Caso ainda não tenha segurança neste assunto, indicamos a leitura do nosso artigo sobre gerenciamento de alarmes. Se você já tem familiaridade, então continue lendo este texto pois vamos explicar como ocorre esse processo de implantação.

"Quero implementar um sistema de gerenciamento de alarmes na minha indústria, e agora?" Para responder esse questionamento, podemos dividir o processo em duas etapas, que são: pré-diagnóstico e implantação do sistema.

Primeiramente, deverá ser realizado um pré-diagnóstico para coletar informações sobre a infraestrutura de automação, como são coletados os dados de alarmes e eventos, testes de conectividade, além de realizar uma análise dos dados coletados.

Em seguida, com as informações coletadas do diagnóstico, é possível realizar a implantação do sistema de gerenciamento de alarmes. Dessa maneira, a implantação vai desde a instalação da ferramenta na indústria até a parte de treinamento e documentação.

Portanto, neste artigo, o nosso objetivo é explicar detalhadamente cada etapa do processo de implantação do sistema de gerenciamento de alarmes. Dessa forma, você terá um maior conhecimento sobre este processo antes mesmo de comprar alguma solução.

Pré-diagnóstico do sistema de gerenciamento de alarmes

Conforme explicado, o pré-diagnóstico consiste na etapa de coleta de informações da indústria para que seja definida a metodologia de implantação que melhor se adequa à planta.

Portanto, nesta etapa será realizado um mapeamento da infraestrutura existente. Será analisado desde o sistema de automação, aspectos de rede, bem como a infraestrutura a ser disponibilizada para implantação do sistema de gerenciamento de alarmes.

Especificamente, o que será observado no pré-diagnóstico será:

• A infraestrutura de automação existente;
• Como ocorre a geração de dados de alarmes e eventos;
• Estudo das opções para coleta dos dados de alarmes e eventos
• A integração entre as ferramentas utilizadas a partir de testes de conectividade;
• A configuração das mensagens de alarmes a partir da análise dos dados coletados;

Você pode estar se perguntando agora como funcionam esses testes de conectividade e a análise dos dados coletados. Vamos explicar agora como funciona esse processo para que se tenha um diagnóstico completo da situação atual da indústria.

No caso da Logique Sistemas, O BR-AlarmExpert utiliza uma uma arquitetura de sistema baseada em serviços, para que possa facilmente se adaptar a diversas realidades de infraestrutura de cada local.

Resumidamente, a figura abaixo ilustra os principais serviços de coleta de dados e suas interações para que fique claro como ocorre a comunicação dos dados no BR-AlarmExpert propostos para a comunicação com a infraestrutura existente na fábrica.

• Alarm-collector - É o serviço especializado em realizar a comunicação direta com o sistema de automação existente. Ele realizará a coleta em tempo real dos alarmes e eventos disponibilizados pelas interfaces do sistema de automação do cliente. Após receber os dados o alarm-collector armazena em um buffer local persistente (em disco) e em seguida envia os dados para o alarm-archiver. Diferentes tipos de protocolos podem ser utilizados para coleta dos dados. Assim, existem serviços específicos para cada protocolo/forma de coleta de dados.
• Alarm-archiver - É o serviço especializado em receber os dados do alarm-collector para armazenamento em banco de dados histórico de alarmes. Além disso, o alarm-archiver realiza a transformação dos dados de forma a extrair o máximo de informação pertinente dos dados coletados. Essa transformação será melhor explicada na parte de preparação das regras na implantação.
• Alarm-processor - Permite a consulta dos dados pelo BR-AlarmExpert. Além disso, possui a função de realizar o processamento dos dados de alarmes e eventos de forma a pré-classificar e segregar os dados, otimizando as pesquisas principalmente sobre longos períodos de tempo.

Após o armazenamento e processamento dos dados de alarmes, estes ficam completamente disponíveis para consultas e relatórios pelo sistema.

O BR-AlarmExpert utiliza arquitetura web, ou seja, é um sistema acessado através de um browser como um site. Para isso, possui um servidor central web para a disponibilização do sistema que é compatível com qualquer browser do mercado.

Portanto, a partir deste processo de análise e testes de conectividade, coletam-se várias informações importantes. As informações coletadas servirão como base para a metodologia de implementação, a qual varia de acordo com as características de cada indústria.

Implantação do sistema de gerenciamento de alarmes

Após o aceite do projeto por parte da indústria, a primeira etapa de implementação é uma reunião de kick-off. A partir dos dados extraídos do pré-diagnóstico, será apresentado o projeto, o cronograma planejado e será colhido feedbacks acerca da execução do projeto.

Depois da reunião, se dará início a implantação do sistema de gerenciamento de alarmes (BR-AlarmExpert). É importante que seja fornecido à equipe técnica de instalação todas as informações necessários para comunicação e acesso à infraestrutura local.

A implantação pode ser dividida em fases para facilitar seu gerenciamento. A seguir serão detalhados cada fase especificando sua atividade e o que se espera alcançar ao fim da fase.

Teste de comunicação

Nesta fase será realizado testes de conectividade com a planta para validar a integração entre as ferramentas. Além disso, será coletado uma amostra de aproximadamente 24h com os dados de alarmes e eventos. Assim, as mensagens de alarmes existentes são conhecidas, para subsidiar a etapa de configuração das regras de transformação dos dados.

Instalação das ferramentas

Uma vez realizado o teste de comunicação, as ferramentas podem ser então instaladas em suas respectivas máquinas. Ao final, espera-se que toda pilha de comunicação, processamento, armazenamento e visualização esteja instalada e funcional.  

Preparação das regras

Lembra-se do alarm-archiver, onde explicamos que ele faz uma transformação dos dados em informações mais fáceis de serem interpretadas? É nesta etapa, em que após todas as ferramentas terem sido instaladas é hora de iniciar a configuração das regras.

Para melhor entendimento do que se objetiva nesta etapa, imagine que exista um padrão de nomenclatura de tags como o seguinte: todos os tags com prefixo numérico 010 são correspondentes ao “Alto Forno 01” e os tags com prefixo numérico 020 são correspondentes ao “Alto Forno 02”.

Assim, a tag, FIC-010383 corresponde ao “Alto forno 01” e o tag FIC-02037 ao “Alto forno 02”. Mesmo que a informação do Alto Forno não esteja explícita em um atributo do alarme, é importante, neste momento, deixá-la explícita aos usuários do BR-AlarmExpert para facilitar a extração dos relatórios.  

Ao final desta etapa, espera-se que os dados estejam corretamente interpretados e que o máximo de informação tenha sido extraído para facilitar as futuras análises.  

Configuração dos relatórios

Após o sistema estar plenamente implantado é o momento de iniciar a configuração conforme necessidade do cliente. Neste ponto é importante a participação próxima da equipe local para detalhar os tipos de relatórios a serem acompanhados, formato e sua periodicidade.  

Com essas informações, o sistema de gerenciamento de alarmes será configurado de forma que todas as informações estejam facilmente acessíveis e de acordo com a necessidade do cliente.

Em resumo, nesta etapa serão criados relatórios periódicos a serem enviados por e-mails, dashboards de acompanhamento em tempo real, tabela de indicadores, e diversos relatórios de acompanhamento.  

Ao final desta etapa o BR-AlarmExpert já estará plenamente funcional e configurado de acordo com as necessidades da indústria.  

Comissionamento

Com o término da configuração e implantação do sistema de gerenciamento de alarmes, agora é a etapa de validação. Nesta fase, deve-se assegurar que a configuração está de acordo com o que foi requisitado pelo cliente.

É nessa etapa onde, normalmente são gerados dados de alarmes e eventos de maneira intencional. Esta é a forma de verificar se estes dados foram corretamente coletados e interpretados pela ferramenta durante todo seu ciclo de vida.

Portanto, neste momento será onde a equipe local da indústria fará testes da ferramenta para validação de suas necessidades. A manutenção da ferramenta será realizada a partir dos feedbacks entregues pela equipe do cliente.

Ao final desta etapa espera-se ter um sistema implantado e validado pelo cliente pronto para entrar em operação.

Treinamento

Após implantação e comissionamento será então realizado o treinamento dos usuários e demais colaboradores que tenham interesse em ter entendimento da solução implantada.  

O treinamento tem o objetivo de preparar os usuários da ferramenta para utilizá-la adequadamente.

Neste momento, espera-se que os usuários consigam absorver a essência de funcionamento do sistema para que possam extrair quaisquer informações que queiram sob a base de dados de alarmes e eventos.

Documentação

Por fim, nesta etapa será documentada todas atividades executadas durante o período do projeto. Dessa forma, a equipe local terá um registro para consultas futuras.

Será entregue, por parte da Logique Sistemas, o documento de “As-Built”. Este documento tem o objetivo de registrar todo o processo realizado durante a implantação, configuração e comissionamento da ferramenta.

O As-Built deve ser detalhado de tal forma que seja possível reproduzir todo o processo de implantação do sistema de gerenciamento de alarmes através desta documentação. Além disso, serão entregue os seguintes documentos complementares, como:

• Manual do BR-AlarmExpert
• Guia do usuário
• Guia de instalação dos módulos

Suporte

O processo de implantação do sistema de gerenciamento de alarmes como um todo termina na documentação. Porém, além da implantação, a Logique Sistemas, fornece todo o suporte e garantia durante todo o uso da ferramenta.

Dessa forma, a indústria pode contatar nossa equipe técnica para tirar suas dúvidas, sugerir melhorias, reportar problemas ou quaisquer outros assuntos.

Além do suporte, também será disponibilizado novas versões da ferramenta deixando à disposição da indústria para atualização, caso julgue necessário.

Pronto para implantar um sistema de gerenciamento de alarmes na sua indústria?

Conseguiu entender como funciona o processo? Esperamos que com este artigo tenha sido possível tornar muito mais claro para você como ocorre a implantação do sistema de gerenciamento de alarmes.

A ideia foi apresentar tudo que será feito a partir do momento que a sua indústria sinalizar positivamente adquirir uma nova ferramenta. Dessa forma, você terá mais conhecimento para questionar o fornecedor da solução.

Tem interesse de conhecer na prática como funciona um software de gerenciamento de alarmes? Converse com um dos nossos consultores e solicite acesso a uma demonstração gratuita da ferramenta. Temos certeza que acharemos a ferramenta adequada para o cenário da sua empresa.

A Petrobras

A Petrobras é a estatal brasileira classificada como uma sociedade anônima de capital aberto, que atua de forma integrada e especializada na indústria de óleo, gás natural e energia.

Está presente nos segmentos de exploração e produção, refino, comercialização, transporte, petroquímica e distribuição de derivados. Além disso, atua da mesma maneira com gás natural, energia elétrica, gás-química e biocombustíveis.

O Desafio

A Petrobras precisava aumentar a eficiência do monitoramento de alarmes através de um acompanhamento simples, intuitivo e automatizado. Para contextualizar melhor, vamos entender qual era o cenário antes da implementação do painel de indicadores.

Existia uma dificuldade entre os gestores da Petrobras para saber como estavam os principais indicadores de gerenciamento de alarmes das áreas industriais das suas unidades operacionais.

O principal problema eram os relatórios de gestão de alarmes das unidades saírem apenas ao final do mês, em um período de 30 dias. Dessa forma, era impossível ter um acompanhamento diário, o que atrasa qualquer tipo de ação corretiva.

Outro fator era a dificuldade dos gestores em acompanhar uma área industrial em específico. Esse problema ocorria porque muitos só tinham acesso aos dados gerais da unidade e não conseguiam ter acesso a saúde do sistema de alarmes.

Além disso, cada gestor de unidade era responsável por fazer o seu próprio relatório. Essa prática acabava sendo muito ineficiente, pois os relatórios eram realizados manualmente e alguns erros de análise passavam despercebidos. Existia também uma dificuldade em realizar comparações entre os indicadores das unidades.

Portanto, antes do painel de indicadores era possível observar as seguintes características sobre o monitoramento de alarmes:

• Lento: O relatório de gestão era entregue em períodos de 30 dias.
• Superficial: Existia uma dificuldade de acompanhar a saúde de áreas específicas.
• Manual: Cada gestor era responsável por fazer seu próprio relatório do zero.
• Baixa eficiência: Em virtude de ser realizado manualmente, alguns erros de análise passavam despercebidos.

