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Instituto Mexicano del PetróleoXVIII Foro Avances en Refinación

Aplicaciones para Mejoras a la Eficiencia Operacional̵ Automatización de Procedimientos̵ Administración Avanzadas de Alarmas

Ing. Ygor Guilarte LópezYokogawa de México, S.A. de C.V.México, Centro América & El Caribe

México, 11 de Julio 2012


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Problema: Muchas Operaciones Manuales- Tareas No Rutinarias (Investigación por JMF)


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Observaciones en Operaciones No Rutinarias

Japan Machinery Fed (JMF)– La Calidad y Eficiencia de la Operación Depende Altamente en

la Experiencia y Habilidades del Operador– Aproximadamente, 70% de los Incidentes Industriales ocurren

durante operaciones manuales no rutinaria.– Con Frecuencia, Diferencias en Habilidades y Conocimientos

en Operaciones (Silos) Causan Diferentes Resultados– Las Operaciones No Rutinarias son Difíciles para Acumular

Experiencia y Compartirla con otros debido Baja Frecuencia, Cultura Personal, Diferencia en Experiencia, etc.

– Visualizar Conocimiento de los Mejores Operadores y sus Practicas para Compartirla con otros, seria el Factor Clave de Éxito más Importante para Lograr Eficiencia Operativa en el Ciclo de Vida Total de la Planta

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Procedimientos Operativos Estándar

Implantar Mejores Practicas

Capturar e Implementar Conocimiento de Operadores Experimentados antes que partan

Ejecutar Automáticamente para Eficiencia Operativa Reducir Errores Operacionales y Omisiones Documentar de Procedimientos Operativos


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Haciendo Procedimientos Estándar

A B CD

E F

Procedimiento del Operador A

A CD

E FB1B2

Procedimiento del Operador B

A B CD1

E F

D2

Procedimiento del Operador C

A B1B2

CD1 E F

D2

ProcedimientoMejores Prácticas


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Procedimiento Operativo Original(1) Revisar Nivel del Tanque LI100.PV >= 50%(2) Arrancar Bomba P-101(3) Verificar Bandera de Respuesta(4) Confirmar al operador de campo abrir valvula manual HV100Exapilot <Condition icon>

Check LI100.PV>=50<Block mode setting icon>P101.MODE to AUTO

<Condition icon>Check P101.PV = 2

<Output to DCS icon>P101.CSV to 2 (Start)

<Confirmation icon>HV100 Open

<Guidance message icon>P101 start finished

<Condition icon>Check P101.ALRM = NR(NR means Normal)

<Output to DCS icon>P101.CSV to 0 (Stop)

<Alarm message icon>P101 start error

<Pause icon>Pause this sequence

<Alarm message icon>Preparation error

<Output to DCS icon>FIC100.SV to 20t/h

<Timer icon>Wait 10 minutes

SI SI

NONO

NOSI

Original SOP

Procedimientos Operativos Estándar

Conocimiento

Conocimiento

Capturando Conocimiento Del Operador!



Documentar Procedimientos Operativos

Comentarios y figuras pueden ser aplicados para crear mejores practices

Archivos Gráficos pueden ser Copiados en la Aplicación

Comentarios a la Aplicación de Apoyo a Operadores



Archivo Original (formato Aplicación)

Los Procedimientos programados en Aplicación de Apoyo a Operadores deben ser exportados a Documentos para Versión Controlada bajo el Sistema de Calidad del Cliente Portal (intranet) en formato *.pdf)

Administrando los Procedimientos Operativos

Archivo Convertido (Formato PDF)

AcrobatArchivos deben ser editables para Mantenimiento y Control



• Perdida de Tiempo debida a la Diferencia en sus Destrezas• Perdidas en Calidad de Producto debido a sus Habilidades• Perdidas de Inventario debido a los Turnos de Operación• Perdida de Seguridad Causados por Errores y Omisiones

• PP/PE Cambio de Grado• Cambio de Dieta (Crudo)• Cambio de Lubricante• Cambio de Reactor• Cambio de Carga en Calderas

• Purga del Reactor de Olefinas• Cambio de Silo• Operacion de De-Coquizadora• Arranque y Paro de Plant• Diagnostico en Proceso

Transición Manual

La Mayoría del Control de las Operaciones están Automatizadas usando Funciones del DCS. Sin embargo, las Operaciones basadas en Conocimiento (Transición) son generalmente Hechas Manualmente

Tiempo de Operación, Calidad y Cantidad del Producto, y Seguridad depende en la Habilidad del Operador Asignado



• Múltiple Operaciones de CampoLas operaciones transicionales incluyen muchas confirmaciones de operadores de campo. Sin embargo, los programas en el DCS con frecuencia son difíciles de adaptar a la dinámica entre la consola y el panel remoto

• Operación Transicional es una Operación de “Ensayo y Error”Solo operadores diestros y técnicos con conocimientos del proceso pueden lidiar con problemas inesperados en una operación transicional. Sin embargo, puede ser difícil para un Ingeniero en DCS implementar esta clase de conocimiento en un programa. Por lo tanto, el algoritmo inicial en el DCS puede ser ignorado o poco utilizado.

