מבוא ל-FMEA ב- Chemical Automation

מצב ואפקטים ניתוח (FMEA) הוא מתודולוגיה פרואקטיבית, מובנה המשמשת לזיהוי, להעריך, ולקדם מצבי כישלונות פוטנציאליים בתוך מערכת, למנוע את הכישלונות האלה לפני שהם גורמים נזק.בצמחים כימיים, שבו מערכות בקרה אוטומטיות לנהל תהליכים קריטיים כמו טמפרטורה, לחץ, וזרימה, כשל אחד יכול להוביל לתוצאות קטסטרופליות - שריפות, תוכניות פיצוצים, או ממושכות ל-EA מספקת את המסגרת הממוקדת לאסטרטגיות אבטחה, כדי לקבוע מה יהיה צורך לבצע חיישנים חמורים, כדי לקבוע את ההשפעות של תהליכים פונקציונליים, ופעולות אבטחה, ופעולות אידיאולוגיות, ופעולות מנגנונים חמורים, כדי לקבוע כיצד מנגנונים פגומים, ופעולות מנגנונים חמורים, כדי לקבוע כמה מנגנונים חמורים, כדי לקבוע את ההשפעות של אבטחה, ופעולות מנגנונים חמורים, ופעולות מנגנונים פגומים, ופעולות אידיאולוגיים, ופעולות מנגנונים של אבטחה, כדי לקבוע את ההשפעות של אבטחה, ופעולות מנגנונים חמורים, כדי לקבוע כמה מנגנונים פגומים, ופעולות אבטחה, ופעולות אבטחה, כדי למנוע שיפורים מנגנונים חמורים, ופעולות מנגנונים של אבטחה, ופעולות מנגנונים חמורים, כדי לקבוע את העלולים להיות מנגנונים פגומים, כדי למנוע מנגנונים פגומים, מנגנונים פגומים, ופעולות

המתודולוגיה, המתפשטת בסטנדרטים בינלאומיים כגון FLT:0IEC 60812Felo 1, מותאמים מאווירה והגנה לעיבוד כימי.הוא תואם לדרישות רגולטוריות כמו ניהול בטיחות תהליכים של OSHA (PS) תקן (FLT:229 CFR) והגנה על עיבוד כימי (C.119FLT 3:3) ותוכנית ניהול הסיכונים של EPA (RM) הופכת לכיסוי כימי בטוח יותר, כאשר היא הופכת לרכיבים כימיים ומערכת בקרה, אפילו יותר, כאשר היא הופכת לאפקטים יותר, יותר, יותר, כלומר, יותר, יותר, יותר, יותר, כלומר, יותר, יותר ויותר, כלומר, יותר ויותר, כאשר היא הופכת לממשקים של מערכת אבטחה דיגיטלית, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, יותר ויותר, ל-MRIRM, יותר, היא הופכת למצלמות אבטחה, היא הופכת לתוכנות אבטחה, יותר ויותר, ל-MRIRM, יותר ויותר, לתוכנות אבטחה, היא הופכת לאמצעי אבטחה, לאמצעי אבטחה, היא הופכת לאמצעי אבטחה, יותר ויותר, לאפקטים לאפקטים ל

מדוע FMEA היא קריטית עבור צמחים כימיים

צמחים כימיים מודרניים פועלים עם שכבות אוטומציה משולבות הדוקות. מערכות בקרה (DCS), בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLC), מערכות בטיחות כלי רכב (SIS), ומכשירי שדה פועלים בקונצרט כדי לשמור על משתנים בתהליך בתוך גבולות בטוחים.כל השפלה או כישלון בחלק אחד של אינטרנט זה יכול להפיץ במהירות, במיוחד כאשר המערכת נמצאת במצב אוטומטי. חיישנים טמפרטורה נמוכה עלול לגרום לבקר נמוך כדי לזהות את נקודות השבר או לשחיקה אחת.

