poziomom granicznym. Wykrycie niezgodności przez narzędzie skutkuje wygenerowaniem alarmu dotyczącego specyfikacji pompy. Podobnie, średnica rury musi umożliwiać przepływ z nowo ustalonym natężeniem – i tak dalej. Na funkcjonalność takich systemów składa się nie tylko weryfikowanie zgodności z regułami obsługi, ale również obsługa przepływów pracy, obejmująca przedkładanie ich do zatwierdzenia, dokonywanie ich przeglądów oraz zatwierdzanie zmian z zastosowaniem odpowiednich statusów.

W wielu przedsiębiorstwach zajmujących się projektowaniem technicznym, zaopatrzeniem i budową (EPC – Engineering, Procurement and Construction) inżynieria współbieżna stała się standardową praktyką z chwilą wprowadzenia narzędzi CAE, podczas gdy dla niektórych firm będących jednocześnie właścicielami i operatorami (OO – Owner-Operator) zakładów normą pozostaje tradycyjna inżynieria sekwencyjna. Możliwość prowadzenia prac nad danym projektem przez przedstawicieli różnych dziedzin niesie ze sobą konsekwencje natury ekonomicznej, organizacyjnej i społecznej.

Aspekty społeczne i kulturowe

Przy wdrażaniu projektowania współbieżnego – albo sekwencyjnego projektowania rozproszonego z wykorzystaniem pojedynczej bazy danych projektowych – pracownicy muszą zaznajomić się z nowymi procesami i technologiami. Większe wyzwanie stanowić może jednak dzielenie się informacjami, metodami pracy i motywacjami podejmowanych decyzji. Niektórzy muszą nauczyć się w tym celu współpracy obejmującej uważne wysłuchiwanie cudzych opinii, uzgadnianie reguł postępowania i zakresów odpowiedzialności poszczególnych osób, negocjowanie, wspólne rozwiązywanie problemów oraz zażegnywanie sporów w konstruktywny sposób. Takie zmiany mogą być sprzeczne ze zwyczajami pewnych osób, jako że wymagają od nich opuszczenia tak zwanej „strefy komfortu”. Mogą rodzić konflikty, a te w razie nierozwiązania grożą zaprzepaszczeniem szans. Kierownicy projektu odpowiadają za pomyślność takich przedsięwzięć, w związku z czym muszą posiadać zdolności w zakresie zarządzania zasobami ludzkimi i zmianami. Mogą oni co prawda korzystać ze wsparcia doradców specjalizujących się w takich sytuacjach, ale dla trwałego wdrożenia procesów będących przedmiotem naszych rozważań konieczne jest zdobycie niezbędnych umiejętności w celu umożliwienia sobie przekazywania ich współpracownikom na długo po tym, jak przemiany dobiegną końca. Rozwój na tym polu nie ma charakteru opcjonalnego, bowiem zależy od niego nie tylko atmosfera w pracy, ale i wydajność.

Zachowaniem zrzeszonych w organizacji pracowników rządzą wspólne przekonania i zasady. W przypadku zespołów tego rodzaju wytyczne nazywa się „normami”; w odniesieniu do organizacji mówi się o „kulturze”. Niektóre spośród tych przekonań i zasad są domniemane, tzn. powszechnie przestrzegane, lecz nieustanowione na piśmie; pewnymi regułami możemy kierować się podświadomie, a niektóre mogą być nawet sprzeczne z zasadami postępowania formalnie obowiązującymi w przedsiębiorstwie. Pomyślne zmiany w kulturze wymagają w pierwszej kolejności dostrzeżenia stanu faktycznego i jego jednoznacznego sformułowania, a następnie stworzenia wizji godzącej cele biznesowe i zbiorowe potrzeby oraz jej konsekwentnego urzeczywistniania. Specjalne poradniki lub szkolenia oczywiście mogą w tym pomóc, ale nie można się przy tym obyć bez liderów, którzy rozmawiają z pracownikami, wysłuchują ich pomysłów i zastrzeżeń, tłumaczą, reagują na opinie, angażują ich w organizację pracy i wyrażają uznanie wobec wysiłku wkładanego we wprowadzanie zmian w życie.

