Automatización en gestión de agua: cómo conseguir operadores de alto rendimiento

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HMI Automatización Agua

Si eres un operador de sistemas de automatización de agua, es probable que trabajes con las mismas pantallas HMI durante más de una década. Sin embargo, ahora puedes actualizar todo el sistema SCADA, incluidas todas las pantallas basadas en el ISA 101 y los estándares HMI de alto rendimiento. ¿Tienes miedo al cambio? Relájate, este cambio te hará crecer en tu organización: serás un operador de alto rendimiento.

Nuevos retos en automatización de agua

Ya sea un sistema de tratamiento, distribución, recolección de agua o de aguas residuales o planta de agua, los operadores son una parte fundamental para un suministro adecuado y seguro. El operador se enfrenta a una complejidad cada vez mayor del proceso. Y los productores quieren hacer más con la misma cantidad o menos de personal a través de la automatización. En plantas pequeñas, un solo operador puede ser responsable de mantener todo el equipo, incluida la interacción con productos químicos, la inspección del equipo, el equipo operativo y los informes ambientales. Es un trabajo estresante y los errores pueden causar situaciones de emergencia. Pueden ocurrir fugas, derrames, mal funcionamiento del equipo y condiciones peligrosas de seguridad y salud.

Errores en tratamiento de agua

Los errores se cometen por varias razones. Por ejemplo, por el conocimiento, cuando un operador no interpreta con precisión una situación, ya sea a través de una capacitación deficiente, sesgos, información insuficiente o sobrecarga de información. También pueden ser por el procedimiento, cuando se sigue una regla incorrecta, a menudo basándose en la confianza o intuición. Finalmente, pueden ocurrir por un descuido o lapsus cuando la tarea es muy familiar y requiere poca reflexión.

HMI de alto rendimiento para mejorar la automatización

Como interfaz del sistema, las pantallas HMI son críticas para el rendimiento del operador. Entonces, ¿cómo un HMI de alto rendimiento puede mejorar las operaciones? A través de pantallas simplificadas con conocimiento de la situación y alarmas inteligentes. De esta manera, se reduce la sobrecarga de información y sólo proporciona la información correcta en el momento adecuado y en el contexto adecuado. Así, reducimos errores, fallos y lapsus, manteniendo la planta operando de forma segura, fiable y con alto rendimiento. Además, facilitamos la formación de nuevos operadores.

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Desglose del estándar HMI

El estándar incluye la simplificación de la interfaz, la introducción del modelo de equipo de navegación, la construcción a partir de una biblioteca de objetos estándar, la racionalización de alarmas y el uso de KPIs. El objetivo de estos estándares es poder identificar y reaccionar rápidamente ante un problema. Al simplificar la interfaz, los operadores pueden pasar menos tiempo navegando y mejora la resolución de problemas y alarmas consiguiendo:

  • Eliminación del ruido utilizando formas básicas y una paleta de colores básica con colores mínimos y muchos tonos de gris
  • Minimizar el uso de colores, resaltando las áreas de proceso críticas
  • Repetir el uso de formas básicas para objetos comunes como bombas, pozos y motores. Y simplificar los dibujos de tuberías para resaltar los flujos primarios, disminuyendo los flujos secundarios
  • Implementación de un modelo de equipo para que las tendencias, los KPIs y las alarmas se muestren en contexto con los activos y equipos adecuados.

Gráficos para HMI optimizado

Los proveedores de HMI como GE Digital e integradores de sistemas proporcionan una librería de dinamos (librería gráfica para diseño de pantallas). Son de alto rendimiento y objetos inteligentes que pueden reutilizarse rápidamente en múltiples pantallas. Así, facilitamos una manera estándar de visualizar y desarrollar objetos comunes como bombas, motores, filtros y tuberías. En resumen, menos tiempo de navegación y desarrollo, fácil reconocimiento de problemas y rápida ruta de resolución. Echemos un vistazo a cómo se puede hacer esto.  

Mejoras en el Panel de Control

GE Digital ha estudiado los factores humanos y ergonómicos a través de cientos de usuarios de agua en Estados Unidos. Observamos que muchos sistemas HMI de larga duración comienzan con una pantalla de resumen cubierta con botones titulados o iconos geográficos en un mapa. Este enfoque era fácil y sencillo de implementar cuando los datos eran mínimos, pero, a medida que crece la complejidad, debemos evolucionar el sistema para minimizar el riesgo de pérdida de productividad y alarmas perdidas. Vemos operadores que recorren varias pantallas para comprender el estado de las áreas de proceso y analizar las condiciones del mismo. Si bien esta navegación puede volverse intuitiva con el tiempo, puede ocasionar resbalones o fallos debido a la falta de concentración.  