FMEA תומכת בעקרונות של ניתוח הגנה (LOPA) , לעומת זאת, עיצוב בטוח יותר של עיצוב FLT ( 1:1 ו-זיהוי סבירות, FMEA מסייע עדיפות:2layers של ניתוח הגנה (LOPA) LT 3 על ידי חומרת הקוונטים, הסתברות וזיהוי, FMEA מסייע עדיפות היכן להשקיע בשיפוץ, אבחון או תהליך מחדש עבור צמחים חומים, הוא מגלה אילו אמצעי הגנה על ידי בקרים או כלי תקשורת מיושנים, במקום להגדיר את המקומות שבהם הם נמצאים במקום להגדיר את העלולים להיות רשומים, במקום להגדיר את המבנים הגבוהים ביותר, מאשר להגדיר מחדש של כלי תקשורת ירוקה, מאשר להגדיר מחדש, מאשר להגדיר מחדש של כלי תקשורת, מאשר להגדיר מחדש של כלי תקשורת מיומים, מאשר להגדיר מחדש.

יתר על כן, תעשיית הכימית מתמודדת עם לחץ גובר על יעילות התפעולית ועל הזמנים.לא מתוכנן מראש מכישלונות אוטומציה יכול לעלות מיליונים בהפסדים של ייצור ותיקוןי חירום. FMEA מסייעת לצוותי תחזוקה לעבור מתיקוןים פעילים לאסטרטגיות חיזוי, המבוססות על מצב.על ידי זיהוי מצבי כישלונות שמדרגים בהדרגה – כמו סחף או שסתום - משחתים - עוזרים לקבוע התאמות במהלך סיבובים מתוכננים, הימנעות הפרעות.

שלב ה-FMEA שלב

סוכנות מקיפה של אוטומציה של צמחיים כימיים דורשת צוות חוצה פונקציונלי כולל מהנדסי תהליכים, מומחי כלי שיט, מתכנתים, מפעילי בקרה ואנשי מקצוע בטיחות.התהליך עוקב אחר רצף מובנה על ידי FLT:0IEC 60812:2018FLT:1 ופרקטיקה הטובה ביותר בתעשייה.

1.מערכת מערכת ושבר פונקציונלי

ראשית, מערכת האוטומציה היא ממוסכמת תת-מערכות ורכיבים ניתנים לניהול.זה כולל פריטים חומרה כגון PLCs, שרתי DCS, מרוחק I/O, משדרים, מערכי שסתום, ומגישים ברשת.אלמנטים של תוכנה חייבים להיות גם פריט: לולאות בקרה, בין-locks, לוגיקה אזעקה ופרוטוקולים תקשורת.בסיס ברור של ניתוח רגיל - פרמטרים, בקרה, נרטיבים, וגורםים, וגורם חיוני של תפקוד זה יכול להבטיח את התפקודים חיוניים - ואפקטים חיוניים - לפני כל שלב מרכזי של צוות נכשל.

זיהוי מצבי כישלון וסיבות

לכל פריט, סיעור המוח של הצוות כל מצבי כישלונ סבירים.מעביר לחץ עלול להיכשל גבוה ( ⁇ רווי ב-100%), נכשל נמוך (פלט אפס), סחף מתוך קלמנט, ניסיון אובדן אות לסירוגין, או להגיב 3:3 באופן גלוי עקב חסימת דחפים או חסימת מערכת נתונים (penter) (הגורמים המיידיים מתועדים: ללבוש, קורוזיציה, overstress, תוכנה, coding, coding, או הפרעות סביבתיות (Ftraicial) כגון חסימת אחסון) או LT2, חומרת (אפקטים של נתונים של אימפולסים) או LT2, LT2, אימפולסים של חומר) או אימפולסים של אימפולסים של חומר: 1FD).

3.אפקטים ניתוח ודירוג מספר

כל מצב כשל הוא במעקב על ההשפעה המקומית שלו על המרכיב, ההשפעה של רמת תת-מערכת שלה, וההשפעה הסופית שלה על התהליך.לדוגמה, אפקט מקומי עשוי להיות "מעבר זרימה קורא 20% נמוך" אפקט תת-מערכתי: מסתם הבקרה נפתח רחב יותר, עלייה בזרימה לעבר אפקט ה- End: טמפרטורה עולה על גבול בטוח, גרימת תגובה מהירה ויעילה של לחץ.