Skutki natury organizacyjnej i ekonomicznej

Mimo możliwości projektowania współbieżnego stwarzanych przez inteligentne systemy CAE nie wszystkie organizacje inżynierskie wykorzystują tego typu rozwiązania. Przed kilkoma laty Grupa ARC przeprowadziła nieformalne badanie wśród przedsiębiorstw reprezentujących różne branże wytwórcze. Udział wzięły w nim zarówno firmy petrochemiczne prowadzące operacje o charakterze ciągłym, jak i producenci środków farmaceutycznych o zasięgu działalności obejmującym kilka kontynentów. Stwierdzono, że projektowanie współbieżne w umiarkowanym lub wysokim stopniu wykorzystuje w przybliżeniu połowa użytkowników systemów CAE, zaś projektowanie sekwencyjne preferuje trzecia ich część. W szeregu dziedzin inżynierii celem współbieżnych prac projektowych nad danym projektem jest skrócenie czasu trwania fazy projektu. Użytkownicy zgodnie przyznają przy tym, że przekłada się to na wzrost liczby błędów i przypadków powtarzania czynności, co z kolei przyczynia się do zwiększenia ogólnej ilości wykonywanej pracy. Firmy z sektora EPC mogą nie mieć wyboru pod dużą presją czasu – w przeciwieństwie do przedsiębiorstw typu OO, które nie traktują projektowania koncepcyjnego priorytetowo i mogą pozwalać sobie na wydłużanie fazy projektu w celu ograniczania natężenia powiązanych działań. Ekonomizacja polegająca na równoważeniu kosztów przedsięwzięć względem czasu wymaganego do osiągnięcia gotowości operacyjnej wskazałaby zapewne optimum w postaci umiarkowanego udziału projektowania współbieżnego. Respondenci orzekli, że w zależności od zakresu projektowania współbieżnego możliwe jest zwiększenie wydajności prac projektowych pod względem czasu ich trwania i dokładności danych o 5 do 50%, jednak pociąga to za sobą znaczne koszty inwestycji w projektowanie modułowe i modelowanie przepływu pracy, o czym mowa niżej.

Wdrażanie procesów projektowania współbieżnego i rozproszonego może skutkować nieznacznymi przeobrażeniami przepływów pracy, a także zmianami w zakresach obowiązków poszczególnych osób, mogącymi niekiedy powodować konflikty międzyludzkie, o czym wspomniano w poprzednim ustępie, niemniej struktura organizacyjna w przeważającej mierze pozostaje w rezultacie niezmieniona.

Projektowanie modułowe i technologia modułowych procesów

Jednym ze sposobów na poprawę wydajności projektowania jest powtórne wykorzystywanie zdobytej już wiedzy i zgromadzonych uprzednio informacji. Druga „zasada Tauchnitza”, nakazująca możliwie jak najszersze stosowanie w praktyce posiadanej wiedzy (patrz: strona 1), implikuje zasadność standaryzacji sprawdzonych projektów modułowych. Przez „projekty modułowe” rozumie się tu gotowe do użytku zbiory informacji projektowych na temat zespołów lub sekcji technologicznych składających się z urządzeń technologicznych, przyrządów, układów sterowania, orurowania, pomp, mechanicznych siłowników itp. Możliwość wykorzystywania takich zespołów i sekcji technologicznych eliminuje konieczność projektowania ich na nowo, a tym samym pozwala koncentrować się na optymalizowaniu przebiegu procesów. Na wypadek niedoboru standardowych modułów dokumentacja powinna zawierać opis zastosowanych rozwiązań napotkanych problemów natury projektowej. Do wyzwań związanych z projektowaniem modułowym należy ponoszenie znacznych kosztów inwestycji w tworzenie modułów. W przypadku przedsiębiorstw typu OO inwestycje te zwracają się po upływie pewnego czasu, podczas gdy z punktu widzenia firm z sektora EPC są one opłacalne pod warunkiem, że spółka może dokonywać standaryzacji z wykorzystaniem pojedynczego narzędzia oraz eksportować projekty do formatów narzędzi CAE pożądanych przez klientów.

