производить+расчет

принципы комплексной безопасности
-
[Директива 98/37/ЕЭС по машинному оборудованию]

Параллельные тексты EN-RU

1.2.2. Principles of safety integration

(a) Machinery must be so constructed that it is fitted for its function, and can be adjusted and maintained without putting persons at risk when these operations are carried out under the conditions foreseen by the manufacturer.
The aim of measures taken must be to eliminate any risk of accident throughout the foreseeable lifetime of the machinery, including the phases of assembly and dismantling, even where risks of accident arise from foreseeable abnormal situations.

(b) In selecting the most appropriate methods, the manufacturer must apply the following principles, in the order given:
— eliminate or reduce risks as far as possible (inherently safe machinery design and construction),
— take the necessary protection measures in relation to risks that cannot be eliminated,
— inform users of the residual risks due to any shortcomings of the protection measures adopted, indicate whether any particular training is required and specify any need to provide personal protection equipment.

(c) When designing and constructing machinery, and when drafting the instructions, the manufacturer must envisage not only the normal use of the machinery but also uses which could reasonably be expected.

The machinery must be designed to prevent abnormal use if such use would engender a risk.In other cases the instructions must draw the user’s attention to ways — which experience has shown might occur — in which the machinery should not be used.

(d) Under the intended conditions of use, the discomfort, fatigue and psychological stress faced by the operator must be reduced to the minimum possible taking ergonomic principles into account.

(e) When designing and constructing machinery, the manufacturer must take account of the constraints to which the operator is subject as a result of the necessary or foreseeable use of personal protection equipment (such as footwear, gloves, etc.).

(f) Machinery must be supplied with all the essential special equipment and accessories to enable it to be adjusted, maintained and used without risk.
[DIRECTIVE 98/37/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL]

1.1.2. Принципы комплексной безопасности.

(a) Машинное оборудование должно конструироваться так, чтобы оно выполняло заранее предусмотренные функции, и чтобы была возможность производить их наладку и техническое обслуживание, не подвергая персонал риску во время осуществления этих операций в условиях, предусмотренных изготовителем.
Целью принимаемых мер является устранение любого риска несчастного случая в течение прогнозируемого периода срока службы машинного оборудования, включая фазы сборки и демонтажа, а также когда несчастный случай может произойти вследствие возникновения чрезвычайных обстоятельств, которые невозможно было предвидеть заранее.

(b) Выбирая наиболее подходящие меры, изготовитель должен применять следующие принципы в указанном порядке:
- по возможности устранить или сократить риски (сделать изначально безопасными как конструкцию, так и собранное машинное оборудование);
- принять все необходимые меры защиты против рисков, которые не могут быть устранены;
- информировать пользователей о возможных остаточных рисках, которые могут иметь место из-за недостаточности принятых мер защиты, с описанием всей необходимой специальной подготовки персонала и всех средств личной защиты, которыми его необходимо снабдить.

(c) При конструировании и производстве машинного оборудования, а также при составлении инструкций изготовитель должен предусмотреть не только обычное использование машинного оборудования, но и потенциальное его использование.
Машинное оборудование должно быть сконструировано таким образом, чтобы предотвратить ненадлежащее его использование, если оно повлечет за собой возникновение риска. В прочих случаях инструкции должны обратить внимание пользователя на то, каким образом машинное оборудование не следует использовать (на основании уже имеющегося опыта).

(d) При надлежащих условиях использования необходимо сократить до минимума всевозможные неудобства, чувство усталости и психологического стресса, которые испытывает оператор, принимая при этом в расчет принципы эргономики.

(e) При конструировании и производстве машинного оборудования изготовитель обязан принимать во внимание скованность и ограниченность движений оператора, которые являются следствием необходимых или предусмотренных средств личной защиты (таких как специальная обувь, перчатки и т.п.).

(f) Машинное оборудование должно быть снабжено всем основным специальным оборудованием, необходимым для пуска, текущего обслуживания и безопасного использования.

[Официальный перевод]

Тематики

• безопасность машин и труда в целом

EN

• principles of safety integration

система рецептурного управления технологическим процессом
-
[Интент]

Вообще, batch-процесс – это вид технологического процесса, который иногда противопоставляют непрерывному процессу. Иногда batch-процессы называют рецептурными процессами (или просто рецептами); эту терминологию мы и будем в дальнейшем использовать. Слово “batch” еще можно перевести как “партия продукции”, и это тоже относится к затрагиваемой теме, так как в результате рецептурного процесса производится партия продукции. Ладно, хватит путаницы – теперь по делу.

Раньше мы рассматривали технологические процессы, которые идут непрерывно в течение 24 часов в день, 7 дней в неделю, 365 дней в году. Хотя, на самом деле, раз в году делают плановый останов на несколько дней для выполнения ремонтных и других работ, но это происходит строго в соответствии с планом, и этому предшествуют значительные подготовительные работы. В другое же время остановка производства – это “чрезвычайное” происшествие. При этом отдельно взятая технологическая установка принимает участие в производстве одного вида продукции, а сам процесс идет по фиксированной технологической цепочке с неизменными настройками (уставками). Короче, все скучно, однообразно и весьма предсказуемо.