4. Occurrence and Detection Assessment

דירוגי Occurrence מעריכים את תדירות הכישלונות, בדרך כלל מבוטאים ככישלונות למיליון שעות או כדירוג איכותני.מקורות כוללים יצרן זמן בין כישלונות (MTBF) נתונים, רשומות תחזוקה צמחיות, ומאגרי מידע בתעשייה.זיהוי דירוגים מודדים את הסבירות כי בקרות קיימות - כמו אזעקה, בדיקות אבחון או בדיקות הוכחה - יתפוס את הכישלון לפני שהוא גורם לקצב בטיחות מהירה נותן גילוי טוב (נמוך), בעוד שעדיין לא פחות משקף זיהוי איטי).

מספר הסיכון ותיקון פעולה

FMEA מחשב את המספר העדיפות של FLT:0Risk (RPN) 1FOVA:1 על ידי מכפילה חומרת × התרחשות × גילוי.ערכים נע בין 1 ל 1000.1 גבוה RPNs אות תשומת לב דחופה. בעוד RPN הוא דירוג שימושי, ארגונים רבים משלימים אותו עם מגרות קריטיות או ניתוח קשת כדי למנוע מסיכות אירועים חמורים-אבל זה מוקצה פעולות, מומלץ להחליף מיפוי, או לתקן, לאחר מכן, שינויים נוספים של פעולות אבטחה, לאחר מכן, הם מראש, או ניתוח קיסרי, הם מקודדים, או ניתוח קיסרי, הם מדגמים מתקדמים יותר, הם כוללים שינויים מועדים, או ניתוח קיסריים, לאחר מכן, או ניתוח קיסריים, או ניתוח קיסריים, הם מקודמים, לאחר מכן, לאחר מכן, הם מקודמים מראש, הם מועדים, הם מועדים, אשר מקודמים, הם כוללים שינויים מועדיימים, אשר מקודמים מראש, לאחר שינויים מועדים מראש, או ניתוח קיסרי, אשר מקודמים מראש, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר שיפור מוקדם יותר, הם כוללים שינויים מועדי ראייה מראש, הם כוללים שינויים מועדי ראייה מראש, הם כוללים שינויים מועדי, לאחר מכן, לאחר מכן

מצבי כישלון מפורטים על ידי אוטומציה שכבת

אוטומציה של צמח כימי משתרעת על מספר רב של שכבות: כלי שדה, לוגיקה שליטה, רשתות תקשורת, ומממשקי המפעילה.כל אחד יש מצבי כישלונות נפרדים שיש לבחון.

חיישן שדה ו Transmitters

חיישנים הם העיניים והאוזניים של מערכת הבקרה.מצבי כישלונות נפוצים כוללים:

  • (ב) שגיאות:0 (ד"ר): שינוי קלברלי עקב אלקטרוניקה או חיישן ההזדקנות, מה שגורם לבקר לפעול על ערכים לא נכונים לתקופות ארוכות.
  • (ב) ,0) כשלים: FLT:1 Output קופים קופאים בערך קבוע, לעתים קרובות מדגימים תהליך יציב בעוד שסטיות מסוכנות מתרחשות.
  • (FLT:0) כישלונות לסירוגין: חיבורים 1 גנובים, הפרעה אלקטרומגנטית או לחות גורמים אותות לא נכונים, המוביל לאי יציבות בקר או לטיולים מעוררים.
  • (ב) [15] הידרדרות זמן תגובה: «החלים:1 ; התרמווולים עם ציפויים כבדים או קווי דחפים עם מדידות עיכוב חלקי, תוך שימוש בלולאות בטיחות מהירות.

FMEA עבור חיישנים לעתים קרובות מוביל להמלצות עבור אדריכלות הצבעה מאוזנת (למשל, 2oo3 עבור פונקציות בטיחות), אבחון מקוון אוטומטי, ובדיקות הוכחה תכופות יותר.

יסודות שליטה (Valves, Actuators, Motors)

(FLT:0)Valve AssembliesFLT:1 יכול לסבול מדביק מכני, סטייקה, או לא-סגור על הביקוש. a בטיחות סגרה כי לא שבץ כאשר de-energized להביס את כל התפקוד המגן. Leakage באמצעות מושבי שסתום יוצר סיכונים נסתרים - או זיהום.