Na sfinansowany przez około 25 firm oraz Unię Europejską projekt F3 Factory złożyło się siedem przemysłowych studiów przypadku. Przedsięwzięcie to realizowano w latach 2009-2013 z myślą o przezwyciężeniu wad wielkoskalowych procesów o charakterze ciągłym (dużej kapitałochłonności i ograniczonej podatności na zmiany) oraz charakteryzujących się niewielką skalą procesów okresowych (niewydajności), a w rezultacie połączeniu właściwych im zalet poprzez polepszenie wydajności wielozadaniowych zakładów, które mogą produkować różnego rodzaju wyroby, oraz zwiększenie elastyczności operacji ciągłych prowadzonych w wielkich obiektach. Wśród celów badawczych znalazły się:

  • opracowanie bardziej zwartych i mniej kosztownych projektów technologicznych przyczyniających się do ograniczenia wpływu działalności przemysłowej na środowisko naturalne i wspierających intensyfikację procesów;
  • stworzenie unormowanych, modułowych, łatwych w łączeniu (Plug and Play) urządzeń produkcyjnych dla branży chemicznej zdolnych do obsługi różnorodnych procesów chemicznych;
  • rozwój metodologii projektowania zintensyfikowanych procesów.
Projekt przyniósł wiele obiecujących rezultatów. Opracowano szereg modułowych procesów. W każdym przypadku odniesiono istotne korzyści pod względem zarówno kosztowności, jak i zrównoważonego rozwoju.

Według przyjętej koncepcji, zwiększenie zdolności wytwórczej wymaga od producenta jedynie dodania standardowych, niewielkich zespołów – zamiast projektowania większego zakładu. Przekłada się to na zmniejszenie kosztów projektowania i skrócenie czasu trwania fazy projektu. Możliwość konstruowania w ten sposób bardziej rozbudowanych linii urządzeń wiąże się z obniżeniem kosztów sprzętu w jeszcze większym stopniu. Dla wdrożenia tej koncepcji konieczne jest zastosowanie nowego podejścia do kwestii projektowania, polegającego na optymalizacji procesu w ramach ograniczeń nałożonych przez wybór standardowych modułów, a nie na dostosowywaniu sprzętu do procesu.

Daje się obecnie zaobserwować tendencję do wykonywania krótszych serii, co wiąże się ze stopniowym udoskonalaniem produktów i procesów oraz sprawnym odpowiadaniem na potrzeby rynku. Stwarza to potencjał eksploatacji elastyczności zakładów i instalacji projektowanych pod kątem zróżnicowanych parametrów produkcyjnych, a zarazem konstruowania urządzeń dostosowanych do całego oczekiwanego spektrum okoliczności zamiast do pojedynczego zbioru optymalnych warunków. W tym świetle stosowanie systemów adaptacyjnej optymalizacji produkcji i zarządzania jakością zgodnie z wymaganiami aktualnych dobrych praktyk produkcyjnych (CGMP – Current Good Manufacturing Practice) amerykańskiej agencji ds. żywności i leków (FDA – Food and Drug Administration) jest szczególnie korzystne ze względu na przyswajanie przez nie zmian w procesach i zmienności panujących w nich warunków przy zachowaniu identyczności niektórych lub wszystkich produktów końcowych.