Como foi o processo de implementação do painel de indicadores?

Tendo em vista o contexto apresentado, a Petrobras queria uma solução que pudesse dar conta dos problemas vistos anteriormente. Portanto, a intenção era de possuir um painel que apresentasse de forma simples e rápida os dados de cada unidade operacional.

Logo, foi criado um painel de indicadores no sistema do BR-AlarmExpert. Através do painel, uma tabela apresentava uma visão geral da Petrobras e todas as suas unidades operacionais.

Além disso, o painel foi criado possibilitando a navegação entre cada uma das unidades, para que fosse possível acompanhar os dados apenas daquela área industrial em específico. As imagens a seguir apresentam como funciona o painel e sua navegação interna.

Nesta imagem ilustrativa, é possível ter uma visão geral da Petrobras e suas unidades operacionais, apresentando como elas estão performando diante dos indicadores estabelecidos. Dessa forma, é possível fazer uma comparação global.

Ao clicar em qualquer uma das opções na primeira coluna, é possível ter acesso aos dados específicos tanto da unidade toda, quanto das suas áreas. A figura abaixo representa a saúde de uma hipotética unidade industrial (A).

Nesta imagem, você tem uma visão mais analítica da unidade A, facilitando a identificação de possíveis problemas que poderiam estar mascarados na visão geral.

Na visão geral da unidade operacional, uma boa performance das outras áreas poderiam mascarar os resultados abaixo do esperado na área A. Ou seja, nesta sessão você consegue identificar exatamente o que não está conforme na unidade A.

Por fim, ao clicar em algum dos dados de qualquer indicador, você tem acesso ao histórico do respectivo indicador. Logo, você tem acesso ao comportamento ao longo do tempo, também facilitando a identificação de possíveis problemas e o acompanhamento da evolução do trabalho.

Quais foram os resultados alcançados a partir do painel de indicadores?

Antigamente a Petrobras não acompanhava com eficiência os dados de monitoramento de alarmes. Dessa forma, isso gerava um aumento do risco de más interpretações dos dados daquela unidade por parte dos gestores, implicando em tomadas de decisões imprecisas.

Com o painel, foi possível acompanhar com mais eficiência a saúde das plantas e com maior senso de urgência quanto aos níveis de segurança. Agora se tornou possível também a análise individual das áreas operacionais, não se limitando apenas a visão geral da unidade.

Além disso, a utilização do painel possibilitou a criação de um padrão Petrobras de acompanhamento diário. Agora, todo dia o gestor responsável da unidade tem que monitorar o painel de indicadores às 7h da manhã e tomar os devidos planos de ação.

Por fim, quando comparado à situação anterior, o novo painel de indicadores tornou o monitoramento de alarmes:

• Ágil: Acompanhamento diário dos dados
• Analítico: Possível navegar entre visão geral da unidade operacional e uma área industrial específica.
• Eficiente: Tornou-se possível a verificação dos dados diretamente no painel, deixando de lado os relatórios realizados pelos gestores.
• Automatizado: Os relatórios dos indicadores agora são fornecidos automaticamente pelo próprio painel e podem ser monitorados a qualquer momento.

Situação atual da Petrobras

Depois de falarmos sobre como o painel de indicadores beneficiou a Petrobras, como está a situação atual? Vamos falar agora como o painel está sendo utilizado.

Primeiramente, a utilização do painel de indicadores se tornou um processo intrínseco da Petrobras. No processo de acompanhamento de alarmes, ele é a ferramenta utilizada atualmente e indispensável para o trabalho.

A Petrobras solicita com frequência ajuda ao nosso suporte para resolver qualquer chamado ou apoio ao uso da ferramenta. Além disso, o painel está em constante melhoria, pois sempre são realizadas demandas de novas funções para serem incorporadas.

Por fim, o painel de indicadores possibilitou seguir a risca as normas internacionais que regem a prática de gerenciamento de alarmes, como EEMUA 191 e ISA 18.2.

Agora, a Petrobras passou a realizar um acompanhamento corporativo, permitindo alcançar de forma mais ágil a excelência em gerenciamento de alarmes, conforme as normas que regulamentam o setor estabelecem.

Consequentemente, a otimização do processo de monitoramento dos indicadores de gerenciamento de alarmes permitiu o aumento da segurança operacional das unidades operacionais e plantas industriais.

O gerenciamento de alarmes é uma prática que surgiu no meio da década de 2000 para suprir uma demanda das indústrias. O avanço da tecnologia no século XX permitiu que muitos alarmes fossem configurados com facilidade.

A longo prazo isso trouxe novos problemas. O excesso de alarmes disparados impossibilitava os operadores de terem controle sobre os processos. Alarmes passavam despercebidos e isso chegou a causar grandes incidentes industriais, como o de Milford Haven.

O incrível é que a prática de gerenciamento de alarmes com auxílio de sistemas de gerenciamento de alarmes já tinha tudo a ver com a indústria 4.0, antes mesmo desse conceito ser lançado (2010).

A indústria 4.0 é caracterizada pela introdução da tecnologia da informação e da internet na indústria convencional. Essa é a nova tendência que as indústrias estão seguindo para configurar o que futuramente pode ser a Quarta Revolução Industrial.

É nesse contexto que se encaixa a gestão de alarmes na indústria 4.0, uma prática para aumentar a produtividade das indústrias. Atualmente essa prática está muito presente nas indústrias através de sistemas de gerenciamento de alarmes.

Porém, acreditamos que hoje alarmes é só um pequeno pedaço de uma parte maior denominada eventos. Existe ainda um grande potencial a ser explorado com a introdução da IoT (Internet das Coisas) na indústria 4.0.

Desse modo, ao final do texto falaremos mais sobre esse futuro dos eventos. Além disso, também falaremos do atual momento e da perspectiva para o futuro da gestão de alarmes na indústria 4.0.

Ainda não sabe o que é o gerenciamento de alarmes?

Tudo bem, fique tranquilo. Vamos retomar esse conceito para uma melhor compreensão do texto. Primeiro, vale lembrar que estamos trabalhando com alarmes industriais.

Alarmes industriais são todos os alarmes que indicam alguma condição anormal no processo e que exige uma ação corretiva relacionada. Portanto, aqui não entra aquele alerta que apenas avisa que uma bomba foi acionada, sem exigir que o operador faça nada!

Os milhares de alarmes que disparam em uma planta precisam ser gerenciados. Logo, o gerenciamento de alarmes é todo o processo e suas práticas para conceber, projetar, documentar, operar, monitorar e manter um sistema de alarmes.

É exatamente na parte de monitoramento onde se encaixa a gestão de alarmes na indústria 4.0. É impossível para um operador dar conta de tudo manualmente, por isso ele precisa de ajuda de tecnologia da informação para monitorar todos os dados.

É nesse ponto onde entra o sistema de gerenciamento de alarmes. Ele consegue se conectar com as diversas fontes de dados de alarmes, minerá-los e transformá-los em informação para tomadas de decisão por parte da indústria. Esse processo é conhecido como business intelligence.

Quais tendências para o futuro pode ser observada na gestão de alarmes na indústria 4.0?

Entendendo melhor a base sobre gerenciamento de alarmes, vamos agora entender os principais pilares da Quarta Revolução Industrial. Afinal, onde se encaixa a gestão de alarmes na indústria 4.0?

A Deloitte fez uma pesquisa para acompanhar a tendência do mercado e observou o comportamento de grandes indústrias. A pesquisa revelou que as indústrias estão seguindo duas grandes áreas: operações do negócio e crescimento do negócio.

Cada área dessa possui dois principais tópicos, resultando em quatro objetivos chaves do negócio. Os objetivos são: aumento de produtividade, redução de riscos, crescimento de receita e novas receitas.

Inúmeros sub-objetivos podem surgir em cada uma dessas categorias, conforme a imagem acima. Pois, são essas categorias principais que definem a abordagem tática dos gestores para entregar valor interno e externamente a indústria.

A tendência onde a gestão de alarmes na indústria 4.0 se encaixa são nas operações do negócio. A prática de gerenciamento de alarmes impacta o objetivo principal de aumentar a produtividade da indústria, por meio do link entre tecnologia de operação e informação.

Portanto, o principal papel da gestão de alarmes na indústria 4.0 é transformar a grande quantidade de dado bruto de alarmes em informação para os gestores, impactando diretamente em uma melhor performance da indústria.

É possível ir além da gestão de alarmes na indústria 4.0?

Será que a tecnologia alcançada hoje na gestão de alarme na indústria 4.0 é o limite que as indústrias podem chegar? Na verdade, ainda existem formas de evoluir nessa área e conseguir aumentar ainda mais a produtividade.

Os alarmes são na verdade parte de um todo chamado eventos. As indústrias possuem milhares de eventos disparados pelo sistema de automação da planta. Dessa forma, os eventos podem ser entendidos como toda e qualquer notificação gerada pelo sistema de automação.

Nesse contexto, os alarmes podem ser entendidos como um evento que precisa de uma ação operacional e que por isso é apresentado em uma tela para conhecimento do operador. No entanto, existem diversos outros tipos de eventos, por exemplo: eventos do sistema, eventos de ações do operador e eventos de reconhecimento de alarme.

Atualmente, os sistemas de gerenciamento de alarmes clássicos utilizam apenas uma parcela dos milhares de dados disponíveis em relação à eventos. Por isso, ainda existe muito potencial de crescimento.

Hoje as indústrias se limitam a consultar os dados de eventos apenas quando ocorre algum incidente e precisam investigar a causa raiz. Porém, o potencial escondido seria utilizar essas informações de maneira pró-ativa.

Mas quais os benefícios que essas análises podem trazer?

Diversas áreas podem ser impactadas por essa prática como por exemplo: manutenção preventiva, análise de qualidade da operação, monitoramento de condições do processo, otimizações e  diagnóstico de falhas.

Por exemplo, a manutenção preventiva permite você consultar o histórico de  um equipamento e ter uma noção de quando ele precisará passar por uma manutenção. Essa prevenção permite diminuir os prejuízos caso a produção precisasse ser parada por falhas.

Esse tipo de informação é de grande interesse dos gestores, por isso a gestão de alarmes na indústria 4.0 precisa sair dos limites da sala de controle.

Enquanto o operador se preocupa com o dia a dia, o gestor teria as informações necessárias para melhores tomadas de decisão a longo prazo.

Para que as tomadas de decisões sejam as melhores possíveis, é necessário garantir que a informação seja precisa. Por isso, a importância de ter um software de gerenciamento de alarmes para organizar toda essa informação.

Além da utilização dos dados sobre eventos, existem mais aplicações para o futuro, como:

• Assistente virtual para operação
• Manutenção preventiva por mineração de dados de eventos
• Identificação de riscos e padrões de falhas
• Gestão de ativos centralizada
• Controle avançado sintonizado automaticamente a partir de informações internas e externas à companhia

Há uma forte tendência em se utilizar técnicas de machine learning para o ambiente industrial. Esse tipo de técnica de computação tem o objetivo de criar uma inteligência artificial em sistemas computacionais. Dessa forma, a máquina torna-se capaz de aprender e auxiliar na resolução de problemas complexos.

Uma tendência de aplicação dessa técnica é a criação de um assistente virtual ao operador capaz de auxiliá-lo na tomada de decisão durante a operação da planta. Para isso, o aprimoramento e democratização de técnicas de redes neurais, aprendizagem por reforço , fuzzy e neuro-fuzzy são necessários.

Assim, será possível criar uma máquina com a capacidade de aprender com os erros e melhorar seu desempenho com o tempo (assim como nós humanos). Com isso, o conhecimento ficará melhor estruturado permitindo uma melhor operação da planta. Isso facilitaria a troca de conhecimento entre gerações e turmas.

No entanto é importante lembrar que de forma alguma isso deverá substituir a figura dos operadores. Eles terão suas atividades redirecionadas em funções de maior valor agregado como, por exemplo, otimização do processo.

