Twoja firma może zaoszczędzić znaczne środki, jeżeli zdecyduje się zintegrować rozwiązania zastosowane w pozornie niezależnych od siebie projektach. Jakie są wymierne zalety odpowiedniej współpracy między działami wewnątrz firmy, przeprowadzonej w ramach umiejętnej integracji systemów?
Niemal każda firma zajmująca się produkcją ? od tych średniej wielkości aż po rynkowych gigantów ? ma działy odpowiedzialne za inżynierię oraz za ochronę środowiska i BHP. Wydawać by się mogło, że zadania, cele i metody funkcjonowania każdego z nich zazwyczaj mają ze sobą niewiele wspólnego, zgodnie zresztą z tradycyjnym podziałem ról w zakładzie przemysłowym. Nietrudno sobie wyobrazić, że ludzie z jednego działu na dobrą sprawę nie zdają sobie sprawy z tego, co robią ich koledzy z pokoju obok. Wiadomo ? inżynierowie pracują nad usprawnianiem procesów, ciągle poszukują większej wydajności i efektywności. Z kolei specjaliści od spraw BHP oceniają ryzyko związane z poszczególnymi projektami, zarządzają nim i redukują je, jednocześnie dbając o spełnianie rozmaitych obowiązujących wymogów i regulacji.
Nic więc dziwnego, że działania obu komórek rzadko przecinają się w jakimś wspólnym miejscu. Tymczasem na rynek trafiają coraz bardziej zaawansowane technologie, mające z założenia zapewnić szybszą i wydajniejszą produkcję, na wyższym poziomie bezpieczeństwa. W tej sytuacji bardzo ważna staje się interdyscyplinarność pomiędzy dwoma wymiarami funkcjonowania zakładu przemysłowego: inżynieryjnym oraz BHP.
Wiele firm nie zdaje sobie sprawy z oszczędności, jakie byłyby w stanie generować dzięki współpracy działów ? nawet w ramach prowadzenia pozornie odrębnych projektów. Codzienne umiejętne wspólne działania osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo oraz inżynierów produkcji tworzą obszar, w którym da się wypracować naprawdę duże oszczędności finansowe. Brak takich poczynań może z kolei przekładać się na ogromne i zupełnie niepotrzebne koszty.
Do niedawna podstawową metodą zarządzania ryzykiem i jego ograniczania było fizyczne osłanianie maszyn, służące temu, aby uniemożliwić dostęp pracownikom produkcji do potencjalnie niebezpiecznych elementów. Przez lata jednak wraz z rozwojem przemysłu pojawiły się inteligentne urządzenia ochronne zamiast zwykłych barier czy osłon. Zazwyczaj były to sterowniki logiczne podłączone do niezależnego systemu sterowania maszyny, zapewniające ? w razie konieczności ? uruchomienie systemu bezpieczeństwa. Kiedy instalowano te rozwiązania, była to jedyna opłacalna opcja. Obecnie jednak, ze względu na zintegrowane zabezpieczenia w standardowych urządzeniach automatyki, otwiera się szerokie pole do współpracy działów inżynieryjnych oraz BHP, opłacalnej również z finansowego punktu widzenia.
Studium przypadku
W celu ukazania skali możliwych oszczędności posłużymy się przykładem. Przeanalizowano w nim propozycje przeprowadzenia dwóch projektów w dużej firmie z branży spożywczej. Zostały rozłożone w czasie na sześć miesięcy, a dotyczyły tych samych maszyn ? dwóch piętnastoletnich depaletyzatorów.
Celem pierwszego projektu było udoskonalenie systemów bezpieczeństwa w depaletyzatorach. Niejako katalizator przedsięwzięcia stanowiły tu rozmaite zdarzające się wypadki z udziałem obsługi, co jasno wskazywało na to, że obecnie stosowane środki ochronne są niewystarczające. Zakres projektu był wąski i dotyczył wyłącznie aspektów związanych z BHP ? dodano jedynie dodatkowy panel sterowania, używany do kontroli bezpieczeństwa.
Drugi projekt zakładał z kolei ulepszenie oryginalnego (archaicznego, jak na dzisiejsze czasy) systemu sterowania oraz stacji operatorskiej, poprzez zainstalowanie nowoczesnego sterownika PLC z interfejsem człowiek-maszyna (HMI). W tabeli 1 zestawiono koszty obu projektów, przeprowadzanych zgodnie z pierwotnymi założeniami, czyli całkowicie oddzielnie.
Analiza kosztów #1: połączenie projektów
Pierwszą częścią analizy było policzenie potencjalnych oszczędności, gdyby oba, pozornie niezależne, projekty przeprowadzano wspólnie. Założono, że zakres pracy inżynierów przy każdym projekcie byłby taki sam. Łatwo zatem wyliczono dodatkowe koszty utrzymania obu przedsięwzięć. Tabela 2 pokazuje, że integracja obu rozwiązań w jedno pozwoliłaby zaoszczędzić ponad 45 tys. dolarów.
