Strategie zarządzania bezpieczeństwem w zakładzie przemysłowym

Implementacja i stosowanie wielu warstw zabezpieczeń procesu pomaga zredukować ryzyko i ograniczyć niebezpieczeństwo. Źródło: Maverick Technologies

Wdrożenie i utrzymanie procesów bezpieczeństwa jest niezbędne do identyfikacji i zapobiegania zagrożeniom. W tym celu warto stosować odpowiednie strategie zwiększające poziom bezpieczeństwa.

Bezpieczeństwo pracowników obsługujących automatykę przemysłową to kij, który ma dwa końce. Bezpieczeństwo zależy od zabezpieczeń wbudowanych w proces, jak również od samych operatorów procesu i ich zaangażowania oraz wiedzy na temat strategii bezpieczeństwa, a także od polityki firmy. Systemy sterowania mają wbudowane zabezpieczenia, które są zaprojektowane tak, aby zniwelować prawdopodobieństwo wystąpienia wypadku, lecz same maszyny i alarmy mogą jedynie przyczynić się do ograniczenia ryzyka. Największy udział w minimalizacji ryzyka oraz odpowiedzialność za bezpieczeństwo spoczywa na barkach ludzi, którzy stosując odpowiednie strategie, mogą w znaczący sposób zwiększyć poziom bezpieczeństwa w fabryce.

Warstwy ograniczania ryzyka

System sterowania procesem (basic process control system – BPCS) jest zwykle zaprojektowany tak, aby posiadał różne narzędzia bezpieczeństwa i bariery eliminujące lub ograniczające ryzyko i zwiększające bezpieczeństwo. System ten steruje procesem, ale również stanowi pierwszą linię obrony dla operatorów poprzez niezależne funkcje bezpieczeństwa (independent protection layer – IPL). Wykrywa sytuacje odbiegające od normy, takie jak np. wynik pomiaru niemieszczący się w granicy tolerancji lub inne przypadki, po czym w odpowiedzi uruchamia alarm lub wykonuje inną czynność.

Aby zaimplementować kolejną warstwę zabezpieczeń, wykonuje się ocenę ryzyka w procesie (process hazard analysis – PHA) lub badanie zagrożeń i sprawności procesu (hazard and operability – HAZOP) albo inny audyt określający pozostałe niebezpieczeństwa lub sytuacje niebezpieczne bądź potencjalne błędy systemu, które mogą się wydarzyć, powodując wypadek lub inne niedogodności. Następnie osprzęt bezpieczeństwa (safety instrumented system – SIS) jest zaprojektowany tak, by zminimalizować ryzyko, którego istnienie zostało zdefiniowane dzięki badaniu HAZOP (hazard and operability – ryzyko i operacyjność) jako niedopuszczalne. Sprzęt odpowiedzialny za bezpieczeństwo jest zintegrowany z systemem BPCS za pomocą niezależnie działających funkcji bezpieczeństwa (safety instrumented function – SIF). Urządzenia SIS są tym ważniejsze, im starszy jest system BPCS lub kiedy utrzymanie ruchu przeprowadzane jest niewłaściwie, bądź gdy poziom umiejętności operatorów pozostawia wiele do życzenia (z powodu wypalenia zawodowego lub braku wiedzy). Nawet dysponując wszystkimi wbudowanymi warstwami bezpieczeństwa i zabezpieczeniami, wciąż należy właściwie monitorować i utrzymywać system bezpieczeństwa. Instalacja tych systemów nie oznacza wyeliminowania obecności personelu na miejscu. Nic nie zabezpieczy nas w stu procentach przed ryzykiem wypadku.

Zagrożenie może powstać w dowolnym czasie i miejscu. Może być wywołane dowolną kombinacją czynników. Dlatego tak ważna jest implementacja inicjatyw dotyczących zasad i strategii bezpieczeństwa w przedsiębiorstwie. Należy stosować politykę zerowej tolerancji wobec nieprzestrzegania zasad bezpieczeństwa i procedur po to, by mieć pewność, że życie pracowników jest właściwie chronione.

Zwiększona czujność operatora

Rutyna oraz uśpienie czujności są głównymi wrogami operatora procesu. Jego praca to obszar, w którym kultura i zasady pracy mają największy wpływ na bezpieczeństwo. Dlatego też pracownicy powinni zawsze być dobrze wyszkoleni, właściwie poinformowani oraz czujni. Czynnikami kluczowymi są więc szkolenia operatorów. Aby upewnić się, że operatorzy są dobrze przeszkoleni, należy odpowiedzieć na sześć poniższych pytań:

  1. Czy operatorzy rozumieją swoją rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa sobie i innym?
  2. Czy są oni nauczeni zwracać uwagę na otaczające ich środowisko, a także czy wiedzą, gdzie zwrócić się o pomoc i co robić w przypadku nagłego wypadku?
  3. Jak dobrze znają system fabryki i zagrożenia z nim związane?
  4. Czy są stale informowani o zmianach w systemie i procesach?
  5. Czy znają zasady bezpieczeństwa dotyczące wykonywanych czynności, które mogą wyjaśniać nowym osobom lub ludziom spoza fabryki?
  6. Czy system, w którym pracują, zaprojektowany jest w taki sposób, aby jasno, precyzyjnie, za pomocą odpowiedniej informacji i w odpowiednim czasie komunikował się z użytkownikiem?