מפקחים והיגיון סולורס

PLCs, SIS לוגיקה פותרים, ו- DCS הם מונדסים לאמינות, אבל כישלונות מתרחשים. מעבדים (שחיתות אמפירית, טיולי כלבים) יכולים לעצור את השליטה.כשלים I/O מודולים עשויים ללכת ללא אבחון. באגים של חברות אבטחה, בעוד נדיר, יכול לגרום כישלונות שיטתיים על פני יחידות קירור - קשקשים או גורמים כפולים של טיפול חוזר (PTEA) בדרך כלל גורמים מעכבים של שינוי איטי של תהליכים אוטומטיים של ניהולית (PTEA) עד למניעה אוטומטית, עד למניעה אוטומטית, עד למניעה של פעולות הפעלה מחדש של ניהולית של המעבדים אוטומטיים של מערכתית, עד ל-PTEA) ופעולות אוטומטיות, עד למניעה מחדש של פעולות הפעלה מחדש של פעולות הפעלה מחדש של PTSD.

רשתות תקשורת וממשקים

רשתות דיגיטליות נושאות פקודות בקרה ונתונים של חיישן. כבל שבור או קורוזיון יכול לבודד את כל חלקי המכשיר. Switch או כישלונות נתב יכול לגרום לשחורים שלמים של הצמח אם אין טופולוגיה אדומה קיימת.פרצות אבטחת סייבר הן עכשיו מצב קריטי כשל קריטי: פקודות בלתי מורשות, הכחשת התקפות שירות, או יכול להשבית את בעיות HMIs.

ניהול משאבי אנוש וניהול אזעקה

[ה-HMI] הוא החלון של המפעיל בתהליך שיטפון של מפעילי המרה ומחביא אזהרות קריטיות. HMI להקפיא או מנעול מפסיק עדכונים תוך כדי שהתהליך ממשיך.חומרים ממאירים או אינדיקטורים לא מדויקים גורמים לפעולות הפעלה לא נכונות.

שילוב FMEA עם שיטות ניתוח בטיחות אחרות

FMEA לאוטומציה אינה עומדת לבדה. היא משלימה את הסטייה ואת הצרכים:0HAZOP (מחקר של אדאר ואופרה) FLT:1, אשר מזהה סטיית וצרכים ברמת התהליך.0.EA מקדוח לתוך כלי הבקרה ואת נקודות התורפה אשר תומך המפעילה את אמצעי ההגנה האלה. לדוגמה, HAZ עשוי לזהות תרחיש זרימה נמוכה שמובילה לטמפרטורה גבוהה FM, ולאחר מכן למנוע אלגוריתם קירור מים, כדי למנוע את האפשרות לתקן את האלגוריתם של DCS, כדי למנוע את האלגוריתם, כדי למנוע את האלגוריתם של קירור.

(FLT:0)Layers of Protection Analysis (LOPA) ,R) משתמש בתדרים סיכון יעד אנטי-יוניים, לעתים קרובות ציור על נתונים FMEA כדי להקצות הסתברות של כישלון על הביקוש (PFD) עבור כל שכבת הגנה.EA ובכך מזין אמינות ריאלית לתוך מערכת הביטחון של LOPA.

אתגרים משותפים FMEA

הוצאת FMEA מקיפה לאוטומציה של צמח כימי מציגה מכשולים.FLT:0 (Scope CraringFeloph:1) היא מכשול גדול - מנסה לנתח את הצמח כולו במושב אחד מוביל לשחיקה. תוכניות מוצלחות לחלק את הצמח למודולים לוגיים, כגון "האכילה של חומרים" או "להחזק את מערכת האנטי-מורדים" וסדנאות ממוקדות לכל אחת:2 זמינות של נתונים גנרית, כמו CM, אינה משקפת את הכשלים, כמו כישלונות של נתונים RM, או כישלונות, או RMDRECRMDREC, או RMDRECRECRECRECRECREDREC, או "מחדש" או "מחדש" או "מחדש" או "מחדש" או "מחדש" או "מספקית" או "מספקית" או "מחדש" או "מחדש" או "מחדש" או "מספקית" או "מספק" או "מספקית נתונים" או "מספקית נתונים" או "מספק" או "מחשוב" או "מספק" או "מספקית" או "מספקית נתונים" או "מספקית" או

(FLT:0) עייפות והטיה (Team) יכול לערער את האיכות. Facilitators חייב לסובב נושאים, להגביל את אורך הפגישה, ולהבטיח שכל הדיסציפלינות הרלוונטיות מיוצגות.אופרות מביאות תובנות מעשיות למלכודות אנושיות; מתכנתים במערכת הבקרה מציבים כשלים תוכנות לוגיות שאחרים עלולים להחמיץ.

