Alarmes dentro de um processo industrial refletem, ou deveriam refletir, condições anormais ao equipamento ou processo. A informação trazida pelo alarme deveria ser decisiva na ação de operação afim de manter o processo funcional e com rendimento satisfatório. Contudo, a maneira exagerada, sem metodologia e sem critérios com a qual são criados faz com caiam em descrédito e, com isso, não exerçam seu papel no aumento da eficiência. No terceiro artigo da série CONTROLE AVANÇADO NÃO É A ÚNICA SAÍDA abordaremos a Gestão de alarmes na indústria e sua influência no aumento da produtividade.

A definição formal do que é um alarme pode ser encontrada na (ISA, 2009) que o trata como um anúncio ao operador iniciado por uma condição de mau funcionamento de um equipamento, desvio de processo ou condição anormal que requer uma ação. Nesse sentido, a lógica apontaria para um cenário no qual o operador, ao notar um alarme, tomaria uma decisão afim de investigar e corrigir sua origem, mas o que vemos na maioria das vezes é que os alarmes não agregam nenhuma importância ao processo. Desta maneira, a ferramenta que, teoricamente, deveria ser útil para o processo torna-se algo inútil que somente o sobrecarrega com dados sem significado.

A perda de credibilidade dos alarmes em processos industriais ocorreu na mesma velocidade do crescimento tecnológico. Antes do advento dos Sistemas de Controle Distribuídos (DCS) e SCADA, os alarmes eram normalmente dispositivos visuais e/ou sonoros montados em painéis que estavam sempre visíveis e disponíveis à operação. Um painel de alarmes não era algo barato e, por isso, todos os alarmes eram cuidadosamente escolhidos. Um operador possuía em média 50 indicações de alarmes para alertá-lo sobre as situações que necessitam algum tipo de atenção (Araújo, 2010). Os sistemas de automação modernos eliminaram os custos de criação de alarmes e, consequentemente essa facilidade, aliada à falta de metodologia e padrão, fizeram com que essa ferramenta se tornasse parte ineficaz do processo. Um estudo realizado em 2006 mostrou que, em alguns casos, a quantidade de alarmes por operador ultrapassava o número de 3500 alarmes (Habibi & Hollifield, 2006).

O aumento desorganizado do número de alarmes e a falta de credibilidade agregadas às informações fizeram que os sistemas de alarmes fossem deixados de lado. Um erro comum na maioria deles é associar alarmes a eventos de operação e registrá-los com a mesma importância. Em (Pinto & Paula, 2009), os eventos são classificados como uma situação que ocorre no processo e tem importância para o operador a título de informação, mas não requer nenhuma ação corretiva; por outro lado, os alarmes são definidos como uma situação que ocorre no processo e exige que o operador tome providências em relação a ela sob pena de levar o processo a situações de perigo. Quando a distinção entre alarmes e eventos não é clara, os sistemas de alarmes tornam-se sobrecarregados com informações que não deveriam ser interpretadas como alarmes, mas como um simples informativo para o operador.

Sistemas de alarmes que mal projetadas e que não auxiliam na melhoria do processo possuem as características listadas a seguir:

  • Os operadores ignoram, com frequência, os alarmes;
  • Não existe prioridade entre alarmes;
  • Pequenos distúrbios no processo provocam uma série de alarmes e o operador não sabe como priorizá-los;
  • Operadores tem liberdade suprimir e alterar configurações de alarmes;
  • Na ocorrência de alarmes, os operadores não sabem qual atitude tomar;
  • Alarmes e eventos são considerados da mesma natureza;

Aliar o excesso de informação sem credibilidade e significado à dependência da resposta humana para interpretação dos alarmes é o suficiente para que sistemas de gerenciamento de alarmes sejam fundamentais em um processo industrial que vise melhoria contínua. Porém, tais sistemas devem seguir padrões e metodologias que proporcionem confiabilidade e qualidade nas informações e sejam independentes da ação humana. Atualmente, existem dois padrões internacionais que tratam as premissas que todos os sistemas de gerenciamento de alarmes devem atender, sendo eles:

  • EEMUA (EEMUA, 2007) – Sistemas de Alarmes: Um Guia de Projetos, Gerenciamento e Compra
    • Desde a sua publicação em 1991, a EEMUA tem se tornado globalmente aceito como padrão e referência para melhores práticas em projetos de sistemas de gerenciamento de alarmes.
  • ISA 18.2 (ISA, 2009) – Sistemas de Gerenciamento de Alarmes Industriais.
    • Indica o que se deve alcançar com sistemas de gerenciamento de alarmes.

Segundo a regulamentação da (ISA, 2009), um ótimo sistema de gestão de alarme deve contribuir para que o cenário de alarmes atinja os seguintes indicadores:

  • Quantidade máxima de alarmes que podem estar ativos, por hora, considerando um operador é de seis alarmes;
  • Porcentagem mais de 30 alarmes ativos, em uma hora, deve sempre ser menor que 1%;
  • Porcentagem da quantidade de alarmes “bad actors” (alarmes que são causa de outros alarmes MENORES) deve sempre ser menor que 5% da quantidade total de alarmes;
  • Número de alarmes suprimidos ou alterados, durante todo o processo, sem permissão deve ser zero;
  • Alarmes com Prioridade Baixa devem ser 80% do total de alarmes, enquanto os de prioridade média são 15%; somente 5% devem ser alarmes com prioridade alta.

O cenário sugerido pela norma ISA 18.2 pode parecer impossível de ser alcançado, mas se pensarmos bem é extremamente difícil encontrar aplicações industriais onde os alarmes são considerados pontos fortes para melhoria e haja investimentos no projeto, gestão e manutenção dessa área. É comum, como foi abordado em  (Habibi & Hollifield, 2006), encontramos situações onde haja mais de 3500 alarmes para um único operador gerenciá-los.