Problemas Típicos de Implementación

• Operadores (Ingeniero de Procesos) No están a Cargo de la Configuración del DCSLa aplicación en el DCS debe ser modificada continuamente según los cambios del proceso o producto. Sin embargo, los operadores y técnicos del proceso no están a cargo de la configuración del DCS, su requisición para modificación del algoritmo del DCS típicamente retrasa su realización.

Start

End

yes

yes

yes Pause

no

Pause

no

Pause

no

Start

End

yes

yes

yes

no

no

no

yes

Recover

Recover

Recover

Recover

Programa DCS Existente Operación Actual

Know-howKnow-how

Know-how

• El Conocimiento de Operaciones de PierdeEl conocimiento de operaciones implementados en el DCS se convierte en una “Caja Negra” y nadie puede mantener o recordar el detalle de lo programado



Transiciones Típicas

3 May, 20007317 alarms/day987 actions/day





Number of DCS alarm

Number of DCS manipulation

Operacion de Arranque en Primaria

Cambio de Grado en Planta HDPENumber of DCS alarm

Number of DCS manipulation

27 February, 2002545 alarms/9 hours155 actions/9 hours

28 February, 20021195 alarms/day395 actions/day

1, March 2002447 alarms/12 hours693 actions/12 hours

Triple Alarm Rate!

Triple Action Rate!



2.5 hours2.5 hours5.5 hours

Preparation Transition Preparation &Transition

Operación Manual Procedimiento Exapilot

Mejorando el Control de Planta

Cuando el Tiempo es Oro


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Implementación de la AplicaciónReducción de Alarmas y Eventos


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Reducción de Alarmas y Eventos

9/09 Total Eventos: 5837 9/20 Total Eventos: 3041

Antes Después

Siguientes mejoras son identificadas cuantitativamente: • Repetición de alarmas de proceso y mensajes que fueron ignorados. • Las operaciones manuales que pueden ser automatizadas. • Casos detectados de saturación de alarmas. • Mejorando (Sintonización PID, Control Avanzado, etc.)

Ejemplo: Unidad PrimariaReducción de eventos en el Sistema de Control hasta en 45%

Antes: 5837 eventos/día -> Después: 3041 eventos/día



Aplicación para Administración de Alarmas puede automaticamente optimizar umbral de alarma segun la condicion de cambio del proceso

Inicio Grado A Grado BCambioGrado

Cierre

HI=100

LO=80HI=SV + 5

LO=SV - 10

HI=SV + 10

LO=SV - 12

HI=200

LO=180 HI=SV + 4

LO=SV – 6

HI=SV + 4

LO=SV - 2

TIME

Piloto

Estaciones de Control

ControlBus

(2) Aplicación Piloto automáticamente sube los umbrales de alarma desde las estaciones de control para su almacenamiento en la aplicación

(2) Subir

MS-Excel spread sheet

(1) Aplicación Piloto descarga automáticamente los umbrales de alarma almacenados a las estaciones de control según la condición de proceso

(1) Descargar

Reducción de Alarmas


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Procedimientos Operacionales

Modelo por Capas de Negocio ERP, MES, Control

MES: Sistemas para Ejecución de Manufactura, siglas en InglésAsistencia de Operación Avanzada (AOA) como Modulo MESAplicación Propuesta Interactúa en Línea con DCS para rastrear condición del proceso y orientar al operador en proceso a seguir

Descripción de la Aplicación


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Los procedimientos para la aplicación consiste en: Iconos de procedimiento, Módulos estándar, Módulos definidos por el usuario.

Procedimientos y Módulos


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Iconos Gráficos

Cada paso del procedimiento se aplica con un icono.

Set SV/MV/CSV

Change Tag Mode

Confirmation to Field Operator

Wait for 1 Minute Check Process Data

(iconos estándar y pre-existentes)

Con la asignación de los iconos basados en conocimiento operacional, los procedimientos pueden ser creados con un mínimo de experiencia y entrenamiento para un Sistema de Control integrado


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Implementación de Pasos

1. Arrastre con el ratón

2. Soltar - definir procedimientoprincipal

3. Soltar icono - definir sub-procedimiento

5. Incluir documentación

4. Doble-click en el iconoPara definir detalles.


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Ventana de Operación

Un procedimiento se muestra como una secuencia durante la ejecución y permite la operación interactiva entre la Aplicación y los operadores.

Builder window

Operation window

Botones de Operación Manual

Cuatro Mensajes de Muestra

El color del icono indica el estatus


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Beneficios de la Aplicación

Estandarizar y automatizar los procedimientos manuales Aumentar la producción Reducir el tiempo de operación en los casos de mejora Mejorar la eficiencia de la planta Crear herramientas de formación para nuevos operadores Crear procedimientos de transición operacional Reducción de riesgos operativos Conservar las habilidades y experiencia de los operadores Documentar las acciones de control exitosas en procedimientos de

Arranque y Paro de la planta (Mejores Prácticas) Documentar las acciones de control exitosas ante disturbios o eventos

inesperados en el proceso Mejorar la seguridad de la operación de la planta, reduciendo falsas

alarmas y errores de operación críticos


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Gracias…

Yokogawa de México, S.A. de C.V.

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