А теперь представим гипотетический пищевой цех по производству сока. При этом цех может производить несколько видов сока: яблочный, вишневый и апельсиновый, т.е. 3 вида продукции. Пусть сок производится из концентрированного сока в специальной емкости с мешалкой, где он тщательно смешивается с водой, а потом пастеризуется и идет на розлив (пакетирование).

Имеет ли смысл ставить для производства этих трех видов сока три производственные линии (по одной линии на каждый вид сока)? Было бы круто, но чрезвычайно дорого. Выход – использовать одну и ту же линию для выпуска разных видов продукции. При этом понятно, что и технологические параметры для производства различных соков будут заметно друг от друга отличаться. Например, вишневый концентрат нужно смешивать с водой гораздо дольше, чем яблочный, но пастеризовать его надо при меньшей температуре (я на самом деле этого не знаю - чисто предположение:)

Набор технологических параметров для производства определенного вида продукции называется рецептом (recipe). В нашем примере для сока это может быть: соотношение вода/концентрат, длительность и температура смешивания; температура пастеризации + другие параметры. В общем случае, рецепт также может содержать последовательность технологических операций, которые для различных видов продукции могут быть, строго говоря, разными. Хотя на практике, как правило, рецепт не подразумевает различающиеся технологические операции, а содержит всего лишь массив технологических уставок для того или иного продукта.

Рис. 1. Иллюстрация рецептурного управления на примере производства различных видов сока

Это все напоминает процесс приготовления еды на кухне, где мы оттачиваем рецепты разных блюд, но при этом используем одни и те же орудия (кастрюли, ножи, разделочные доски, плиту и т.д.)

Теперь попробуем дать характеристику batch-процессу:

1. На выходе несколько видов продукции.
2. При производстве разных видов продукции задействуется одно и то же технологическое оборудование.
3. Имеется множество рецептов.
4. Производство по “партиям”, которое может быть относительно легко и без последствий остановлено после завершения партии, а потом возобновлено.

Автоматизированное управление batch-процессом называется рецептурным управлением (batch control, или recipe control). Этот вид управления несколько специфичен, и требует от системы управления некоторой смекалки. Конечно, можно использовать для задач рецептурного управления обычные программные блоки, подходящие для управления непрерывным процессом, НО на практике это приводит к огромным трудностям (=головной боли) при попытке все это реализовать, используя стандартные подходы программирования. Поэтому многие производители АСУ ТП разработали специализированные batch-модули, которые адаптированы именно под рецептурные процессы. Эти модули могут выполняться на уровне ПЛК или на выделенном сервере batch. Иногда эти сервера, к тому же, резервируются. Также batch-модули дополняются специализированной средой разработки batch-программ, что сильно облегчает жизнь инженера.

На рисунке ниже в качестве примера приведена конфигурация верхнего уровня АСУ ТП SIMATIC PCS 7, оснащенной выделенным сервером batch.

Рис. 2. Структурная схема АСУ ТП с выделенным сервером batch

Перечислим основные обязанности системы batch-управления:

1. Ну, собственно, самая главная задача – хранение/загрузка рецептов и их выполнение в режиме реального времени ( batch process management).
2. Отслеживание, не занята ли технологическая установка выполнением другого рецепта. Если занята, то выделяется другая аналогичная установка для выполнения данного рецепта ( process unit allocation).
3. Формирование отчетов об изготовление партии продукции в задаваемой пользователем форме. Причем, требуются отчеты с возможностью отслеживания истории (ретроспективы) “прогона” партии по технологической цепочке ( reporting and batch tracking).
4. Расчет различных показателей эффективности производства, как, например: удельного времени простоя (в %), производительности (в л/c) технологической установки или полного времени изготовления партии продукции (в мин).
5. Планирование изготовления партий, что фактически подразумевает составление производственного расписания. Ну, это на самом деле ни одна система в полном объеме пока не реализует ( batch planning).

И еще несколько слов.

Как правило, пакет batch состоит из двух частей – операторской (клиентской) и исполняемой. Клиентская часть устанавливается на АРМы и всего лишь обеспечивает удобный операторский интерфейс. Клиентская часть, как правило, органично вписывается в общую операторскую среду, и работа с ней идет непосредственно из мнемосхем.

Исполняемая часть – это костяк системы. Именно она ответственна за автоматизированное выполнение задач рецептурного управления, описанных выше. Исполняемая часть прогружается в специальные серверы batch или в обычные ПЛК в зависимости от архитектуры АСУ ТП.

И еще. Существует международный стандарт ISA-88, специфицирующий batch-процессы, определяющий модель и философию рецептурного управления, а также стандартизирующий соответствующую терминологию. Документ тяжеловесный, и посему прочитан полностью мной не был. Тем не менее, в следующей части я попытаюсь более детально описать рецептурные системы с привязкой именно к стандарту ISA-88.

[ http://kazanets.narod.ru/Batch_P1.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

EN

• batch
• batch management solution