Warto zauważyć, że zgodnie z tabelą 2:
-> oszczędności w zarządzaniu projektem wyniosły ok. 30%; udało się je osiągnąć poprzez skrócenie czasu mobilizacji (analizy założeń projektowych, zebrania informacji, spotkań itp.) oraz czasu zarządzania (planowania, monitorowania finansów);
-> oszczędności związane z integracją systemów to ok. 40%; stało się to możliwe dzięki redukcji zbędnej pracy programistów ? wyeliminowaniu niepotrzebnego kodu, który zakładał komunikację z pierwotnie zainstalowanym sterownikiem PLC; mamy teraz nowy sterownik, programujemy pod konkretne urządzenie;
-> oszczędność w projekcie elektrycznym wyniosła 35%, co osiągnięto poprzez uproszczenie projektu i faktyczną rozbudowę ? sam projekt bezpieczeństwa zakładał modyfikację 12 z 15 obecnych schematów, plus dodanie 14 nowych, a z kolei sam projekt ze sterownikiem PLC wymagałby przerysowania wszystkich 15 schematów i również dodania 14 nowych;
-> rozruch i testy to oszczędność rzędu 25%, bowiem jeden projekt zamiast dwóch oznaczał o połowę mniejszą liczbę testów, prób urządzeń I/O i debugowania systemu, nie licząc czasu podróży pracowników i wydatków z tym związanych.
Analiza kosztów #2: reinżynieria projektów
Przy integracji dwóch projektów w jeden można poszukać dodatkowych oszczędności dzięki zastosowaniu rozwiązań alternatywnych. Nikt nie ogranicza inżynierów do koncentrowania się na jednym celu, ale wymagane jest bardziej ogólne spojrzenie, które często pozwala uprościć założone rozwiązania. Dla przykładu ? jeżeli w maszynie produkcyjnej sterownik PLC jest modułowy i prosty do wymiany, to nie ma potrzeby dodawania panelu sterowania tylko i wyłącznie dla systemu bezpieczeństwa. Wykorzystanie sterowników PLC upraszcza projektowanie i wykonanie systemu.
Największą oszczędność widać w czasie implementacji takiego projektu w miejscu docelowym. Nowoczesne rozwiązania nie wymagają oddzielnego, specjalnego panelu dla sterownika bezpieczeństwa, zatem mamy łatwiejszą i czystszą instalację. Choć sam sterownik PLC integrujący zabezpieczenia miejsca pracy jest droższy niż standardowy, ostateczne koszty implementacji tego rozwiązania są mniejsze. Tak samo koszty sprzętu, projektu elektrycznego, okablowania i integracji systemów na miejscu ? tu również widać oszczędności.
Korzyści wynikające z zastosowania zintegrowanego rozwiązania to krótsze czasy przestoju i ograniczona ekspozycja na zagrożenia. O większości tych elementów bardzo chętnie wspominają producenci hardware?u w swoich reklamach. Pomija się jednak często koszty związane z modyfikacjami zintegrowanego rozwiązania ? zmianą zamówienia, aby dopasować je do aktualnych wymagań, albo zmianą systemu ze względu na możliwe nowe wymagania w przyszłości.
W małym projekcie są to różnice pomijalne, ale gdy mówimy o projekcie na dużą skalę, koszty mogą się zwiększyć. W tabeli 3 przedstawiono przewidywane oszczędności w przypadku większego projektu reinżynierii związanego ze zmianą zamówień, przy wykorzystaniu zintegrowanego systemu bezpieczeństwa. Projekt wzięty do tej analizy zakładał instalację 84 maszyn do pakowania, spośród których 51 należało zmienić już po zamówieniu (począwszy od prostych zmian programowych, aż po poważne zmiany funkcjonalne). Tak duża liczba zmian może wydawać się dziwna, ale stanowi nieodłączny element typowych projektów na dużą skalę. Jednak w przypadku projektów zintegrowanych z bezpieczeństwem większość zmian da się wprowadzić programowo, co w omawianym przedsięwzięciu zredukowało koszty (średnio na wspomniane wcześniej 84 urządzenia) o 3,5 tys. dolarów.
Podsumowując ? linia pomiędzy czystą inżynierią i automatyką a działami BHP wraz z upływem czasu coraz bardziej się zaciera. Teraz jest odpowiedni moment na uzyskanie dzięki temu konkretnych oszczędności ? wykorzystajmy go.
Autor: Jeff Winter jest dyrektorem ds. bezpieczeństwa w firmie Grantek System Integration.
Tekst pochodzi ze specjalnego wydania "Integratorzy systemów automatyki 2017?. Jeśli Cię zainteresował, ZAREJESTRUJ SIĘ w naszym serwisie, a uzyskasz dostęp do darmowej prenumeraty w formie drukowanej i/lub elektronicznej.