W przypadku niektórych systemów operatorzy mogą być przeładowani informacjami, co może prowadzić do niewykonania odpowiedniej czynności mającej na celu ograniczenie ryzyka. Np. w przypadku starszych urządzeń typu interfejs człowiek-maszyna (HMI), znajdujących się w sterowni, kolory na jego ekranie mogą być przypadkowe. Operator może zobaczyć szereg różnych kolorów alarmów, wskazujących na potencjalne błędy i istnienie kompromisów. Operator może się zastanawiać, czy kolor czerwony nie oznacza przypadkiem jakiegoś zagrożenia. Wprowadza to zamieszanie. System sterujący może wyświetlać na swoim monitorze wiele kolorowych ikon, ale stosowanie rozbudowanej grafiki może osłabić zdolność operatora do rozpoznawania krytycznych alarmów. Alarmy mogą często drażnić operatora i być ignorowane, ponieważ z czasem automatycznie przyjmuje się, że nie oznaczają one istnienia poważnego ryzyka.

Niebezpieczne incydenty mają miejsce wtedy, gdy operatorzy nie potrafią rozróżnić krytycznych zjawisk od tych występujących przy braku zagrożenia. Zaawansowana grafika interfejsu HMI pomaga identyfikować na ekranie urządzenia alarmy za pomocą skali odcieni szarości, z przypisanymi na stałe kolorami lub kształtami. Jednakże operatorzy powinni być właściwie wyszkoleni w zakresie najważniejszych elementów i wskaźników alarmu oraz symboli stosowanych w schematach systemów transportujących i innych urządzeń, tak by byli w stanie rozpoznać i odpowiedzieć na sytuację zagrożenia. Powinni również dobrze rozumieć, jak działają systemy i procesy w fabryce. Wyszkoleni operatorzy to kluczowy czynnik efektywnego wykorzystania systemów bezpieczeństwa, takich jak BPCS i SIS. Oba systemy są jak lewa i prawa dłoń. Bez jednego i drugiego ryzyko niebezpieczeństwa wzrasta.

Jeżeli nawet w zakładzie podejmowane są działania w celu zminimalizowania ryzyka, ale sprzęt jest przestarzały lub nie przestrzega się właściwych zasad utrzymania predykcyjnego oraz procedur, zalety wdrożenia nowych systemów nie będą dostrzegalne. Jeżeli audyt PHA/HAZOP (wstępnej oceny ryzyka i operacyjności) wskaże potencjalne ryzyko, to właściwą drogą jest uważne wysłuchanie rekomendacji, co pozwoli uniknąć potencjalnej katastrofy. Ważne jest posiadanie spójnych zasad bezpieczeństwa dotyczących ludzi i działania fabryki.

Tolerowany poziom ryzyka

Jako część procesu wprowadzenia strategii bezpieczeństwa w firmie, a także zasad bezpieczeństwa i inicjatyw, należy całościowo rozpatrywać kwestie bezpieczeństwa i dokonać analizy systemów i procesów zachodzących w fabryce. Podczas takiego działania ważne jest, aby określić poziom ryzyka, który możemy tolerować. Kluczowym działaniem jest wykonanie przeglądu, aby upewnić się, że każdy rodzaj automatyki w fabryce, przyrządy bezpieczeństwa i personel współpracują ze sobą w sposób bezpieczny dla ludzi i operacji.

Wsparcie w implementacji zapewnia standard przemysłowy IEC 61511: Systemy oprzyrządowania służące bezpieczeństwu funkcjonalnemu dla potrzeb przemysłu oraz ISA84 – standard systemów bezpieczeństwa przydatny w podejmowaniu decyzji związanych ze sprzętem SIS i SIF. Proces wdrażania systemów bezpieczeństwa jest sporym wyzwaniem i może wymagać pomocy ze strony dostawców niezależnych platform i systemów automatyki, którzy mogą połączyć wiedzę z zakresu automatyzacji procesów z wiedzą o urządzeniach zabezpieczających SIS w celu usprawnienia operacji i analizy czynników bezpieczeństwa. Operatorzy muszą zostać przeszkoleni, by lepiej rozumieć swoją rolę w całym systemie bezpieczeństwa i znać poziom ryzyka, jaki może być tolerowany.

Bezpieczeństwo nie jest nam dane. W dużej mierze zależy od wszystkich obszarów funkcjonowania fabryki, takich jak zarządzanie, inżynieria, operacje, utrzymanie ruchu itp. W efekcie jego zapewnienie wymaga różnego rodzaju zabezpieczeń w zakresie sterowania procesem oraz stosowania strategii i zasad bezpieczeństwa. Z pomocą tych elementów możemy stworzyć środowisko pracy z efektywnie działającą kulturą bezpieczeństwa, dzięki czemu zadbamy o bezpieczeństwo ludzi oraz systemów automatyki.


Susan Cowell jest menedżerem ds. publikacji i rozwoju treści w firmie Maverick Technologies.