מחקרים אמיתיים

שקול כור פולימריזציה שבו תגובה מפלט יכול להתרחש אם זרימת מים קירור אבודה. FMEA הראשונית עבור לולאה בקרת מים קירור זיהה את משדר הזרימה ככישלון חד-נקודות: אם זה נכשל נמוך, DCS היה פותח את הסתום במלואו, אבל השסתום כבר היה קרוב פתוח רחב.מספרים כבר דורגו 9, אירוע מתון, זיהוי גרוע.

במקרה אחר, A מבוזר I / O node עבור החווה של מיכל אחסון מעצורים הלך ללא קשר עקב ספיקת אספקת חשמל, הקפאת נתונים בשטח על HMI. ה-FMEA חשפה כי זיהוי אובדן תקשורת לא נקבע לא אזעקה.התרופה כללה אבחון פעימות לב עם אזעקה אוטומטית ומודול אספקה אדום כוח.

סטנדרטים ותקנות

כמה תקנים שולטים FMEA בתעשיות התהליך.FLT:0irIEC 60812FIRLT 1 הוא תקן העיקרי עבור מתודולוגיה FMEA.FLT:2IEC 6151103FLT 3 (בטיחות תפקודית עבור מגזר תהליך) מחייב ניתוח קפדני של מערכות אבטחה מותקנות, לעתים קרובות באמצעות FMA ברמה של US, PSM דורש ניתוח FMS ספציפי (A) ו-ACC) של ניהולי של ניהולית של ניהולית של ניהולית של מערכות הסמכה מפורטת של ניהולית (REA.

עתיד FMEA: Cyber-Physical ו- Digital Twins

כמו צמחי כימי לאמץ תעשייה 4.0, היקף FMEA מתרחב. מסורתי FMEA נחשב חומרה פיזית ותוכנה מקומית; עכשיו זה חייב לכלול את FLT:0I מכשירים, ניתוח ענן, וגישה מרחוק שערי גישה מרחוק FLT:1 [ Cyber-PhysalEA (cpFMEA) משלב ניתוח כשל פונקציונלי עם מודל אבטחת סייבר, הערכת תרחישים שבהם מכשיר פגיע שולח נתונים מפוזרים או מצפיפות שרת FMS.

טכנולוגיה תאום דיגיטלית מציעה גבול אחר.מודל וירטואלי גבוה של מערכת אוטומציה של הצמח יכול לדמות אלפי מצבי כישלון באופן אוטומטי, הרבה יותר עלייה ידנית enumeration. FMEA הופך תהליך מתמשך, אוטומטי המוזן על ידי נתוני חיישן בזמן אמת וניתוח חיזוי.למרות עדיין מתפתח במגזר הכימי, מאמצים מוקדמים מראים כי ויזואליזציה בזמן אמת מקצרת את הזמן מלהיות פגיעת לגילוי להפחתה.

בניית תרבות FMEA

בסופו של דבר, הצלחה FMEA תלויה באנשים ותרבות.ניהול חייב לספק זמן, תקציב והכשרה. טכנאים וספקטורים של Frontline חייב לתרום את הידע שלהם ללא פחד של אשמה.כאשר הממצאים מובילים פחות נסיעות ניו-נסנסנסנס והליכים חוזרים יותר, כוח העבודה רואה FMEA כבעל ערך.מנהיגים צריכים לחגוג סיפורי הצלחה ולהכיר אנשים המזהים מצבי כישלונות קריטיים.

FMEA דורש עבודה אינטלקטואלית הדורשת ידע טכני עמוק וחשיבה מערכות.אבל התגמול - בחיים מוגן, סביבתי נזק המוגן, מטרות ייצור נפגשו - מצדיק כל שעה עבור מערכות אוטומציה ובקרה של צמחים כימיים, FMEA נשאר אחד הדרכים היעילות ביותר, המובנות, והגנתיות לניהול סיכונים בנוף טכנולוגי מורכב יותר ויותר.