Preparado para a Quarta Revolução Industrial?

Em meio às várias vertentes desta revolução, compreendemos melhor como se encaixa a gestão de alarmes na indústria 4.0. O objetivo deste artigo é trazer uma ideia de como as indústrias estão aumentando sua competitividade para o futuro.

O uso de novos dados é onde as indústrias estão encontrando as melhores oportunidades para inovar no seu mercado. Portanto, não deixe de pensar nos possíveis dados que você pode explorar no seu negócio.

Se ficou qualquer dúvida sobre o assunto, fico muito feliz em ajudar através do matheus.romano@logiquesistemas.com.br. Fique à vontade para dar também sua sugestão de conteúdo.

Se conhece algum colega que adoraria ler esse texto, não deixe de compartilhar com ele!

Esse avanço permitiu que alarmes fossem configurados com muita facilidade. Como resultado, configuraram uma quantidade tão grande de alarmes que os operadores não conseguem mais suportar.

Tendo isso em vista, seria questão de tempo até um grande incidente ocorrer. Pois muitos alarmes sinalizando ao mesmo tempo e sem acompanhamento acabou gerando uma descredibilidade dos sistemas de alarmes.

Desde o grande incidente de Milford Haven, o mundo industrial passou a se preocupar cada vez mais com o estudo sobre gerenciamento de alarmes, já que um dos pontos críticos do acidente foi justamente a sobrecarga de alarmes.

Por isso, além do estudo sobre gerenciamento de alarmes que resultou em normas e práticas, documentadas na ISA 18.2 e EEMUA 191, também surgiram sistemas de gerenciamento de alarmes que auxiliam no acompanhamento desse processo.

Sendo assim, o objetivo do estudo é evitar a sobrecarga de alarmes, alarmes incômodos e reduzir o excesso de informações que o operador recebe.

Ao final, os benefícios do gerenciamento de alarmes são de melhoria na segurança da planta, aumento da eficiência operacional e redução de custos no processo. Porém, é muito comum as indústrias possuírem grande dificuldade em quantificar esses benefícios.

Desse modo, o objetivo deste artigo é auxiliar a suprir essa dificuldade. Aqui nós vamos apresentar uma metodologia de como você pode quantificar os benefícios do gerenciamento de alarmes na sua indústria.

Essa metodologia é utilizada depois que você já possui o processo de gerenciamento de alarmes implementado. Pode ser utilizada tanto para quem está implementando agora ou já possui há algum tempo.

Ao final, apresentaremos um exemplo para que vocês tenham uma noção do quanto os benefícios do gerenciamento de alarmes em escala industrial é de grande valor.

Sendo assim, abordaremos neste artigo:

• O que é uma otimização através do processo de GA?
• Benefícios da otimização por gerenciamento de alarmes
• Metodologia para calcular os benefícios do gerenciamento de alarmes
• Quantificando os benefícios do gerenciamento de alarmes

O que é uma otimização através do processo de gerenciamento de alarmes?

A otimização através da implementação de um processo de gerenciamento de alarmes é uma combinação de processos de trabalho e tecnologias de software. O gerenciamento de alarmes não é um projeto único, mas um processo contínuo.

A figura abaixo representa o processo completo de gerenciamento de alarmes, conforme a norma ISA 18.2.

Assim sendo, a realização de todas essas etapas em conjunto com ferramentas/softwares permite a otimização do processo. Por exemplo, existem sistemas de gerenciamento de alarmes que auxiliam a mensurar e acompanhar o desempenho do sistema de alarmes.

Isso ocorre através de softwares para análise de dados de alarmes. Eles geram automaticamente relatórios dos KPIs, fornecendo informações precisas da situação do desempenho do sistema de alarmes em tempo real.

Se você quiser entender mais sobre KPIs e alta performance de sistema de alarmes, acesse o nosso Guia completo sobre desempenho de sistemas de alarmes  CLICANDO AQUI.

Benefícios da otimização por gerenciamento de alarmes

Agora que entendemos como funciona o processo de otimização, vamos estudar os benefícios do gerenciamento de alarmes. Neste tópico vamos tomar como referência um estudo realizado pela Honeywell.

A Honeywell comparou a quantidade de alarmes e a sua distribuição por prioridade antes e depois da implementação do processo de gerenciamento de alarmes. A imagem abaixo apresenta a comparação entre o antes e depois da implementação.

Fonte: Honeywell

Os gráficos são exatamente contrários, não são? A diferença é muito grande. Antes não existiam alertas e a maioria era de prioridade alta ou crítica. Após a implementação as prioridades se invertem, sendo a maioria dos alarmes caracterizados como alertas.

Portanto, fica claro que a maioria dos alarmes sendo de categoria alta ou crítica, o operador fica incapaz de tomar ações precisas. Pois, tratando-se da maioria de mesma prioridade, pode acontecer de um alarme crítico passar despercebido e causar grandes impactos negativos.

Este artigo sobre priorização de alarmes pode ajudá-lo a identificar melhor os gaps da sua indústria e como definir as prioridades corretamente!

Outro fator importante é que, após a implementação, a maioria dos alarmes passaram a ser alertas. Ou seja, a maioria dos alarmes não eram alarmes industriais. Por isso, tenha certeza que seus alarmes são realmente alarmes industriais.

Este gráfico é a consequência principal da implementação do processo de gerenciamento de alarmes. Esta mudança é a base dos benefícios do gerenciamento de alarmes.

Metodologia para calcular os benefícios do gerenciamento de alarmes

A maioria das indústrias possui dificuldades neste tópico. Como quantificar os benefícios do gerenciamento de alarmes? Com isso, a Honeywell apresenta um passo a passo para determinar os benefícios do gerenciamento de alarmes após implementação.

As etapas são:

1- Estimar o custo de vários eventos/tipos de alarmes e níveis.

Por exemplo: Se a vedação de um compressor excede um limite alto de temperatura cinco vezes, a vedação irá falhar e resultar no desligamento do compressor. Qual o custo da ocorrência desse evento?

2- Estimar a frequência dos eventos.

3- Calcular o custo anual associado com alarmes perdidos que foram excedidos, multiplicando o custo de cada evento pela frequência dos eventos.

4- Estimar quanto a produção da planta pode aumentar se os alarmes forem melhor gerenciados e a planta funcionar mais próxima da sua real capacidade, ao invés de funcionar com vários fatores de segurança criados pela limitação dos alarmes.

5- Implementar um processo de gerenciamento de alarmes e rodar por seis meses.

6- Documentar a redução atual na frequência dos eventos durante seis meses com um processo de gerenciamento de alarmes.

7- Documentar o aumento atual na produção da planta e comparar com a produção antes de implementar o processo de gerenciamento de alarmes.

8- Estimar o aumento nos lucros associados com as etapas 6 e 7.

Além dessa metodologia, existe outra opção para determinar os benefícios do gerenciamento de alarmes. Revise os relatórios de incidentes nos últimos anos, identifique aqueles relacionados à alarmes e calcule o total perdido dos eventos.

Como a implementação do processo reduz os incidentes com alarmes, esse valor total das perdas de anos anteriores deixará de ser gasto em situações futuras. Dessa forma, a indústria reduz os seus custos com incidentes e passa a ter um lucro maior.

Entre as indústrias que realizaram esse processo, todas concordaram que os benefícios gerados compensaram o retorno sobre o investimento. Os principais resultados documentados foram:

• Redução na quantidade de paradas não programadas.
• Aumento na produção da planta.
• Redução na frequência de alarmes de emergência.

Estudo de caso: Quantificando os benefícios do gerenciamento de alarmes

Deu para entender bem como funciona a metodologia para quantificar os benefícios do gerenciamento de alarmes? Vamos apresentar um estudo de caso da Honeywell que representa o benefício anual de uma refinaria que produz 100.000 barris/dia.

Os principais benefícios econômicos são divididos em quatro categorias:

• Diminuição de situações anormais.
• Aumento na produção da planta.
• Redução de incidentes anormais
• Economia de material para reparo de equipamentos

1- Diminuição de situações de anormalidade

O estudo da Honeywell apresenta que após a implementação do gerenciamento de alarmes, foi observado uma redução média de 30% no número de paradas não programadas em unidades industriais.

Essa redução ocorre em virtude da maior facilidade dos operadores em identificar as anormalidades de maneira mais rápida e precisa. Isso evita que sistemas automáticos de segurança intervenham na planta, causando sua parada por segurança.

Levando em consideração que o barril do petróleo na época (16/08/2017) estava cerca de U$ 46,80, então uma produção de 100.000 barris/dia resultava em um faturamento de U$ 4,68 milhões/dia.

Com uma base de cálculo de que em 365 dias, 4 dias são de paradas não programadas, uma redução de 30% no tempo total de paradas não programadas resultaria em um lucro anual de U$ 5,62 milhões.

Ou seja, em 4 dias de paradas não programadas, existiria uma perda financeira de 4 x U$ 4,68 milhões = U$ 18,78 milhões/ano. Então uma redução de 30%, geraria um lucro anual de 0,30 x U$ 18,78 milhões = U$ 5,62 milhões/ano.

Com a cotação do dólar em 1 U$ = R$ 3,15 (2017), tem-se um lucro anual total de R$ 17,7 milhões/ano.

2- Aumento do rendimento da planta

A Honeywell realizou uma pesquisa nas indústrias em que o gerenciamento de alarmes estava em atividade. Os operadores relataram se sentirem mais confiantes para fazer com que a refinaria operasse mais próximo do limite de restrição. Pois, passaram a ter um sistema de alarme de alta credibilidade.

Utilizando o mesmo faturamento (já transformado para real) de R$ 14,74 milhões/dia e considerando que o rendimento da planta aumenta apenas 0,2%, isso resulta em um lucro anual de R$ 10,76 milhões/ano.

O valor de 0,2% representa o número médio observado pelo estudo da Honeywell que a produção aumentou.

3- Diminuição de incidentes anormais

Quando erros humanos causam incidentes anormais, manutenção não planejada é requerida e toda manutenção gera custos. Dessa forma, é possível reduzir esses custos em virtude da diminuição de incidentes.

Portanto, levando em consideração uma planta que tem orçamento anual de manutenção de R$ 138,6 milhões/ano, uma redução de 1% no orçamento em virtude da menor quantidade de incidentes gera uma economia de R$ 1,386 milhões/ano.

4- Economia de material para reparo de equipamentos

Quando esses incidentes ocorrem, também são necessários equipamentos para realização da manutenção. Por sua vez, eles possuem um certo custo para serem adquiridos. Portanto, com a evidente diminuição de incidentes também é possível economizar em cima destes custos.

Levando em consideração que o orçamento anual de custos com materiais é de R$ 69,3 milhões/ano, a redução em 1% desse orçamento gera um lucro de R$ 693.000,00 em virtude da menor quantidade de materiais por ter menos incidentes.

Vale lembrar que todos esses números foram obtidos por observação em uma refinaria de petróleo com produção de 100.000 barris/dia. A tabela abaixo apresenta um resumo da economia do estudo de caso.

Isto posto, observamos que dependendo do tamanho da indústria a economia pode chegar até a R$ 30, 539 milhões/ano.

Conclusão

Depois desse estudo de caso fica claro que a economia gerada pela implementação do gerenciamento de alarmes tem grande potencial de ter um retorno sobre o investimento.  

O objetivo deste artigo é apresentar os benefícios do gerenciamento de alarmes e uma metodologia para que você possa aplicar na sua indústria. Esperamos que você consiga ter resultados mais palpáveis para apresentar à sua equipe.

Para quem tiver o interesse de ver o estudo de caso na íntegra realizado pela Honeywell, pode acessá-lo através deste link.

Quer ter a certeza e o conhecimento suficiente para ter um grande retorno financeiro na sua indústria? Conheça O Guia Completo do Gerenciamento de alarmes, o nosso ebook gratuito para auxiliar você a transformar a sua empresa.

Se ficou alguma dúvida em como mensurar os benefícios do gerenciamento de alarmes na sua indústria ou como implementar a metodologia para o seu cenário específico, podem falar comigo através do matheus.romano@logiquesistemas.com.br.