Zastosowanie koncepcji produkcji modułowej wyeliminowałoby szereg problemów projektowych i atestacyjnych, ponieważ zdolność wytwórczą można by wówczas regulować poprzez dobieranie wymaganych linii produkcyjnych w liczbie odpowiadającej pożądanej wielkości produkcji. Podobne projekty zrealizowała we współpracy z producentami amerykańska uczelnia Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Inicjatywy związane z ideą „internetu wszechrzeczy” (IoT – Internet of Things) takie jak Przemysł 4.0 czy Industrial Internet Consortium skłoniły przemysł – a w szczególności sektory prowadzące produkcję seryjną – do namysłu nad sposobami wdrażania konfigurowalnych linii produkcyjnych umożliwiających reagowanie na zmiany w popycie i doznawanych ograniczeniach. Wymaga to nowych koncepcji i standardów sprzęgania urządzeń – w tym elementów ich automatyki i powiązanych modułów oprogramowania operacyjnego – w trybie doraźnym, niemalże w czasie rzeczywistym. Omówione metody projektowania modułowego znacząco ułatwiają rozwój technologii modułowych procesów. Prognozujemy gwałtowny wzrost ich popularności w bliskiej lub średnio-dalekiej przyszłości. W pierwszej kolejności przyjmą je branże skoncentrowane na produkcji seryjnej, przy czym przewidujemy, że również wielkie przedsiębiorstwa przetwórcze prowadzące operacje o charakterze ciągłym wezmą pod rozwagę zracjonalizowanie paradygmatów projektowych, konstrukcyjnych i operacyjnych na drodze wdrożenia takich koncepcji.

Kwalifikacja i zgodność z wymaganiami w ujęciu elektronicznym

Na tym jednak wizja dra Tauchnitza nie poprzestaje. Specyfikacja wymagań oraz plany testów i kwalifikacji powinny odzwierciedlać i uwzględniać analizę związanych z procesami i urządzeniami zagrożeń dla jakości wyrobów. Analizy tej można dokonywać systematycznie na podstawie informacji dostępnych w narzędziu CAE; tego typu system umożliwia pełną automatyzację powiązanego przepływu pracy. W trakcie analizy zagrożeń wyniki testów i rezultaty kwalifikacji można wiązać z obowiązującymi w odniesieniu do sprzętu wymaganiami. Proces rozpoczynający i kończący się odpowiednio ustaleniem specyfikacji i spełnieniem wymogów może odbywać się w całości w sferze elektronicznej, bez użycia papierowej dokumentacji, a tym samym stanowić efektywne rozszerzenie inteligentnych systemów CAE. Niektóre firmy zajmujące się rozwojem oprogramowania przystąpiły już do prac nad takimi rozwiązaniami w porozumieniu z wizjonerskimi przedsiębiorstwami, co przynosi znaczne korzyści pod względem wydajności i rzetelności. Grupa ARC przewiduje, że funkcjonalność ta wkrótce rozpowszechni się na skutek stałego wzrostu oczekiwań wobec wszystkich branż w zakresie pilnowania zgodności z wymaganiami przepisów oraz spowodowanej przez te naciski potrzeby poprawy efektywności pracy przedsiębiorstw.

Inżynieria zintegrowana

Zjawisko integracji projektowania procesów, inżynierii i procesów obsługi zakładów oraz trzecia „zasada Tauchnitza”, nakazująca stałe sprzęgnięcie narzędzi programowych w trakcie pracy zakładu produkcyjnego, mają istotne następstwa z perspektywy zarówno firm z sektora EPC, jak i przedsiębiorstw typu OO.