HMI de alto rendimiento para gestión de agua

Resolvemos este problema mediante la creación de un panel HMI de alto rendimiento que convierte los datos brutos en información útil comprensible fácilmente a simple vista, lo que acelera la percepción del operador. Un panel de control bien diseñado incluye una combinación de datos en tiempo real e históricos con conocimiento de la situación. Y mediante el uso de un conjunto limitado de colores intuitivos y reconocibles, el operador puede reconocer fácilmente las alarmas y las condiciones de acción. Este panel es compatible tanto con el operador experimentado como con el nuevo aprendiz, y proporciona un gran escaparate para supervisores, gerentes y clientes

Simplifica la toma de decisiones

El color no debe utilizarse como el único método de diferenciación. Pero tampoco hay necesidad de complicar una pantalla HMI con un diseño complejo y detallado de cada parte de la planta. El estándar describe tanto los beneficios de un fondo de escala de grises como el uso de objetos simples para captar la atención y agregar significado a la pantalla. En nuestros diseños HMI, utilizamos ambos elementos para ayudar al operador en su forma de interactuar con las condiciones de alarma. A la vez, combinamos la información de los límites de las alarmas con las tendencias para que, de un vistazo, un operador pueda ver si es necesario tomar medidas o no.

Scada HMI Ge digital

Aumentar la productividad con alarmas y tendencias

Las alarmas a menudo se representan en un resumen que dicta las acciones necesarias de un operador. «Dar respuesta a las alarmas» es una frase que escuchamos entre los operadores, sin embargo, esto puede distraer y provocar errores. Las alarmas siempre se almacenan y se ven a través del resumen, pero los umbrales de alarma son una pieza importante para operar en una condición óptima. De vez en cuando, los operadores pueden verse interrumpidos por alarmas inesperadas. A menudo, el culpable es una gran lista de valores de datos que toman propiedades de HMI sin proporcionar ningún contexto. Los HMI de GE Digital muestran estas listas en forma de indicador estableciendo el valor en relación con el rango óptimo junto con los umbrales de alarma. De este modo, aumenta la productividad y eficiencia del operador.

Datos relativos y contextualizados

La tendencia se utiliza para analizar diferentes circunstancias, como una fuerte lluvia o una pieza del equipo defectuosa, comparando resultados diferentes y buscando similitudes. Pero cada operador busca de manera diferente los datos que necesita, a veces fuera de sus sistemas SCADA. Pierde tiempo y no es información en tiempo real. A menudo, los operadores buscan profundizar en KPIs como el cloro, la presión y los niveles de almacenamiento.

A través de la práctica, hemos encontrado que las mejores pantallas HMI de alto rendimiento son las que aportan una tendencia de cuatro horas adyacente a un medidor que muestra el valor actual tanto de la alarma como de los límites operativos. De este modo, permite al operador comprender mejor las condiciones del proceso, eliminando la necesidad de indagar más profundo a menos que se requiera una interacción específica. La alineación de los objetos también es clave, ya que los ojos de la mayoría en el mundo occidental rastrean en forma de «Z», de izquierda a derecha y luego hacia abajo en la página.

Anillos de movimiento estilo smartwach 

Al igual que los anillos de movimiento de un reloj inteligente indican el rendimiento diario, los anillos de proceso muestran un estado simple para comprobar que todo es correcto o donde hay que indagar para corregir una situación. Se pueden incorporar estos anillos en el HMI combinando dos o más valores de proceso relacionados para simplificar la experiencia del operador. Utilizamos estos anillos para mostrar el estado de los filtros de agua en muchas plantas de tratamiento de agua. Por ejemplo, un conjunto de anillos podría representar el flujo, la presión y la turbidez. Y cuando se presenta en un diseño con otros filtros, los operadores pueden reconocer fácilmente diferentes condiciones de un vistazo, y ya no necesitan desplazarse por las pantallas para buscar datos. La información que necesitan está justo delante de ellos.

Automatización SCADA GE

Dirigiendo la atención a lo que importa

En el contexto de la eclosión de apps para teléfonos móviles, los operadores esperan navegar por su HMI de manera similar. Un ejemplo común es el aumento del uso del llamado «botón de hamburguesa«. Este botón consiste en tres líneas horizontales que se asemejan a una hamburguesa en un bollo. Utilizamos este mismo enfoque para implementar un esquema de navegación HMI de alto rendimiento en niveles. Así ocupa muy poco espacio y ofrece una forma común y fácil de explorar las áreas de proceso con menos clic del mouse.

Los niveles más altos son los paneles de control donde se pueden mostrar áreas más grandes en formatos lógicos. Por ejemplo, una empresa de servicios de agua que cubre cientos o miles de kilómetros cuadrados con varios sitios dispersos en una región. El panel de control bien diseñado utiliza tan solo tres valores de KPIs para proporcionar una instantánea rápida de la salud del sitio. Lo indica desde un alto nivel a la vez que muestra alarmas que dirigen la atención del operador a los sitios que están en alarma.

Llega la hora de actualizar tu HMI

Trabajar con los clientes para revisar sus antiguas pantallas HMI es un viaje fascinante a la historia de los HMI / SCADA. Algunos tardan muchísimo tiempo a actualizar su HMI, lo cual lleva a información obsoleta e improductiva a la que el operador se acostumbra, dificultando la formación de nuevos operadores y aumentando el riesgo de errores. Tal vez sea tu turno para una actualización, eliminando la complejidad de las pantallas y cambiando la forma de interactuar con tus procesos.

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Artículo original de GE Digital