Sempre fico muito grato por ajudar nossos leitores. Caso tenha algum colega que adoraria ler esse conteúdo, compartilhe com ele!

Esse acidente que envolveu segurança em gerenciamento de alarmes teve prejuízos aproximados de 48 milhões de euros na reconstrução da refinaria. Por sorte, o acidente ocorreu em um domingo e apenas 26 pessoas ficaram levemente feridas.

Além disso, teve uma perda imensurável de produção enquanto a refinaria ficou parada. A explosão ainda conseguiu atingir a cidade que estava a 3km de distância, quebrando alguns vidros de lojas.

Isso aconteceu 1994, quando a refinaria da Texaco em Milford Haven explodiu, mas como em qualquer acidente, até a explosão houve uma sequência de eventos.

Nesse acidente destacam-se então os diversos problemas relacionados a ineficiência do sistema de alarmes pela falta de um gerenciamento de alarmes.

Ao sair o relatório de investigação do acidente, percebeu-se que os problemas relacionados a falta de gerenciamento de alarmes foram decisivos para a explosão. Futuramente, a comunidade percebeu que esses problemas eram comuns em várias indústrias.

Foi a partir disso que as grandes indústrias começaram a se preocupar com a prática de gerenciamento de alarmes. Hoje, já temos boas práticas e normas bem definidas através da EEMUA 191 e ISA 18.2.

Portanto, aqui neste artigo nós vamos apresentar ainda:

• Como ocorreu o incidente;
• Principais causas e falhas responsáveis;
• Lições aprendidas sobre segurança em gerenciamento de alarmes.

Como ocorreu o incidente?

Tudo começou quando raio atingiu uma unidade industrial, mas ele não foi a causa principal da explosão. O raio desencadeou uma combinação de falhas em gerenciamento, equipamentos e sistemas de controle. Tudo isso ocorreu durante as próximas cinco horas até o momento da explosão.

O raio atingiu a unidade de destilação bruta que alimentava as unidades da refinaria de petróleo Pembroke Cracking Company (PCC) e causou um incêndio. Consequentemente, a unidade de destilação bruta foi desativada e causou uma série de perturbações na planta.

A explosão foi causada pelo fluido inflamável de hidrocarbonetos que era bombeado continuamente em um reservatório. Porém, devido a um mau funcionamento da válvula, a saída do fluido estava fechada enquanto o sistema de controle indicava aberto.

O único meio de escapar desse fluido, já que o reservatório estava cheio, era através do sistema de alívio de pressão e depois ser alinhado para o flare para ser queimado.  Por sua vez, o sistema não foi ligado e devido ao avanço de líquido ocorreu um vazamento na tubulação de saída.

Um total de 20 toneladas desse fluido foi então liberado e acabou encontrando uma fonte de ignição em 110 metros que causou a explosão.

Após isso, o instituto HSE (Health and Safety Executive) investigou o acidente e concluiu que houveram duas causas principais:

• Divergência entre posição da válvula reportada pelo sistema de supervisão e sua posição real;
• O painel gráfico de supervisão não ofereceu a visão geral necessária do processo. O excesso do número de alarmes em situação de emergência reduziu a efetividade de resposta do operador.

É possível concluir então que um sistema de alarmes efetivo poderia ter mudado a história completamente. O sistema existente falhou em identificar diversas falhas que ocorreram durante cinco horas após atingimento do raio por estar sobrecarregado em estado de distúrbio.

Principais causas e falhas encontradas

Sabemos que vários acontecimentos foram responsáveis pela explosão final, mas vamos enfatizar mais a segurança em gerenciamento de alarmes. Portanto, vamos discutir agora as principais falhas encontradas no relatório de investigação.

1- Altíssima taxa de alarmes

Foi percebido que com a forma como o sistema de alarmes estava configurado no dia da explosão, as chances dos operadores restaurarem o controle por intervenção manual diminuía quanto mais a condição de distúrbio persistia.

Isso aconteceu porque os operadores foram progressivamente sobrecarregados com uma crescente sinalização de alarmes. Os registros dos alarmes indicavam que os operadores recebiam novas sinalizações de alarmes numa taxa de um a cada 2 a 3 segundos.

Essa frequência de alarmes resultou então no cancelamento desses alarmes por parte dos operadores, sem necessariamente entender o significado deles. A nível de comparação, a ISA 18.2 indica que o máximo permitido são de 2 alarmes a cada 10 minutos por operador.

O relatório apresenta que nos 10 minutos anteriores a explosão, dois operadores precisaram reconhecer e tomar a ação apropriada em 275 alarmes.

2- Priorização de alarmes deficiente

Foi possível observar no relatório de investigação que a priorização de alarmes da refinaria era deficiente. Dos alarmes configurados no DCS, 87% era de prioridade alta e 13% de prioridade baixa.

A nível de comparação a ISA 18.2 classifica como ideal dividir a prioridade em quatro categorias. A proporção é 80% como prioridade baixa, 15% média, 5% alta e 1% de prioridade crítica.

Em uma situação como essa encontrada em Milford Haven onde você tem uma avalanche de alarmes e 87% dos seus alarmes são considerados prioridade alta, o operador fica completamente confuso e não sabe qual alarme dar a devida importância.

Não existia nenhuma filosofia de alarmes que determinasse qual a prioridade de um alarme, bem como não existia um controle sobre o número de alarmes no sistema.

Lições aprendidas sobre segurança em gerenciamento de alarmes

Depois de observar todas essas falhas encontradas sobre segurança em gerenciamento de alarmes na refinaria da texaco em Milford Haven, qual foi o legado deste acidente?

Vamos agora tirar as lições aprendidas e sugerir algumas recomendações a fim de evitar novas ocorrências desse tipo.

Um dos principais problemas encontrados foi que o sistema de alarmes estava muito sobrecarregado. Sendo assim, avisos de problemas cruciais eram perdidos em meio a abundância de alarmes não-relevantes.

O outro problema, que está relacionado com o primeiro, foi a priorização de alarmes. No sistema de controle, apenas um alarme era de prioridade emergencial. O resto dos alarmes eram 87% de prioridade alta e 13% prioridade baixa.

Com alarmes sinalizando a cada três segundos, os operadores não conseguiam reagir apropriadamente para cada um. Nesse contexto, conseguimos tirar as seguintes lições:

1- Cada alarme precisa ter um propósito bem definido

Um dos pontos mais críticos diagnosticados foi a alta taxa de alarme encontrada no período de distúrbio da planta. Sendo muito desses alarmes não-relevantes e que estavam apenas confundindo o operador.

Para evitar que alarmes importantes não passem despercebidos, é necessário garantir que todos os alarmes cumprem de fato a definição de um alarme industrial.

Além disso, outra maneira de diminuir o número de alarmes não-relevantes é certificar-se de ter uma filosofia de alarmes bem definida e realizar o processo de racionalização de alarmes.

2- Categorizar os diferentes alarmes

Uma das falhas encontradas de segurança em gerenciamento de alarmes em Milford Haven foi que os alarmes apresentados no painel de controle não eram diferenciados quanto ao tipo.

É recomendado então que, na configuração dos alarmes, os alarmes críticos de segurança sejam distinguidos dos outros alarmes operacionais. Dessa forma, facilita o rápido reconhecimento do operador e mais agilidade nas ações prioritárias, como segurança.

Os alarmes precisam ser divididos em diferentes categorias. Por exemplo: alarme de segurança, falha no equipamento, condição anormal do processo ou qualidade do produto. Preferencialmente, o número de alarmes críticos de segurança precisam ser mínimos.

3- Ter uma regra de priorização bem definida

Além de categorizar os alarmes, é essencial ter uma regra de priorização bem definida. Isso facilita a identificação dos alarmes mais críticos em meio a uma abundância de alarmes não-relevantes.

Você pode ler mais sobre como priorizar seus alarmes corretamente neste artigo.

4- Limitar o número de alarmes por operador

Foi observado uma grande quantidade de alarmes registrados no sistema de controle que superava em muito a capacidade que um operador consegue suportar.

O número de alarmes precisa ser limitado para um número que o operador consiga monitorar efetivamente. Não adianta sobrecarregar a quantidade de alarmes se o operador reconhece, mas não possui tempo para realizar a ação corretiva.

5- Possuir um sistema automático de segurança

Por fim, a segurança máxima da planta não pode depender da resposta de um operador. É necessário também garantir o bom desempenho do sistema instrumentado de segurança para que possa intervir em casos onde a operação não conseguiu contornar o distúrbio a tempo.

Por isso, é necessário ter um sistema de parada automática para garantir a segurança da planta.

Conclusão

Esperamos com esse artigo que tenha ficado claro como a segurança e gerenciamento de alarmes estão totalmente interligados. Ter um processo de gerenciamento de alarmes bem definido pode trazer então um grande impacto para sua indústria.

Aqui nós vimos como uma sequência de eventos em conjunto com uma alta taxa de alarmes e uma priorização deficiente foi capaz de causar danos na ordem de milhões de euros para uma refinaria da Texaco.

É importante lembrar que apesar desse artigo ter focado na questão da segurança, a prática de gerenciamento de alarmes não só previne acidentes, como também aumenta a eficiência operacional da planta e reduz perdas financeiras por condições anormais do processo.

Como sempre gostamos de compartilhar bons conteúdos para os nossos leitores, também apresentamos as lições aprendidas e a resolução desses problemas. Se ainda ficou alguma dúvida sobre:

• Ter um alarme de propósito bem definido;
• Categorizar os diferentes alarmes;
• Ter uma regra de priorização bem definida;
• Limitar o número de alarmes por operador;
• Possuir um sistema automático de segurança.

Para se aprofundar ainda mais em gerenciamento de alarmes, preparamos um guia completo para você. Baixe então o nosso ebook gratuito O Guia Completo do Gerenciamento de Alarmes.

Pode entrar em contato comigo pelo matheus.romano@logiquesistemas.com.br. Fico completamente disponível para tirar qualquer dúvida e auxiliar a resolver esses problemas na sua indústria.

Se você acredita que esse conteúdo sobre segurança em gerenciamento de alarmes seria interessante para algum amigo, compartilhe com ele!

Porém, quando se fala em filosofia, podem vir diversas coisas a sua mente: Sócrates, Platão, busca pela sabedoria… etc.

É realmente bem difícil associarmos essa palavra ao contexto industrial. Eu te entendo!

E é justamente por isso que eu irei explicar tudo que você precisa saber sobre o tema filosofia de alarmes. Entenderemos então a sua definição e por que esse é um dos mais importantes passos do ciclo de vida do gerenciamento de um sistema de alarmes.

Portanto, se você sempre quis saber mais sobre uma filosofia de alarmes, continue lendo esse texto e aprenda agora!

O que é uma filosofia de alarmes?

Algumas normas bem importantes para o segmento industrial, no que diz respeito ao gerenciamento de alarmes industriais, como a ISA 18.2 e a EEMUA 191, falam sobre a filosofia de alarmes e a definem.

De acordo com a norma ANSI/ISA 18.2 (2016), a filosofia de alarmes define-se como:

"Documento que estabelece as definições básicas, princípios e processos para projetar, implementar e manter um sistema de alarme".

Até aqui, entendemos a filosofia de alarmes como sendo apenas um documento, certo?

Errado! Na verdade, ele é bem mais do que isso. Sendo assim, esse documento carrega consigo grandes responsabilidades dentro de uma indústria.

O documento da filosofia de alarmes é então a estrutura base que serve para estabelecer todo o ciclo de vida do gerenciamento de alarmes, especificando itens, incluindo os métodos de identificação, racionalização, classificação, priorização, monitoramento, gerenciamento de mudanças e auditoria a serem seguidos. Todos estes somados formam então o famoso ciclo de vida da gestão de alarmes.

Assim, a filosofia de alarmes cobre todos os elementos de um sistema de alarmes, incluindo:

• princípios de design;
• indicadores de desempenho chave;
• papéis e responsabilidades
• padrões de apresentação de alarme;
• atribuição de prioridade de alarme;
• manutenção do sistema de alarme;
• gerenciamento de mudanças;
• auditoria;
• políticas de escalonamento.

