19 abril 2009

Reduciendo el coste de implementar sistemas HMI/SCADA

Pocas cosas hay tan cambiantes como una planta industrial en plena actividad, por lo que si no se establecen sistemas automáticos de supervisión, estaremos perdiendo una valiosa información que sin ningún género de duda nos hará perder ingentes cantidades de dinero. Si no conocemos bien los procesos, y cómo se comportan, una planta industrial puede convertirse en un agujero sin fondo. La gestión eficiente y efectiva de un sistema dinámico requiere pericia y herramientas especiales que, cuando son apropiadamente aplicadas a los sistemas HMI/SCADA, puede ayudar a gestionar asuntos relacionados con la calidad, operación, cumplimiento de normas, evitar las paradas no controladas; y controlar los proyectos de automatización.
Las últimas tecnologías actuales permiten la aplicación de sistemas de software que ayudan a comprender todos estos objetivos. Estas "Change Management Solutions" – como vienen a ser llamadas – proporcionan herramientas de análisis y registros, métodos para optimizar las prácticas de ingeniería y sistemas para optimizar los proyectos de automatización. Estas nuevas soluciones pueden implementarse con relativa facilidad, tienen un coste justificable y cosechan una gran variedad de beneficios cuantificables.
La clave del éxito en la aplicación de estas soluciones es comprender no sólo los sistemas de gestión del cambio, sino el coste del ciclo de la vida en el uso de HMI/SCADA. Esta tecnología proporciona beneficios que no todos se aprecian a primera vista. En este artículo explicamos algunos conceptos que deben comprenderse en los proyectos de implementación de HMI/SCADA en plantas industriales.

Costes totales y del ciclo de vida:

Los conceptos de ciclo de vida y total cost of ownership (TCO) deben ser entendidos antes de proponer un proyecto HMI/SCADA. Cuando un sistema se instala en una planta, tiene unos beneficios y unos costes que se reparten en todo el ciclo de vida del producto. Veamos en primer lugar las fases del ciclo de vida de HMI/SCADA:

  • Valoración y definición: En esta fase se esboza el sistema y se define lo que hace.
  • Diseño: Más allá del trabajo de diseño, esta fase implica examinar standards, considerar diferentes arquitecturas, identificar requerimientos del sistema y buscar las oportunidades de soluciones integradas.
  • Desarrollo/construcción: Las aplicaciones se ponen juntas. En esta fase, se crean pantallas, determina la base de datos y etiquetas, y se valoran las necesidades de alarmas. Se consideran qué elementos pueden ser reutilizados, que posibilidades existen de colaboración y que herramientas de productividad están disponibles. El estudio detallado de estos factores ayudará a reducir el TCO.
  • Cualificar/instalar: El sistema se incorpora a planta y se ensaya. En este momento se pueden incorporar cambios, entrenar al personal y determinar el flujo de información.
  • Operar y mantener: El sistema instalado durará entre 5 y 15 años. Deben establecerse los recursos para soportar el software y la aplicación, y determinar los métodos para gestionar los cambios.

¿Cuál es el coste total para la propiedad?

Comprender TCO implica examinar los costes del proyecto y los costes del ciclo de la vida. Al proyectar un sistema HMI/SCADA inicialmente, debe considerarse tanto el tiempo de desarrollo normal como la implementación de todos los componentes: computadores, redes y periféricos. Adicionalmente, deben incluirse los costes de desarrollo; por ejemplo, un número específico de ingenieros trabajarán en el proyecto durante un periodo de tiempo determinado.

Cuando se consideran los costes del ciclo de la vida, es importante considerar no solamente los costes en los que se incurre cuando el sistema se despliega, sino también los gastos de mantenimiento y funcionamiento del sistema. Hacer cambios cuesta dinero, y siempre habrá cambios. Quizás haya que cambiar la aplicación debido a un cambio en el proceso de fabricación; o quizás haya que depurar el software en la aplicación original; o quizás haya que añadir PLCs o nuevas máquinas. Todos estos factores fuerzan a revisar la modificación existente y posiblemente a revisar el sistema..
Los costes de mantenimiento, acciones realizadas en un sistema regularmente y después de ser desplegado son también parte de los costes de operación total del sistema. Hay que considerar todos los costes desde el arranque a la finalización del proyecto. Los costes típicos del proyecto son los siguientes:
  • Software, incluyendo licencias, bases de datos y drivers.
  • Hardware, ncluyendo PCs, display y tarjetas de comunicación.
  • Aplicaciones del exterior que interactúan con el sistema.
  • Infraestructura de red.
  • Costes de definición del proyecto tales como valoración del sitio, listado de requerimientos, especificaciones de diseño y servicios de consultoría.
  • Formación, de cómo usar el software y hardware inicialmente y formación previsible debida a cambios y modificaciones de personal.
  • Costes de desarrollo e ingeniería de aplicación, incluyendo servicios de consultoría, creación de pantallas y etiquetas de bases de datos.
  • Costes de integración y personalización.
  • Costes de despliegue y puesta en servicio, incluyendo la instalación del software, ensayo y ajuste de la aplicación.

Los costes del ciclo de la vida entran en juego después de completar estas tareas. Pueden incluir costes por:

  • Soporte del vendedor causado por cambios en requerimientos, instalación de nuevos equipos, problemas inesperados, etc. El software HMI/SCADA puede requerir actualización del sistema operativo, parches de seguridad y cambios en los standard de software.
  • Soporte interno, si la organización lo ofrece.
  • Mantenimiento de hardware tal como aquellos asociados con los componentes servidor/cliente y tarjetas de interface.
  • Paradas del sistema debidos a fallos de cualquier tipo: costes del sistema o línea de producción que son a menudo intangibles y difíciles de cuantificar. Varían en gran medida con el producto fabricado y la naturaleza del sistema pero están siempre ahí.
  • Costes de expansión tal como aquellos por una nueva línea, un rediseño o un proceso de optimización.

¿Qué es change management?

Un computador falla, un disco duro se estropea, y nadie sabe que versión de aplicación estaba funcionando en el sistema. Repentinamente, la parada toma una nueva dimensión. ¿Cómo una planta reduce tales incidentes?

Sin un mecanismo adecuado que sea parte en la fase de mantenimiento, el coste de reingeniería puede ser demasiado elevado. Servicios de plataformas inteligentes, como GE Fanuc Intelligent Platforms, pueden ayudar a evitar la pérdida de muchos días de trabajo, puesto que muchos sistemas están funcionando sin un backup que ayude a recuperar datos en caso de pérdidas. Es importante documentar y registrar todo lo que se hace en un sistema, incluyendo todos los elementos importantes en la compañía como programas PLC, archivos de aplicación HMI/SCADA, datos y programas CNC, y programas de robótica o CAD. La funcionalidad de estos sistemas permite obtener numerosos beneficios en la implementación de sistemas HMI/SCADA, y sobre todo prevenir situaciones peligrosas que pudieran ser muy costosas para la compañía.

Bibliografía:

  • Establishing change management to reduce the total cost of ownership of your HMI/SCADA system. GE Fanuc Intelligent Platforms.

Palabras clave: PLC programs, HMI/SCADA application files, CNC data and programs, robotic programs.

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