Klienci donoszą nam, iż w ostatnich latach coraz częstsze i bardziej wzmożone są wymiany informacji na linii EPC-OO w fazach projektu i budowy. Przedsiębiorstwom typu OO zależy na utrzymywaniu wiodących pozycji w świetle wyborów dokonywanych przez firmy z sektora EPC w toku projektowania, a także na śledzeniu postępów oraz współzarządzaniu pracami i wchodzeniu we współwłasność ich rezultatów. W coraz liczniejszych przypadkach wymiana odbywa się z wykorzystaniem inteligentnych narzędzi CAE, które umożliwiają stronom udostępnianie, wizualizowanie i omawianie wyników prac projektowych. Co ważniejsze, tak zwane „przekazanie” w kierunku EPC-OO następujące przy odbiorze coraz częściej ma miejsce w sferze elektronicznej. Tradycyjna dokumentacja papierowa jest niewygodna, jej przeglądanie i przyswajanie czasochłonne, a sprawne aktualizowanie graniczące z niemożliwością. Coraz więcej przedsiębiorstw typu OO preferuje inteligentne, odzwierciedlające stan faktyczny elektroniczne zbiory danych dotyczących zasobów, które można aktualizować na bieżąco w cyklu eksploatacji zakładu. Rozwiązanie to jest nie tylko wydajne w aspekcie wykorzystania środków; jego stosowanie w coraz szerszym zakresie stanowi wymóg prawny, którego spełnienie jest konieczne dla okazania aktualnej dokumentacji zasobów i wykazania zgodności z wymaganiami przepisów.

Od momentu pierwszego uruchomienia nowo wzniesionego lub zmodernizowanego zakładu informacje dotyczące zasobów wykorzystuje się w ramach przynajmniej dwóch odrębnych, uzupełniających się procesów. W pracach inżynierskich informacje na temat zakładu znajdują zastosowanie przy planowaniu takich zmian i usprawnień jak eliminowanie ograniczeń wydajnościowych, integracja cieplna czy poprawa jakości. Te same dane są jednocześnie wykorzystywane do celów utrzymania ruchu: w związku z wykrywaniem i usuwaniem usterek, dokonywaniem napraw, zamawianiem części zamiennych itd. Zaniedbywanie kwestii dokumentacji stanu i wykorzystania zasobów w toku eksploatacji i utrzymania zakładu pociąga za sobą postępujący spadek jakości danych. Przystąpienie do realizacji nowego przedsięwzięcia projektowego wymaga wówczas przeznaczenia cennych miesięcy na określenie aktualnego stanu zasobów oraz odłożenia na później rozpoczęcia faktycznych prac inżynierskich. Do największych zalet inteligentnych narzędzi CAE należy zatem możliwość stosowania ich przez cały czas trwania cyklu eksploatacji zakładu, co przekłada się na gromadzenie informacji na temat projektów, operacji i konserwacji w jednym, stale aktualnym zbiorze danych zasobów. W rezultacie informacje odnoszące się do projektów i zasobów stają się nieodróżnialne, a dane powykonawcze przeistaczają się w dane dotyczące stanu faktycznego będącego wynikiem bieżącego utrzymania.

Dla odzwierciedlania wszystkich zmian projektowych i zakładowych w systemie CAE lub bazie danych zasobów konieczne jest dostosowywanie procesów i organizacji pracy. Również w tym przypadku nieuniknione są pewne zmiany w kulturze, zbliżone do tych opisanych powyżej, w kontekście organizacji inżynierskich.

Świadectwa klientów dowodzą, że omawiane tu rozwiązania pozwalają klientom oszczędzać na projektowaniu i utrzymaniu ruchu całe miesiące pracy w wymiarze pojedynczego zakładu. Trudniej jest ująć ilościowo bezpośrednie korzyści w postaci zmniejszenia liczby wypadków i niebezpiecznych zdarzeń. Nikt nie powątpiewa, iż dostępność i jakość informacji stanowiących podstawę istotnych ustaleń odgrywają zasadniczą rolę z punktu widzenia właściwych decyzji przeciwdziałających sytuacjom, w których mogłoby dojść do powstania szkód, odniesienia obrażeń ciała lub utraty życia. Wysiłki zmierzające do wdrożenia koncepcji inżynierii zintegrowanej uzasadnia nawet sam koszt alternatywny przestojów w produkcji powodowanych brakami w informacjach na temat zasobów.

