Organizatorem Programu Bezpieczna Chemia jest PIPC PIPC
Organizatorem Programu jest Polska Izba Przemysłu Chemicznego

Na drodze do inteligentnego zakładu przemysłowego

Era Przemysłu 4.0 już się rozpoczęła – także w obszarze technologii bezpieczeństwa. Obecne koncepcje bezpieczeństwa zakładają wykorzystanie istniejących urządzeń i infrastruktury w połączeniu z nowymi technologiami.

Infrastruktura bezpieczeństwa nowoczesnych zakładów przemysłowych jest złożona i wysoce wrażliwa. Podstawą współczesnych koncepcji bezpieczeństwa są wymogi prawne i znormalizowane procesy. Jednocześnie cyfryzacja danych daje nowe możliwości w zakresie optymalizacji procesów i procedur, lepszej oceny sytuacji zagrożenia dzięki większej ilości informacji oraz – poprzez agregację i analizę danych – uzyskiwania wniosków, których wcześniej nie można było sobie nawet wyobrazić.

Wizja inteligentnego zakładu przemysłowego

Wyobraźmy sobie inteligentny zakład, w którym dane są zbierane w czasie rzeczywistym z różnych źródeł i łączone w centralnym punkcie. Jednym ze źródeł danych może być stacjonarny czujnik gazu zainstalowany na stałe w systemie lub urządzenie służące do monitorowania obszaru. Jednocześnie źródłem danych może być również przenośny detektor jednogazowy używany przez pracownika przemysłowego w celu ochrony osobistej. Dane takie można łączyć z danymi geolokalizacyjnymi, takimi jak dane GPS, i innymi dostępnymi danymi w celu uzyskania całkowicie nowego oglądu sytuacji, który może np. stanowić zupełnie nową podstawę do oceny sytuacji zagrożenia. Jakie sytuacje zagrożenia występują i gdzie na terenie zakładu są one zlokalizowane? Gdzie przebywają poszczególni pracownicy? Kogo trzeba ewakuować? Istnieją jednak również możliwości wykorzystania tego typu rozwiązań w codziennej pracy, np. zastąpienie dokumentacji papierowej w procesach komunikacją cyfrową. W tak silnie regulowanym obszarze jak bezpieczeństwo przemysłowe istnieje ogromny potencjał przyspieszenia procesów przy jednoczesnej minimalizacji źródeł błędów.

Różne standardy technologiczne

Z punktu widzenia technologii podstawę tej wizji stanowi interakcja między urządzeniami. Oprócz uznanych standardów, takich jak Bluetooth czy HART®, Internet Rzeczy (IoT) wprowadza do gry nowe rodzaje infrastruktury, takie jak sieci rozległe o małej mocy (LPWAN). Technologie bezprzewodowe, takie jak LoRa, obniżają koszty wdrożenia infrastruktury bezprzewodowej na obszarach przemysłowych z częściową ochroną przed wybuchem. Jednocześnie stanowią one atrakcyjne rozwiązanie ze względu na ograniczone potrzeby podłączonych urządzeń w zakresie zasilania akumulatorowego. Połączenie różnych standardów technologicznych daje możliwość stopniowego wdrażania elementów wizji inteligentnego zakładu przemysłowego w ramach istniejącej infrastruktury bezpieczeństwa.

Przykład zastosowania: cyfrowa procedura pomiarów dopuszczających przed wejściem do przestrzeni zamkniętych

Procesy wykorzystujące dokumentację papierową należą do przeszłości. W erze cyfrowej cały proces pomiarów dopuszczających przebiega z wykorzystaniem rozwiązań cyfrowych. Dla przedsiębiorstw oznacza to istotny wzrost wydajności i bezpieczeństwa.

W wielu gałęziach przemysłu, takich jak przemysł chemiczny czy sektor naftowogazowy, pomiary dopuszczające przeprowadza się codziennie. Przed wykonaniem prac np. na zbiorniku lub rurociągu należy dokładnie sprawdzić przestrzeń zamkniętą poprzez wykonanie m.in. pomiarów dopuszczających. W dużym zakładzie przemysłowym analitycy gazów pokonują w tym celu niemałe dystanse, jednak taki sposób pomiarów sprzyja powstawaniu opóźnień i błędów. Nierzadko zdarza się, że analitycy nadal wypełniają dokumentację w biurze zezwoleń, a pracownicy utrzymania ruchu czekają na wydanie zgody na wykonanie kolejnych prac.