Podemos concluir que o primeiro passo para implementar um sistema de alarmes é estabelecendo uma filosofia de alarmes. E o primeiro passo para a definição da filosofia é então a criação de um documento de filosofia de alarmes (APD - Alarm philosophy document).

Dessa forma, o documento irá descrever a abordagem de todos os elementos e é o início de um projeto de gerenciamento de alarmes bem-sucedido. Por isso, se aprofunde ainda mais nesse assunto através do nosso ebook gratuito O Guia Completo de Gerenciamento de Alarmes.

O papel primordial da filosofia de alarmes

Um planejamento básico é sempre necessário antes de projetar um novo sistema de alarmes ou modificar um sistema existente. Geralmente, se inicia com o desenvolvimento de uma filosofia de alarme, justamente para documentar os objetivos do sistema de alarme e os processos para atingir esses objetivos.

Assim, um documento efetivo de filosofia de alarmes é personalizado para a situação específica da planta e estabelece regras para melhor gerenciar o sistema de alarme. Além disso, atua como uma referência de longo prazo para orientar estratégias de melhorias.

Alguns dos principais benefícios trazidos pela documentação de uma boa filosofia de alarmes podem incluir:

• Custos reduzidos;
• Segurança aprimorada;
• Melhoria da confiabilidade do processo;
• Aderência facilitada às diretrizes e regulamentos da indústria.

Alguns dos objetivos da filosofia de alarmes

A definição de uma filosofia para o sistema de alarmes tem como principais objetivos:

• Garantir consistência e uniformidade do gerenciamento de alarmes para todas as plantas da companhia;
• Garantir alinhamento com as metas e objetivos gerenciais;
• Permitir a especificação, implementação, operação, monitoração e manutenção de um sistema de alarmes robusto e eficiente.

Afinal, quais tópicos devem constar na filosofia de alarmes?

A filosofia de alarmes começa com as definições básicas e as amplia posteriormente para definições operacionais. Os critérios de priorização de alarme e a definição de classes de alarme, métricas de desempenho, limites de desempenho e requisitos de relatórios são então baseados nos objetivos e princípios para sistemas de alarme.

Os esquemas de apresentação de indicações de alarme na interface homem-máquina (IHM ou HMI - Human Machine Interface), incluindo o uso de prioridades, também são definidos na filosofia de alarme, o que deve ser consistente com o design HMI geral.

Além disso, a filosofia de alarmes especifica os processos utilizados para cada um dos estágios do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes, como o limite para o processo de gerenciamento de mudanças (MOC - Management of Change) e os requisitos específicos de mudança.

Tabela de conteúdos obrigatórios e recomendados

A filosofia de alarmes é mantida então para assegurar um gerenciamento de alarmes constante  ao longo do ciclo de vida do sistema de alarmes.

Dessa forma, a ISA 18.2 se utiliza da seguinte tabela para ilustrar os conteúdos necessários (obrigatórios) e recomendados para o documento de filosofia do alarme.

Dessa forma, a produção de um documento contendo a filosofia do alarme é de extrema importância para prover consistência em todo o sistema de alarmes. Além disso, garante também consistência nos objetivos e metas presentes no gerenciamento de risco. Bem como boas práticas de engenharia que garantam auxílio em uma resposta eficaz do operador diante de irregularidades no processo.

Para finalizar nosso conteúdo filosófico...

Para fecharmos esse conteúdo, nada melhor do que usar uma metáfora a partir de uma frase do grande filósofo Sócrates:

“Sob a direção de um forte general, não haverá jamais soldados fracos”.

- Sócrates

Podemos dizer, portanto, a partir desta bela premissa socrática, que a filosofia de alarmes, sendo o general no ciclo de vida do gerenciamento de um sistema de alarmes, deve ser forte (bem produzido) para que todo o ciclo de vida seja bem-sucedido, garantindo maior produtividade e confiabilidade na indústria.

Caso tenha alguma dúvida sobre o conteúdo abordado aqui, basta me contatar pelo debora.silva@logiquesistemas.com.br. Estarei então aguardando o seu contato!

Aproveite e compartilhe esse conteúdo nas suas mídias sociais e garanta que mais pessoas acessem e aprendam assim como você.

Fique sempre atento ao nosso blog, pois vem mais conteúdo por aí!

A lógica é simples: como você pode maximizar os resultados de algum processo se você não sabe a situação atual?

Imagine você com um filho matriculado em uma escola. Você iria acompanhar os resultados dele mensalmente ou deixaria para descobrir tudo no final do ano? Claramente, se não acompanhar, no final pode aparecer a bomba que ele reprovou.

Portanto, todo o investimento anual seria desperdiçado, mas que poderia ser evitado se houvesse um acompanhamento. Da mesma maneira isso ocorre se não houver um monitoramento do sistema de alarmes.

A diferença entre as situações é que com seu filho eventualmente você descobrirá que ele reprovou. Já na segunda situação, você pode continuar tendo perdas financeiras e nem descobrir o motivo, pois não existe algo que te alerte sobre isso.

Logo, para que você tenha total controle sob o seu sistema de alarmes e descubra onde estão os pontos críticos de alarmes da sua indústria, é necessário começar a monitorar. Para isso, a melhor forma de monitorar o sistema de alarmes é através de um sistema de gerenciamento de alarmes.

O assunto trabalhado aqui tem como finalidade oferecer os insumos necessários para que você otimize o seu processo. Caso ainda não tenha um processo definido, também será útil para que você realize um diagnóstico da sua situação atual.

Apresentaremos então os padrões internacionais de normas como ISA 18.2 e EEMUA 191 para que você faça um benchmarking e compare com os resultados obtidos no seu diagnóstico.

1. Quanto um operador consegue suportar?

Se um operador conseguisse lidar com milhares de alarmes por dia, não teria necessidade de um gerenciamento de alarmes. Como eles não conseguem, a pergunta é: até quanto eles conseguem suportar?

Por isso, foram realizadas pesquisas para entender os problemas de fatores humanos envolvidos na resposta de alarmes. A resposta de alarmes não é um processo automatizado, é um processo que envolve pensar e analisar. As etapas envolvidas são:

1- Detectar o alarme;

2- Silenciar/Reconhecer o alarme;

3- Navegar para a tela apropriada para entender o contexto do processo no qual o alarme faz parte;

4- Verificar que o alarme está válido e não com mal funcionamento;

5- Analisar a situação do processo para determinar a causa do alarme e decidir a ação corretiva apropriada. Dependendo da situação pode ser necessário consultar alguém;

6- Implementar a ação escolhida, que pode ser de diversas maneiras, como implementar por si só ou pedir para que outros realizem a ação corretiva;

7- Continuar a monitorar o sistema e garantir que a ação tomada corrija a situação.

Dessa forma, claramente percebemos que essas etapas não podem ser realizadas instantaneamente. Por isso, todos os KPI’s e métricas do desempenho do sistema de alarmes levaram em consideração a capacidade humana do operador.

Além disso, também foram realizadas pesquisas nas grandes indústrias para entender melhor qual era o comportamento padrão deste processo. 

Por fim, a melhor maneira de calcular esses KPIs a fim de maximizar o desempenho do sistema de alarmes é através de um sistema de gerenciamento de alarmes. Pois o operador terá acesso a dados mais precisos que irão facilitar o seu trabalho.

2. Key Performance Indicators (KPIs)

Falamos da capacidade humana do operador para que vocês entendessem o que foi levado em consideração na hora de formular esses indicadores. Agora vamos falar realmente sobre o que vocês devem mensurar para maximizar o desempenho.

Key Performance Indicator significa indicador chave de desempenho. Os indicadores chaves impactam diretamente no desempenho do sistema de alarmes e mostram se a sua estratégia para determinado processo está seguindo conforme o planejado.

A seguir, a tabela sintetiza os principais KPIs que devem ser monitorados no sistema de alarmes. Essa tabela foi extraída da norma ISA 18.2.

Talvez, quando você diagnosticar a situação da sua indústria, tome um susto por encontrar um número bem mais elevado que o determinado. Tome cuidado, será que todos esses alarmes são realmente alarmes?

Entender o que de fato é um alarme industrial pode ser o começo de tudo para um saneamento do sistema de alarmes.

Agora vamos explicar o que consiste cada um desses indicadores. Vale lembrar que esses valores são com base em 30 dias e por cada operador. Imagine você ter que acompanhar todos esses dados manualmente?

É um trabalho exaustivo que seria facilitado para o operador através de um sistema de gerenciamento de alarmes.

Alarmes anunciados por dia

A análise mais importante também é a mais simples da performance do sistema de alarmes. Basta saber a quantidade de alarmes que são anunciados por dia por cada operador. É um ótimo indicador para saber o quão confiável é o seu sistema de alarmes.

Muitas indústrias costumam ter mais de mil alarmes por dia. Levando em conta que o máximo gerenciável são de 288, então com certeza o operador não conseguirá operar adequadamente o processo com as informações fornecidas.

Por isso, ele irá buscar informações de outras maneiras bem menos eficientes que não foram projetadas para tal. Consequentemente, isso acaba levando a uma atuação mais frequente do sistema de segurança (trip) causando perdas financeiras.

É nessa situação que um sistema de gerenciamento de alarmes pode auxiliar fornecendo as informações precisas através de cálculos eficientes dos KPIs.

Alarmes anunciados por hora/período de 10 minutos seguem o mesmo raciocínio, são apenas bases de cálculo diferentes. Porém, a base por período de 10 minutos é a mais importante e mais utilizada, por isso os outros KPI’s seguem ela.

Se você mensurar apenas a quantidade de alarmes por dia, você pode mascarar seu real resultado. Podem existir intervalos de 10 minutos dentro de um dia que a quantidade de alarmes foi excessiva, enquanto outros intervalos praticamente não teve alarmes.

A média final do dia pode estar dentro do limite gerenciável. Porém, pode existir pelo menos um período de 10 minutos dentro desse dia que ultrapassou o limite gerenciável. Dessa forma, esse alarme perdido pode causar grandes impactos negativos na indústria.

Percentual de períodos de 10 minutos com incidência superior a 10 alarmes

Esse indicador apresenta que do total de períodos de 10 minutos em uma base de 30 dias, apenas 1% pode ter uma incidência superior a 10 alarmes.

Ou seja, como 30 dias possui 4.320 intervalos de 10 minutos, no máximo aproximadamente 43 intervalos (1%) podem ter incidência superior a 10 alarmes.

O percentual de horas com incidência superior a 30 alarmes também segue o mesmo raciocínio.

Número máximo de alarmes em um período de 10 minutos

Para ter um bom sistema de alarmes, o número máximo de alarmes em um período de 10 minutos deve ser de no máximo 10. Pelas pesquisas realizadas, esse é o máximo que um operador consegue gerenciar nas suas limitações humanas.

Este indicador procura dimensionar a carga de alarmes aos operadores em situação de distúrbio na planta. Em distúrbio o número de alarmes costuma aumentar bastante.

Por isso, esse indicador complementa a taxa média de alarmes pois, de nada adianta que a média apresente um sistema de alarmes consistente se quando a planta entra em estado de distúrbio ela se torna ingerenciável.

Percentual de tempo que o sistema de gerenciamento de alarmes permanece em condição de avalanche

É considerado que o sistema está em condição de avalanche quando, em um período de 10 minutos, mais de 10 alarmes são sinalizados e só termina quando a taxa cai para menos de 5 alarmes por 10 minutos.

O recomendado é que apenas em 1% do tempo de funcionamento o sistema de alarmes esteja em condição de avalanche.

Uma condição de avalanche pode durar por horas e pode tornar situações de processos difíceis muito piores. Você pode ler mais sobre como evitar este tipo de problema na sua indústria aqui.

Contribuição percentual dos 10 alarmes mais frequentes em relação ao total de alarmes

Esse indicador apresenta que o total de alarmes dos 10 alarmes mais frequentes tem que ser no máximo 5% em relação ao total de alarmes de todo o sistema. O ideal é que se mantenha esse percentual com planos de ação para corrigir as deficiências.