Ainda, em (Cook, 2014) um sistema de gerenciamento de alarmes, baseados nas premissas do padrão EEMUA, deve coletar as informações dos alarmes e analisa-las continuamente. Somente a coleta de informações do processo já pode apresentar um desafio. Boas soluções em gerenciamento de alarmes são aquelas que conseguem trazer as informações de campo e formata-las de maneira clara e confiável para a sala de controle; esses são os maiores desafios da gestão de alarmes.

Existem diversas soluções para gerenciamento de alarmes no mercado – Nós da APTA SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO sempre encontramos as melhores soluções.  Buscamos àquelas que atendam às normas internacionais e se encaixem bem no perfil produtivo e financeiro de nossos clientes. – Certas funcionalidades tornam algumas ferramentas de gerenciamento de alarmes capazes de interagir com o processo gerando informações seguras e confiáveis.  Soluções em gerenciamento de alarmes devem prover, segundo (Cook, 2014), conectividade, processamento computacional isolado do sistema de controle, fácil acesso às interfaces, alta capacidade de armazenamento para histórico e fácil manutenção. Um sistema de gestão de alarmes que seja capaz de reunir todas essas características é capaz de agregar bons resultados ao processo.

Um alarme, para ser considerado confiável e útil deve:

  • Ser relevante e único, ou seja, que a informação trazida pelo alarme seja única e suficiente para que uma ação preventiva ou corretiva seja tomada;
  • Possua prioridade e seja definido no tempo;
  • Inteligível e suficiente para orientar uma ação do operador.

O gerenciamento de alarme é um ciclo composto por sete fases, definidas na ISA 18.2. As ferramentas de gestão de alarmes ofereceram facilidades que não alcançaríamos sem elas, como por exemplo, identificação de alarmes com maior incidência, áreas com maior número de alarmes, produção de relatórios e KPIs de performance. Contudo, a utilização isolada das ferramentas não trará os resultados esperados com a gestão dos alarmes. É preciso ir além.

O gerenciamento de alarmes é um ciclo de melhoria contínua. É necessário manter um ciclo PDCA ativo, ou seja, entender que o gerenciamento de alarmes é dinâmico e requer atenção para que bons resultados sejam alcançados. A Figura 1 mostra o ciclo constante para que gerenciamento de alarmes aconteça de maneira eficaz.

Figura 1 - Ciclo do Gerenciamento de Alarmes

Figura 1 – Ciclo do Gerenciamento de Alarmes

É desafiador alcançar bons índices em relação ao gerenciamento de alarmes, mas é um desafio que pode ser vencido. No início da implementação de um sistema de gerenciamento de alarmes é importante não atacar o universo de todos os alarmes de uma só vez. É interessante que sejam selecionadas algumas áreas e, de maneira gradativa, a nova filosofia de gerenciamento de alarmes seja inserida. Com isso, será possível obter resultados de maneira mais simples e que comprovem sua utilidade.

Sistemas de gerenciamento de alarmes oferecem maior estabilidade operacional. Com os relatórios e KPIs fornecidos pelos sistemas é possível identificar pontos de falhas, gargalos na operação e agir de maneira pontual. Embora os alarmes sejam mensagens em tempo real, sistemas de gerenciamento são capazes de gerar históricos e com isso construir relatórios e índices de desempenho.

O emprego de ferramentas de gestão de alarmes oferece benefícios ao processo produtivo que irão refletir no aumento da produtividade através do aumento da estabilidade operacional O OEE (Índice de Eficiência Global) é influenciado diretamente com os bons resultados trazidos pela gestão dos alarmes, pois os fatores de eficiência, qualidade e performance são afetados diretamente quando os alarmes oferecem informações confiáveis e seguras. Planos de efetivos de manutenção e melhoria contínua podem ser elaborados a partir de falhas identificadas por ele, e ainda diminuir a interferência operacional, sem metodologia, na resolução dos problemas.

A gestão de alarmes quando aliada à gestão de malhas de controle e o cálculo correto de OEE compõem um conjunto de ferramentas que suprem, na maioria das vezes, o desenvolvimento de algoritmos especiais e controle avançado para o aumento da produtividade em um processo. Certamente, é possível maximizar os ganhos com atitudes simples e ferramentas que se adequarão ao seu cenário atual. Basta o primeiro passo para que um mar de oportunidades de melhoria apareça e o diferencial competitivo passe a ser a sua marca mais forte.

A APTA SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO está disposta a encontrar essas oportunidades no seu negócio. Consulte-nos e agende uma visita. Podemos ir mais longe e alcançar ganhos reais com pequenas mudanças.

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Para ler os outros artigos da série: Otimização de Processos Industriais: Controle Avançado não é a única saída, acesse os links abaixo.

Parte I – Gestão de Malhas de Controle

Parte II – O Uso do OEE para aumento da produtividade

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Referências

 

Araújo, E. V. (2010). Gerenciamento de Alarmes em Plantas Industriais: conceitos, normas e estudo de caso em um forno de reaquecimento de blocos. Belo Horizonte: Dissertação de Mestrado – UFMG.

Cook, J. (2014). Alarm Management Systems: the Benefits of Third Party Software.

EEMUA. (2007). Alarm Systems – A Guide to Design Management and Procurement .

Habibi, E., & Hollifield, B. (2006). Alarm Systems greatly affect offshore facilities amid high oil process. World Oil Magazine, 227(9).

ISA, A. (2009). Management of Alarm Systems fot he Process Industries.

Pinto, P. F., & Paula, G. L. (2009). Aplicações Práticas de Gerenciamento de Alarmes em Sistemas SCADAS. Instituto Brasileiro de Petróleo, Gás e Biocombustíveis.