Obecnie cały proces może przebiegać bez użycia papieru – wystarczy smartfon w wykonaniu przeciwwybuchowym. Dzięki CSE Connect zlecenia są wysyłane bezpośrednio do analityków gazów na miejscu, a wyniki pomiarów przesyłane do biura zezwoleń. Ponieważ zlecenia są dostępne z poziomu urządzenia przenośnego, analityk gazów nie musi tracić czasu na wizyty w biurze zezwoleń i może w ten sposób optymalizować swoje trasy. W rezultacie jest w stanie zrealizować znacznie więcej zleceń. Cyfryzacja procedury pomiarów dopuszczających ma zatem spory potencjał w zakresie obniżenia kosztów. Jednocześnie CSE Connect zapewnia niezawodne, bezproblemowe i pełne dokumentowanie wszystkich danych.

W przypadku rozwiązania Dräger, smartfon i detektor wielogazowy Dräger X-am® 8000 z obsługą Bluetooth komunikują się bezpośrednio ze sobą. Dräger pracuje obecnie nad rozwiązaniami, które umożliwią integrację np. danych geolokalizacyjnych lub skanowania RFID z oprogramowaniem CSE Connect. W przyszłości dane te ułatwią analitykom gazów zlokalizowanie właściwego punktu pomiarowego.

SCENARIUSZE ZASTOSOWANIA W INTELIGENTNYM ZAKŁADZIE PRZEMYSŁOWYM

Inteligentny zakład przemysłowy daje możliwości poprawy sytuacji finansowej, strukturalnej, logistycznej oraz poziomu bezpieczeństwa. Dräger pracuje nad inteligentną, wbudowaną koncepcją bezpieczeństwa. Są to rozwiązania, które będą dostępne jutro, a nie w odległej przyszłości, i które mogą być inteligentnie wkomponowane w istniejącą infrastrukturę. Oto cztery przykłady:

1. Cyfrowa procedura pomiarów dopuszczających przed wejściem do przestrzeni zamkniętych:

Procedura pomiarów dopuszczających w oparciu o dostępność zleceń i wszystkich niezbędnych danych na urządzeniach przenośnych w czasie rzeczywistym – bez papierowej dokumentacji.

2. Inteligentne raportowanie:

Uzyskiwanie przydatnych informacji poprzez zestawianie wyników pomiarów ze stacjonarnych i przenośnych detektorów gazu oraz urządzeń do monitorowania obszaru.

3. Zarządzanie zasobami i utrzymaniem ruchu:

Gromadzenie i zestawianie danych ze stacjonarnych i przenośnych detektorów gazu oraz urządzeń do monitorowania obszaru w celu poprawy wydajności konserwacji.

4. Ogląd sytuacji w czasie rzeczywistym:

Wszechstronny obraz sytuacji w przypadku wystąpienia awarii w zakładzie.

Rozwiązania cyfrowe stają się inteligentne

Łączenie urządzeń technologii bezpieczeństwa z systemami przemysłowymi poprawia bezpieczeństwo w zakładach. Kluczem jest integracja inteligentnych rozwiązań z istniejącymi koncepcjami bezpieczeństwa.

W dobie cyfryzacji i przemysłu 4.0, przedsiębiorstwa muszą przetwarzać coraz większe ilości danych. Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) stanowi przejaw tendencji wzrostowej w zakresie urządzeń współpracujących z systemami przemysłowymi. Dotyczy to również przenośnych i stacjonarnych systemów detekcji gazu.

Nowoczesne rozwiązania zaczynają się tam, gdzie urządzenia są integrowane w ramach całościowej koncepcji bezpieczeństwa. Pozwala to przedsiębiorstwom na optymalizację procesów i procedur, ograniczenie czasu przestojów i przerw w pracy oraz lepsze agregowanie i analizowanie danych dotyczących bezpieczeństwa.

Artykuł pochodzi z nr 3/2020 Biuletynu "Bezpieczna Chemia".

Partnerzy