Comparando a sua situação atual com esse indicador, permite que você identifique na hora quem são os principais bad-actors (vilões). Pois, comumente eles são responsáveis por uma parcela bem expressiva do total de alarmes.

Identificando os mais frequentes e ajustando-os, permite que você otimize em grande escala seu sistema.

Quantidade de alarmes intermitentes (chattering ou fleeting alarms)

Alarme intermitente é o tipo de alarme que transita entre o estado de anunciação e o estado normal em um período curto de tempo. Um bom parâmetro para classificá-lo como chattering é de sinalizar três vezes em apenas um minuto.

O ideal é que esse indicador seja zero, pois é um dos piores contribuidores para a carga de alarmes. Qualquer ocorrência desse tipo de alarme devem ser criados planos de ação para corrigir.

Quantidade de alarmes obsoletos (stale ou long standing alarms)

Alarmes obsoletos são alarmes que permanecem ativos continuamente por longos períodos de tempo, geralmente 24h. Na maioria das vezes esse tipo de alarme nem representa uma situação anormal de fato.

O ideal nesse indicador é que se tenha menos de cinco em qualquer dia, com planos de ação para corrigir qualquer ocorrência.

Distribuição da prioridade de alarmes

É muito comum nas indústrias que não gerenciam alarmes que a maioria dos alarmes se encaixem como prioridade alta, crítica ou até mesmo nem tenha o conceito de prioridade implementado.

Isso reflete em um péssimo desempenho do sistema de alarmes. Para rever esse problema, indicamos o nosso artigo sobre priorização de alarmes para que você entenda a melhor forma de priorizar seus alarmes.

As normas indicam que se deve trabalhar com três prioridades, apenas. O ideal é que aproximadamente 80% seja prioridade baixa, 15% média e 5% alta. É exatamente o contrário do que se observa normalmente.

Supressão não autorizada de alarmes

A supressão de alarmes é o ato de desligar temporariamente um alarme. Muitas vezes é realizada pela própria operação, quando por exemplo, um equipamento precisa ser desligado para manutenção.

No entanto, é importante que essas supressões sejam gerenciadas para evitar que os alarmes sejam suprimidos sem um plano e de forma descontrolada.

Alarmes suprimidos (shelving alarms) possuem ação iniciada pelo operador para suprimir temporariamente um alarme, com mecanismos de controle para remoção desta supressão.

É preciso tomar muito cuidado com essa supressão, pois ela deve ser temporária. Pode acontecer do equipamento ou sistema monitorado pelo alarme suprimido voltar a operar e o alarme ainda continuar suprimido para o operador.

Se isso acontecer, ele não identificará qualquer situação de anormalidade, podendo causar incidentes ou perdas financeiras, perda de especificação do produto e até perdas por paradas não programadas.

O ideal é que nenhum alarme seja suprimido sem um mecanismo de autorização e controle. Um procedimento/metodologia de supressão deve ser definido e documentado na filosofia de alarmes.

Mudança não autorizada de atributos de alarmes

Segue a mesma linha de raciocínio da supressão de alarmes. O recomendado é que nenhum atributo de alarme seja modificado sem ter um procedimento padrão de autorização ou gestão de mudança. Esse procedimento também deve constar na filosofia de alarmes.

Essa mudança deve ocorrer no processo de racionalização de alarmes que deve ser aplicado periodicamente, junto da auditoria, como forma de otimizar o processo de gerenciamento de alarmes.

3. Níveis de performance do sistema de gerenciamento de alarmes

Depois de entender mais sobre os KPIs para mensurar a performance do sistema de alarmes, você pode se perguntar: “Com todos esses dados, em qual contexto minha indústria se encaixa atualmente?”.

É com base nessa pergunta que a EEMUA 191 apresenta os níveis de performance de um sistema de alarmes. A figura abaixo, da EEMUA, leva em consideração 3 KPIs para você identificar o nível de performance da sua indústria de forma qualitativa.

Os cinco níveis são descritos de acordo com o que foi mensurado nos KPIs. No topo do gráfico avalia a % de tempo que a taxa de alarmes está fora da margem aceitável. Na lateral esquerda mede-se a taxa média de alarmes. Embaixo expressa a taxa máxima de alarmes.

Através do cruzamento desses KPIs primários a EEMUA 191 propõe uma avaliação do nível de performance da sua planta.

Para entender um pouco mais do que cada nível representa vamos apresentar as principais características de cada um. Os cinco níveis do menos estável para o mais estável, são: sobrecarregado, reativo, estável, robusto e preditivo.

4.1- Sobrecarregado (Overloaded)

Esse nível é o de pior desempenho do sistema de alarmes dentre os demais. Quando o sistema de alarme está sobrecarregado, ele se torna mais um obstáculo para o operador do que uma ferramenta de ajuda.

Esse nível de performance é caracterizado pelos seguintes fatores:

• Uma contínua alta taxa de alarmes, com rápido decaimento do desempenho durante perturbações no processo;
• O sistema de alarme é difícil de utilizar durante operação normal e na prática é ignorado quando a planta está em estado de distúrbio;
• Baixa confiabilidade do operador no sistema de alarme, o qual é frequentemente ignorado por longos períodos de tempo;
• Dificuldade/impossibilidade em distinguir alarmes importantes dos menos importantes. O sistema de alarme dá pouco ou nenhum aviso avançado de perturbações na planta;
• Muitos alarmes não tem sentido ou são pouco relevantes (bad-actors);
• Alarmes são frequentemente suprimidos pelo operador por serem incômodos e frequentemente esquecidos;
• A documentação e o controle de supressão de alarmes não é confiável.

4.2- Reativo

Um sistema de alarmes reativo apresenta uma melhora comparado ao sobrecarregado, porém a taxa de pico durante situações de distúrbio ainda é ingerenciável. O sistema de alarme ainda é uma distração para o operador na maior parte do tempo.

O nível reativo é caracterizado pelos seguintes fatores:

• É mais estável e utilizável durante operação normal, porém é praticamente inútil quando a planta está em estado perturbado;
• O operador reage mais para a taxa de novos alarmes ao invés dos detalhes de cada alarme;
• A priorização de alarmes é conhecida por não ser confiável, mas tem algum uso;
• O sistema de alarmes fornece algum aviso prévio de perturbação na planta;
• Alguns alarmes ainda são sem sentido ou pouco relevante, contribuindo para o nível geral de ruído;
• A supressão de alarmes é melhorada mas ainda não está sob controle sistemático.

4.3- Estável

O estável é um sistema de alarmes bem definido para operação normal, mas ainda possui problemas quando a planta está em estado de distúrbio. Os bad-actors são resolvidos e estão sob controle sistemático. O problema continua sendo picos de alta taxa de alarme.

O nível estável é caracterizado pelos seguintes fatores:

• O sistema de alarme é confiável em operação normal, fornecendo aviso prévio de distúrbio na planta iminente, mas é menos útil quando em estado de distúrbio;
• Os operadores estão confiantes na melhoria da priorização de alarmes, reagindo rápido e consistentemente à eles;
• Todos os alarmes são relevantes e possuem resposta definida;
• Supressão de alarmes e o gerenciamento de mudanças (etapa do gerenciamento de alarmes) são completamente controlados.

4.4- Robusto

Neste nível as taxas máxima e média de alarmes estão sob controle para cenários operacionais previsíveis da planta.

São utilizadas tecnologias para acompanhamento e melhora do desempenho do sistema de alarmes em tempo real, como um sistema de gerenciamento de alarmes.

O nível robusto é caracterizado pelos seguintes fatores:

• O sistema de alarmes é confiável em qualquer estado da planta, tanto normal quanto em perturbação;
• Os operadores possuem um alto grau de confiança no sistema de alarmes e possui tempo para detectar e entender todos os alarmes;
• A configuração do sistema de alarmes não está sujeita a mudanças sem aviso prévio. Qualquer mudança deve passar por um procedimento padrão previamente definido.

4.5- Preditivo

É o nível de performance ideal do sistema de alarmes, seguindo todas as considerações explícitas na ISA 18.2 e EEMUA 191. Aqui o sistema de alarmes consegue prever o futuro estado de planta e adaptar as configurações para a necessidade do momento.

Seria ótimo para qualquer indústria, porém precisaria de tecnologias que vão além de um sistema de gerenciamento de alarmes. O nível preditivo seria caracterizado pelos seguintes fatores:

• O sistema de alarmes seria estável em todos os momentos e forneceria ao operador a informação certa no tempo certo para evitar distúrbios na planta ou minimizar qualquer impacto;
• Alarmes avisariam potenciais situações adversas muito antes delas ocorrerem utilizando análises sofisticadas e algoritmos.
• Mecanismos automáticos garantiriam que alarmes importantes não seriam perdidos pelo operador.

5. Análise do sistema de alarmes a partir de um sistema de gerenciamento de alarmes

Como já discutimos anteriormente, é humanamente impossível conseguir gerenciar todos os alarmes de uma indústria manualmente. Por isso, é altamente recomendado o uso de ferramentas que otimizem o processo de gerenciamento de alarmes.

Uma dessas ferramentas é um sistema de gerenciamento de alarmes que permite que você consiga sair de um nível sobrecarregado para um de maior estabilidade.

Além disso, fornece ao operador maior segurança nas suas tomadas de decisões, pois ele terá acesso à informações mais precisas do seu sistema.

É possível também fazer uma consulta histórica da sua indústria com um sistema de gerenciamento de alarmes. Um software de gerenciamento de alarmes permite que você tenha acesso a dados de semanas, meses e até anos atrás.

Com todos os KPIs disponibilizados em uma única ferramenta, fica mais fácil para identificar os problemas da planta e tomar as medidas corretivas necessárias.

Um dos softwares no mercado que atua como sistema de gerenciamento de alarmes é o da Logique Sistemas, compatível com todos os indicadores apresentados neste artigo, como sugerem as normas ISA 18.2 e EEMUA 191, além de uma série de outras análises.

Você pode conhecer mais sobre o BR-AlarmExpert aqui.

Conclusão

Se você leu até aqui, com certeza está mais preparado para otimizar a performance do seu sistema de alarmes. O nosso objetivo é que você tenha mais conhecimento sobre o que mensurar e possa fazer um diagnóstico atual da situação da sua indústria.

Podemos concluir que o trabalho de um operador pode ser facilmente otimizado com um sistema de gerenciamento de alarmes. Claramente, softwares realizam cálculos exaustivos com maior eficiência que a capacidade humana.

Quer se aprofundar ainda mais na prática de gerenciamento de alarmes? Não deixe de acessar o nosso ebook gratuito sobre o Guia Completo de Gerenciamento de Alarmes.

Enfim, se ficou qualquer dúvida sobre o desempenho de um sistema de alarmes pode falar comigo através do matheus.romano@logiquesistemas.com.br. Ficarei muito feliz em ajudar! Caso queiram conhecer como um sistema de gerenciamento de alarmes funciona na prática, também posso ajudá-los! 

Se você conhece algum colega que adoraria ler esse conteúdo, compartilhe com ele, pois acreditamos que conteúdo de valor deve ser compartilhado.

Você sabia que a quantidade máxima gerenciável de alarmes em uma planta industrial, em operação normal, por operador é de apenas 1 alarme a cada 5 minutos? E que em momentos de distúrbio esse número não pode passar dos 10 alarmes em 10 minutos?

Esses dados vêm da norma EEMUA 191, umas das mais importantes quando se fala em alarmes industriais. O número parece um pouco distante da realidade na sua indústria? Há então grandes chances de você estar sofrendo com um problema de avalanche de alarmes.

Define-se “avalanche” no sentido figurativo, como tudo que incide repentinamente e em grande quantidade sobre algo. No sentido literal, todo mundo pensa rapidamente em uma queda violenta de grandes massas de neve em regiões montanhosas, certo?

Nesse caso, é mais pelo sentido figurativo que vamos pensar no termo avalanche aqui. Afinal, esse texto vai te explicar direitinho do que se trata uma avalanche de alarmes e também, como você pode melhor lidar com esse problema.

Continue lendo e entenda mais sobre o problema de avalanche de alarmes e como se livrar dele!

Você sabe o que é uma avalanche de alarmes?