Współdziałanie z systemami sterowania i systemami innego rodzaju

Ale to nie wszystko. Dr Tauchnitz nadał swojej wizji dodatkowy wymiar stwierdzając, że elementem narzędzia CAE powinien być również rodzajowy model programowania sterowników (PLC – Programmable Logic Controller) i rozproszonego systemu sterowania (DCS – Decentralized Control System). Wszechstronny interfejs umożliwiałby eksportowanie programów do formatów właściwych różnym markom urządzeń automatyki i kompilowanie ich w istniejącym środowisku sprzętowym w celu wielokrotnego wykorzystywania standardowych modułów programowych w różnego rodzaju urządzeniach. Ponadto autor rozbudował swoją koncepcję o kwestię konfiguracji systemów produkcyjnych pokroju MES (Manufacturing Execution System – system realizacji produkcji) czy Operations Management(zarządzanie produkcją).

Zarówno firmom z sektora EPC, jak i przedsiębiorstwom typu OO umożliwia to zaoszczędzenie mnóstwa czasu przy projektowaniu systemów sterowania. W przypadku OO pożytek płynący z tego w fazie obsługi i utrzymania zakładu jest jeszcze istotniejszy. Przedsiębiorstwa o tym charakterze wykorzystują z reguły systemy sterowania pochodzące od szeregu różnych producentów, w związku z czym korzystne byłoby unormowanie metod ich projektowania. Systemy sterowania często modernizuje i modyfikuje się w trakcie eksploatacji, dlatego wyzwaniem jest pilnowanie dokładności danych projektowych i informacji o zasobach. Zrzeszająca ich użytkowników organizacja NAMUR (www.namur.net) sprostała mu, ustanawiając standardowy format danych dla potrzeb wymiany informacji między systemami sterującymi procesem (PCS – Process Control System) i narzędziami CAE. Zalecenia w tym zakresie zawarto w opublikowanej w październiku 2014 roku normie NAMUR NE 150. Dr Tauchnitz poinformował niedawno o szergu pokazów, w ramach których zaimplementowano ów format w znaczniku DCS stosowanym przy wymianie odbywającej się między czterema systemami CAE (Aucotec, Bentley, ESP, Siemens) i trzema PCS (ABB, Siemens, Yokogawa). Rozwiązanie to stwarza ogromne możliwości i przysparza niebagatelnych korzyści zarówno użytkownikom, jak i dostawcom systemów. Należałoby utrzymać tendencję zapoczątkowaną przez wspomniany pokaz. Użytkownicy powinni domagać się pełnej implementacji od wielu innych producentów. Na takim ruchu skorzystaliby i użytkownicy – za sprawą poprawy wydajności prac projektowych – i twórcy systemów CAE – wskutek ekspansji rynku – i producenci PCS – ze względu na optymalizację łącznych kosztów ponoszonych w całym cyklu życia produktu.

Współdziałanie z systemami MOM (Manufacturing Operations Management - zarządzanie procesem produkcyjnym) lub MES to wciąż pieśń przyszłości, podobnie jak dwukierunkowa wymiana danych z jednoczesną symulacją procesu, jednak podjęcie zmierzających do tego działań jeszcze bardziej zwiększy potencjał takich rozwiązań. Dotychczasowe rezultaty prac nad dwukierunkowym złączem między narzędziami CAE i PCS każą wierzyć, że to, co uważano dotąd za nieprawdopodobne, może się prędko urzeczywistnić – pod warunkiem współistnienia konkretnego wyobrażenia, umiejętności interpersonalnych i wielostronnej współpracy. To samo dotyczy współdziałania systemów CAE i MOM, a także symulacji procesów.

Standaryzacja

Thomas Tauchnitz roztoczył również wizję standaryzacji i implementacji koncepcji w zakresie całego przedsiębiorstwa, zmniejszenia liczby powiązanych systemów, interfejsów i złączy, scentralizowanej organizacji procesów utrzymania ruchu i wsparcia oraz promocji zarządzania wiedzą w skali firmy. Aspektowi temu nie poświęcono jeszcze zbyt wiele uwagi, niemniej na podstawie studiów przypadku dotyczących klientów wdrażających MOM oraz zdobytego doświadczenia możemy stwierdzić, że zastosowanie takiego podejścia przyczynia się do obniżenia łącznych kosztów posiadania systemów, przyspieszenia zwrotu z poczynionych inwestycji oraz zwiększenia wartości dodanej netto. Dlatego też stanowczo zalecamy uważne śledzenie rozwoju sytuacji na tym polu.