A norma ISA 18.2, referência em boas práticas para sistemas de alarmes, contempla a definição mais aceita de avalanche de alarmes. De acordo com a norma, uma avalanche de alarmes seria uma “condição durante a qual a taxa de alarmes é maior do que o operador pode, efetivamente, gerenciar. No caso, mais de 10 alarmes acionados em um período de 10 minutos”.

Muitos sistemas de alarme revelam-se menos efetivos justamente nos momentos em que são mais necessários - na mitigação dos efeitos de distúrbios no processo.

Análises feitas após vários acidentes graves em plantas industriais mostraram que o sistema de alarmes poderia impedir a ocorrência do evento caso não estivesse bombardeando os operadores com informações excessivas e enganosas.

Podemos concluir de maneira lógica que, se o operador não consegue lidar efetivamente com uma enorme quantidade de alarmes ativados em um curto período de tempo, isso poderá (e irá) acarretar problemas desde paradas não programadas até acidentes.

Este raciocínio pode parecer fatalista, mas não sou apenas eu que estou dizendo. A própria EEMUA, ao falar sobre o impacto de uma avalanche de alarmes em acidentes catastróficos, aponta este como um grande contribuinte. Além disso, afirma que incidentes de perda, frequentemente envolvem o operador estar sobrecarregado com uma avalanche de alarmes.

A EEMUA 191 ainda mostra vários exemplos em que o mau desempenho do sistema de alarme (avalanches) contribuiu para perdas financeiras, danos ambientais, feridos ou até mesmo mortes.

Por outro lado, um sistema de alarmes bem controlado e livre de avalanches resulta em menos incidentes e menos perda. E claro, como resultado, menor risco. As plantas industriais que conseguem lidar bem com seus alarmes relatam, inclusive, taxas de seguro mais baixas. Isso como resultado do menor risco atribuído ao desempenho superior do gerenciamento de alarmes.

Como perceber o problema de avalanche de alarmes

Alguns aspectos simples que podem ser observados para “diagnosticar” o problema de avalanche de alarmes na sua planta industrial. São eles:

• Se os KPI’s (Indicadores chave de performance) tendem a indicar que o desempenho do sistema de alarme está estático ou se deteriorando;
• Se operadores frequentemente ignoram alarmes ou reconhecem alarmes sem tomar medidas durante condições anormais;
• Se existe um número alto de alarmes permanentes ("velhos").

Nesse caso, você provavelmente tem um grande problema de avalanche de alarmes. Sendo ssim, precisa iniciar um processo de gestão de mudança imediatamente.

Como e por que ocorre uma avalanche de alarmes?

Os alarmes geralmente são configurados para um único estado operacional: execução. As avalanches de alarmes normalmente ocorrem após uma mudança de estado no processo.

Isso acontece porque os parâmetros operacionais também mudam após uma mudança de estado no processo. Essas alterações podem causar impactos em cadeia no processo, o que acaba levando às avalanches de alarmes. Esse fenômeno pode afetar (e acionar) centenas ou mesmo milhares de alarmes.

Portanto, após as mudanças do estado no processo, muitos alarmes podem soar em um curto período de tempo. O primeiro alarme ou segundo indicam o evento inicial, alertando o operador para a mudança. Depois disso, muitos alarmes desnecessários e redundantes resultantes da mesma causa raiz são anunciados e exibidos para o operador.

Se outra situação se desenvolver, esses alarmes serão adicionados ao fluxo de alarmes existente. E o pior, sem qualquer diferenciação entre as duas causas raiz do operador.

O operador deve inspecionar esses alarmes para qualquer informação de processo que eles possam fornecer e depois reconhecê-los. Muitos alarmes podem aparecer de uma só vez, o torna o trabalho bem mais difícil. Por isso, em alguns casos, o reconhecimento se torna a única resposta possível para o operador.

As plantas industriais que atualmente não atendem as diretrizes da ISA 18.2 em todas as suas condições de operação, ou que não contam com um sistema de gerenciamento de alarmes eficaz e completo, devem remediar seus problemas com avalanches de alarmes ou poderão enfrentar consequências catastróficas.

Como surgiu a expressão “avalanche de alarmes”?

Nos últimos 30 anos, o número e a frequência de alarmes mudaram no ambiente industrial em decorrência dos avanços tecnológicos. Podemos dizer que ambos aumentaram significativamente ao longo dos anos. Isso ocorreu em virtude da facilidade e viabilidade atual na implementação de novos alarmes.

Nos velhos tempos de controles pneumáticos, instalar um novo alarme para um processo era bem mais complexo. Além disso, custava bem mais do que hoje. Com o uso de sistemas de controle baseados em computador, a instalação de novos alarmes acabam por não custar praticamente nada.

Assim, foi necessário definir um termo que expressasse esse novo fenômeno que crescia cada vez mais. Dessa forma, sempre que inúmeros alarmes são anunciados em um curto período de tempo, percebe-se estar diante de uma avalanche de alarmes.

Afinal, como melhor lidar com uma avalanche de alarmes?

A terceira edição da EEMUA 191 e o novo padrão IEC (IEC 62682) para gerenciamento de alarmes já indicam medidas para amenizar e evitar problemas de avalanches de alarmes. Uma delas é aumentar o foco do papel dos sistemas de alarme através de análises das camadas de proteção (LOPA – Layer of Protection Analysis). Podemos citar também atividades de HAZOP (Hazard and Operability Studies) que é uma ferramenta de análise de risco e tem como objetivo identificar perigos e problemas de operabilidade nos mais variados processos.

Além disso, a própria ISA 18.2 abrange em suas diretrizes o ciclo de vida da gestão de alarmes que busca melhorar o sistema de alarmes como um todo inclusive em momentos de avalanches de alarmes.

Ou seja, seguir os padrões ISA 18.2 e EEMUA podem ajudar bastante a conseguir lidar com este problema caso já o tenha na planta, ou evitá-lo, caso tudo ainda esteja correndo dentro dos conformes.

Um bom sistema de gerenciamento de alarmes salva vidas!

Um outro aspecto a ser melhorado para conseguir gerenciar uma avalanche de alarmes ou impedir que ela venha a ocorrer é contar com um sistema de gerenciamento de alarmes completo e competente. O que isso significa? Ele deve, dentre outras coisas:

• Primeiramente, ser compatível e auxiliar na adoção das diretrizes EEMUA 191 e ISA 18.2;

• Melhorar a qualidade dos alarmes, levando a um melhor entendimento das anormalidades, reduzindo o risco de paradas não programadas e possíveis avalanches;

• Melhorar a atenção dos operadores, permitindo que eles tenham uma carga de trabalho adequada e percebam maior valor no sistema de alarmes;

• Identificar falhas nas configurações de alarmes reduzidos falsos alarmes, também auxiliando diretamente na prevenção de avalanches;

• Realizar uma mineração nos eventos do sistema, possibilitando maior conhecimento sobre a operação da planta, seus eventos automáticos e manuais.

Assim, você conseguirá se livrar definitivamente desse grande (e comum) problema e consequentemente gerar maior produtividade na sua indústria.

A boa notícia aqui é que o mercado brasileiro já conta com um super sistema de gerenciamento de alarmes industriais. E, com certeza, você vai querer conhecer, mesmo que não esteja lidando com avalanches de alarmes no momento.

Ele se chama BR-AlarmExpert, e abrange absolutamente todos os tópicos que citei acima em seu projeto e muito mais. Clique aqui e conheça mais sobre ele e solicite sua versão demo gratuitamente!

Chegamos ao final dessa avalanche de informações…

Aqui estamos ao final de mais um texto. E se você leu até aqui é porque realmente gostou do conteúdo. Espero então que tenha aprendido muito com ele.

Revisando os tópicos lidos, aprendemos sobre:

• Definição de uma avalanche de alarmes;
• Como identificar o problema de avalanche;
• O que ocorre no sistema de alarmes durante uma avalanche;
• Como surgiu o termo “avalanche de alarmes”;
• Como conseguir lidar eficientemente com uma avalanche e se livrar desse problema;

E, dentro do último tópico, vimos um pouco mais sobre um sistema de gerenciamento de alarmes que é um verdadeiro “salva-vidas”. Qualquer dúvida sobre o conteúdo ou sobre o BR-AlarmExpert pode me contatar pelo debora.silva@logiquesistemas.com.br. Ficarei muito feliz em conversar com você.

Fique atento ao nosso blog e compartilhe nossos conteúdos em suas mídias sociais!

A racionalização de alarmes pode ser comparada a revisão do seu carro. Periodicamente você faz uma revisão, onde as concessionárias realizam um checklist para que se verifique peças, motor, freios, embreagem, suspensão e afins estão nos conformes.

Da mesma forma ocorre na racionalização. Nela você faz um checklist de todos os alarmes para saber se eles estão nos conformes. Assim, os que não estão podem ser removidos ou ser realizado outros tipos de adequações nas configurações dos alarmes.

Essa prática é então um processo contínuo de revisão e documentação dos alarmes em um sistema para garantir que eles são realmente necessários e projetados para auxiliar o operador a diagnosticar e responder às situações.

Nesse artigo, vamos abordar ainda os seguintes tópicos sobre a racionalização de alarmes:

• O que é;
• Benefícios;
• Etapas;
• Tempo requerido para realização;
• Pré-requisitos.

O que é a racionalização de alarmes?

Racionalização de alarmes é uma etapa do processo de gerenciamento de alarmes. Para facilitar a compreensão, indicamos a leitura do texto alarme industrial para que você entenda totalmente o conceito.

Quando se trata de alarmes, mais não é sinônimo de melhor. Isso porque quanto mais alarmes, maior as chances de confundir o operador. O ideal então é ter um sistema contendo o mínimo de alarmes configurados para manter o processo seguro e com limites de operação normal.

Conforme a evolução da tecnologia, o esforço necessário para criar um alarme tornou-se mínimo. Consequentemente, os operadores estão cada vez mais sobrecarregados com mais alarmes do que eles podem dar conta e inundados de alarmes incômodos.

Esses fatores aumentam a possibilidade de que os operadores percam um alarme crítico e torna mais difícil responder à um distúrbio. Isso eleva então as chances de uma parada não planejada ou um acidente.

Em virtude disso, foi criada a norma ISA 18.2. O objetivo dela é auxiliar as indústrias a implementar efetivamente as práticas de gerenciamento de alarmes.

Na norma, é apresentado o fluxograma e metodologia para um design, implementação, operação e gerenciamento de um sistema de alarmes de sucesso. Diante disso, uma das principais práticas abordadas é a racionalização de alarmes.

A racionalização de alarmes é o processo onde uma equipe multidisciplinar dos stakeholders da planta revisam, justificam e documentam que cada alarme atende aos critérios para ser um alarme conforme estabelecido na filosofia de alarme da empresa.

Dessa forma, é na etapa de racionalização que são definidos os atributos para cada alarme, como prioridade, classificação e tipo. Além disso, também são documentadas as consequências, tempo de resposta e ação do operador.

A entrega final da racionalização de alarmes é um documento contendo os requisitos de configuração de cada um, denominado de catálogo de alarmes.

Benefícios da Racionalização de Alarmes

Depois de descobrir o que é a racionalização de fato, vamos entender como isso pode impactar a sua indústria.

Após completar essa etapa, é esperado então que o sistema de alarmes sinalize significativamente menos ativações de alarmes e menos alarmes incômodos, intermitentes (chattering) e obsoletos (stale).

Por consequência, a resposta do operador aos alarmes será mais rápida e efetiva. Isso porque os alarmes serão mais confiáveis, terão boa orientação (pela documentação), priorizados para sequência de ação correta e livre de confusões de alarmes redundantes frequentes.

Ingredientes para uma racionalização de alarmes de sucesso

Agora que entendemos melhor os benefícios, precisamos ter atenção antes de partimos para a implementação. Existem alguns pré-requisitos necessários para que se possa implementar uma racionalização de alarmes de sucesso, como:

1- Documento da filosofia de alarmes, estabelecendo regras e as principais referências chave de desempenho.

2- Dados do desempenho do atual sistema de alarmes, incluindo carga de alarmes, assim como identificação dos alarmes incômodos e ocorrência de alarmes frequentes.