Wnioski

Łatwy dostęp do danych projektowych i informacji o zasobach oraz ich dokładność i aktualność w każdym momencie okresu eksploatacji zakładu przynoszą przedsiębiorstwom zajmującym się projektowaniem technicznym, zaopatrzeniem i budową oraz firmom będącym jednocześnie właścicielami i operatorami obiektów znaczne korzyści pod względem wydajności projektowania. W zależności od początkowych osiągów oraz zakresu projektowania współbieżnego wzrost wydajności szacowany przez użytkowników omówionych systemów wynosi od 5 do 50%. W badaniu, którego wynik przytoczono powyżej, uczestniczyły przedsiębiorstwa reprezentujące różne branże wytwórcze: zarówno firmy petrochemiczne, jak i producenci środków farmaceutycznych.

Inteligentne systemy CAE umożliwiają projektowanie współbieżne i rozproszone. Do polepszenia wydajności przyczynia się obszerna baza dokładnych i aktualnych informacji, do której dostęp w dowolnej chwili uzyskać może każdy z zaangażowanych w przedsięwzięcie inżynierów. Systemy te pomagają pilnować spójności danych projektowych.

Projektowanie współbieżne skutkuje z jednej strony skróceniem czasu trwania fazy projektu, a z drugiej zmniejszeniem wzrostu wydajności prac projektowych. Każda firma lub organizacja musi zrównoważyć działania współbieżne i sekwencyjne we własnym zakresie.

Powykonawcze (lub aktualne z chwilą zakończenia modernizacji zakładu) dane zasobów można gromadzić w inteligentnych systemach CAE, które w rezultacie przeistaczają się w bazy danych dotyczących stanu faktycznego będącego wynikiem bieżącego utrzymania i mogą być wykorzystywane i aktualizowane przez inżynierów, operatorów i członków personelu działu utrzymania ruchu w celu podejmowania najwłaściwszych decyzji. Przestrzeganie takich praktyk, nazywanych niekiedy „inżynierią zintegrowaną”, przekłada się na wzrost wydajności eksploatacyjnej i poprawę bezpieczeństwa. Grupa ARC ocenia skalę możliwego skrócenia czasu trwania fazy projektu nawet na kilka miesięcy.

Największe potencjalne korzyści przyniosłyby naciski użytkowników na wdrożenie przez producentów systemów CAE i PCS opublikowanej niedawno normy NE 150, dotyczącej dwukierunkowej wymiany danych między systemami dwojakiego rodzaju.

Standaryzacja systemów, metodologii, metod projektowania modułowego i procesów wytwórczych przyczynia się do obniżenia łącznych kosztów posiadania zasobów, zwiększenia zdolności produkcyjnej oraz zmniejszenia kosztów szkolenia.

Valentijn de Leeuw, wiceprezes ARC Advisory Group – biogram

Valentijn jest niezależnym specjalistą odpowiedzialnym za ocenianie dla Komisji Europejskiej projektów badawczych z zakresu technologii informacyjnych i komunikacji, społecznego zrównoważenia rozwoju oraz poziomu wiedzy pracowników branż wytwórczych. Współpracując z Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris oraz IFP, obronił doktorat w dziedzinie nauk technicznych na Uniwersytecie Technicznym w Delft. Ponadto ukończył na Uniwersytecie w Utrechcie studia magisterskie na kierunku chemia. ARC Advisory Group (rok założenia: 1986) należy do wiodących firm prowadzących działalność badawczą i doradczą na polu technologii przemysłu i infrastruktury.

SKF logo