3- Software de racionalização de alarmes, para promover uma organização clara da revisão dos alarmes, produtividade operacional e habilidade de documentar os resultados em insights úteis para tomada de decisão.

4- Um time de racionalização multidisciplinar com representantes da operação, processo, instrumentação e sistemas de engenharia.

A ausência de qualquer um desses pontos pode afetar diretamente a eficiência da sua racionalização de alarmes.

Etapas de uma Racionalização de Alarmes Completa

Com maior clareza de como a racionalização pode beneficiar sua indústria, vamos entender as atividades envolvidas.

Primeiramente, durante a racionalização todos os existentes ou potenciais alarmes são comparados aos critérios documentados na filosofia de alarmes. Após isso, é criado um projeto detalhado de cada alarme para registro.

As atividades são:

• justificativa do alarme
• determinação do setpoint do alarme
• priorização do alarme
• classificação do alarme
• revisão da racionalização

Justificativa do alarme

Na justificativa deve-se levar em consideração quatro tópicos, são eles:

1- Processo

Todo alarme que está sendo racionalizado é comparado aos critérios da filosofia de alarme para justificar que é um alarme. Os critérios incluídos são:

1. O alarme é direcionado ao operador;
2. O alarme indica um desvio do processo, condição anormal ou má funcionamento de um equipamento;
3. o alarme requer uma resposta precisa.

2- Abordagem

A abordagem utilizada no processo de justificativa deve ter:

1. Abordagem de equipe, incluindo conhecimento do processo e do sistema de controle;
2. Depende fortemente dos dados de entrada (opinião) do operador.

3- Justificativa individual do alarme

As informações necessárias devem estar na filosofia de alarmes, geralmente inclui:

1. verificar que os alarmes propostos se encaixam nos critérios para ser um alarme na filosofia;
2. a ação que o operador deve tomar em resposta ao alarme;
3. a consequência que ocorrerá caso a ação não foi tomada ou seja sem sucesso,
4. o tempo de resposta disponível.

4- Impacto na performance do sistema de alarmes

A justificativa do alarme deve verificar que:

1. o alarme não irá se tornar incômodo;
2. o alarme não está duplicando outro alarme.

Determinação do setpoint do alarme

Na hora de determinar o setpoint, deve ser levado em consideração:

1. o tempo de resposta disponível
2. a complexidade da ação corretiva do operador
3. o tempo necessário para completar a ação do operador
4. o alcance normal da operação
5. conhecimento da história e operação do processo

Priorização de Alarmes

A priorização de alarmes é utilizada para auxiliar o operador a determinar a ordem de qual alarme responder. O método de priorização deve estar definido na filosofia de alarme e é aplicado na racionalização

Uma priorização efetiva contém menor quantidade de alarmes com alta prioridade e maior quantidade de baixa prioridade. Você pode entender mais sobre as metodologias de priorização de alarmes neste artigo.

Classificação de Alarmes

A classificação de alarmes é o processo de separação dos alarmes em classes baseado em requisitos comuns. Por exemplo: alarme de teste, treinamento, monitoramento, requisitos de auditoria e segurança.

Os alarmes podem ser classificados em uma ou mais classes como definido na filosofia de alarme. A classificação pode ocorrer antes, durante ou depois da justificação de alarmes e da priorização.

Alarmes da mesma classe não precisam necessariamente ter a mesma prioridade.

Revisão

Após finalizar as etapas de justificação, priorização e classificação de todos os alarmes, os resultados devem ser revisados para garantir a consistência da racionalização.

Os resultados devem ser comparados com as metas definidas para número e prioridade de alarmes que foram documentadas na filosofia de alarme.

Finalização e Documentação

Por fim, ao concluir a revisão e finalizar o processo de racionalização, os alarmes podem ser ajustados, removidos ou até ser incluído novos alarmes. O importante é que qualquer mudança observada seja implementada e devidamente documentada.

Além disso, as justificativas de qualquer mudança deve ser documentada. Logo, deve ser incluso o porquê dos alarmes removidos, adicionados ou ajustados.

A documentação será a base que irá garantir a integridade do sistema de alarmes e serve como:

1. documento de entrada para o projeto detalhado do processo do gerenciamento de alarmes;
2. é utilizada como parte do gerenciamento de melhorias;
3. consulta ao procedimento de resposta de alarmes;
4. treinamento e uso dos operadores;
5. auditorias periódicas;
6. avaliação dos dados de monitoramento e efetividade dos alarmes.

Conclusão

Depois dessa conversa, chegamos ao fim do nosso artigo. Com ele, esperamos que você tenha agora maior clareza sobre como esse processo pode transformar a sua indústria.

Com certeza se você possui problemas com alta taxa de alarmes frequentes, alarmes incômodos e/ou uma grande quantidade de alarmes de alta prioridade, implementar esse processo pode trazer resultados incríveis.

Para se aprofundar ainda mais e ter uma visão melhor sobre esse assunto, não deixe de conhecer o nosso ebook gratuito O Guia Completo do Gerenciamento de alarmes.

Se ficou alguma dúvida acerca do assunto, pode entrar em contato comigo através do matheus.romano@logiquesistemas.com.br que ficarei muito feliz em ajudar!

Fique à vontade para compartilhar esse conteúdo com quem você acredita que teria interesse em ler.

Você já pensou como seria um mundo sem leis? Certamente tudo seria uma bagunça! Dessa forma, leis e normas têm grande importância para manter tudo funcionando corretamente, em vários aspectos das nossas vidas.

Pois bem, no universo industrial as coisas não são muito diferentes. Existem assim certas normas regulamentadoras criadas para nortear alguns âmbitos das indústrias de processo.

Nesse sentido, uma destas normas é a ANSI/ISA 18.2 de gerenciamento de alarmes. O objetivo desse texto é então esclarecer tudo que você precisa saber sobre essa norma. E isso será feito com base na publicação mais recente, feita em 2016. Além disso, como ela pode ser uma ajuda e tanto para a gestão de um sistema de alarmes industriais.

Então, se você sempre quis saber mais sobre a ANSI/ISA 18.2, continue lendo esse artigo e tire todas as suas dúvidas!

Afinal, do que se trata a ISA 18.2?

A ISA 18.2 trata-se de uma norma produzida por uma sociedade sem fins lucrativos de nome International Society of Automation (Sociedade Internacional de Automação). A norma foi publicada pela primeira vez em 2009 e atualizada em 2016.

Dessa forma, seu objetivo principal é abordar o desenvolvimento, projeto, instalação e gerenciamento do sistema de alarmes nas indústrias de processo. A norma foi então escrita seguindo os padrões ISA já existentes, como uma extensão destes.

A gestão do sistema de alarmes abrange diversos processos. Estes se distribuem ao longo do que se chama “ciclo de vida do gerenciamento de alarmes”.

Além disso, a ISA 18.2 define também a terminologia e modelos para o desenvolvimento de um sistema de alarme. Define ainda os processos de trabalho recomendados e obrigatórios para manter eficazmente esse sistema de alarme ao longo de todo o processo de seu ciclo de vida.

Podemos dizer, portanto, que a ISA 18.2 visa fornecer uma metodologia que trará como resultados a melhoria da segurança nas indústrias de processo.

Logo da sociedade ISA

A quem se destinam as diretrizes da ANSI/ISA 18.2?

A norma destina-se então aos indivíduos e organizações que:

• Fabricam ou implementam sistemas de alarme;
• Fabricam ou implementam softwares de sistema de alarme de terceiros;
• Concebem ou instalam sistemas de alarme;
• Operam e/ou mantém sistemas de alarme;
• Auditam ou avaliam o desempenho de um sistema de alarme.

A norma ISA 18.2 é importante? E como!

Como muitos de nós sabemos, sistemas de alarmes ineficazes são frequentemente citado em relatórios de investigações de grandes incidentes em industrias. Principalmente como importantes fatores contribuintes para a ocorrência destes. Além disso, são também responsáveis pelo excesso de paradas não-programadas, grandes vilãs da produtividade industrial.

Você não sabia disso? Então confira a importância de um alarme bem configurado, as consequências de uma má configuração e muito mais em nosso texto sobre alarmes industriais.

A partir disso, podemos afirmar que a norma ANSI/ISA 18.2 têm sua importância pautada em prover melhorias em quesitos como segurança, qualidade e produtividade para o ambiente industrial.

Alguns esclarecimentos sobre sistema de alarmes...

Como toda a norma ANSI/ISA 18.2 gira em torno desse assunto, vamos falar brevemente a respeito para que tudo faça mais sentido para você.

De acordo com norma, uma parte fundamental do gerenciamento de alarmes é a definição do que é um alarme. Afinal, não podemos gerenciar algo que não sabemos o que é, certo?

A ISA 18.2 define um alarme como um meio audível e/ou visível de indicar ao operador sobre mau funcionamento de algum equipamento. Além disso, é responsável também por informar desvios ou condições anormais no processo, que requerem uma resposta no tempo adequado.

Estes conceitos estão diretamente relacionados com a definição adequada de todas as etapas envolvidas na configuração de um alarme.

Um alarme industrial representa um sinal de alerta.

Estados de um alarme

Quando um alarme ocorre, ele passa por uma série de etapas, desde o acionamento até ser finalizado. O diagrama de transição dos estados do alarme, mostrado abaixo, identifica os estados e transições de alarmes típicos.

Embora existam exceções, esse diagrama descreve a maioria dos tipos de alarmes e é uma referência muito útil para o desenvolvimento dos princípios do sistema de alarme e funções HMI (Interface Homem-Máquina).

Fluxo de estados do alarme

Na tabela abaixo temos um pequeno resumo sobre os estados de um alarme mostrados na figura anterior:

A tabela destaca aspectos como a condição do processo, no caso de cada estado dos alarmes, se estes são anunciados naquele caso ou se foram reconhecidos pelo operador ou não.

Agora sim, após ter vistos esses conceitos, podemos partir para os estágios do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes, presentes na ISA 18.2.

Estágios do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes segundo a ISA 18.2

Chegamos agora em um tópico de grande relevância, em que a norma ISA 18.2 dedica grande parte de seu conteúdo. São os estágios do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes, ilustrados na figura abaixo.

O esquema mostra a relação entre os estágios, descritos ao longo da norma ISA 18.2.

Ciclo de vida do gerenciamento de alarmes

O ciclo de vida da gestão de alarmes abrange as atividades desde a concepção inicial do sistema. Dessa forma, esse modelo é útil na organização dos requisitos e responsabilidades para a implementação de um sistema de gerenciamento de alarmes.

O ciclo de vida é então aplicável para a instalação de novos sistemas de alarme ou o gerenciamento de um sistema existente.

Vamos agora aprender mais sobre cada um desses estágios do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes. Leia atentamente e aprenda tudo sobre o assunto!

Filosofia

Quando se fala em filosofia, podem vir diversas coisas a mente. Porém, dificilmente você irá associar essa palavra ao ambiente industrial. Eu te entendo! E é por isso que irei explicar por que esse tópico é o primeiro e também um dos mais importantes passos do ciclo de vida do gerenciamento de um sistema de alarmes industriais.

A filosofia do alarme fornece a estrutura para estabelecer os critérios, definições, princípios e responsabilidades de todos os estágios do ciclo de vida do gerenciamento do alarme. Mas tudo isso só é possível por meio da especificação de itens como: identificação do alarme, racionalização, monitoramento, gestão de mudanças e audição.

Nesse sentido, a produção de um documento contendo a filosofia do alarme é de extrema importância para facilitar pontos como:

• Consistência em todo o sistema de alarme;
• Consistência nos objetivos e metas presentes no gerenciamento de risco.
• Acordo com boas práticas de engenharia;
• Concepção e gerenciamento do sistema de alarme que ajuda em uma resposta eficaz do operador.

A ISA 18.2 se utiliza de uma tabela para ilustrar os conteúdos obrigatórios e recomendados da filosofia do alarme. Você pode conferi-la abaixo.

Conteúdos da filosofia do alarme

É a partir da filosofia do alarme que o ciclo de vida do gerenciamento se inicia e se manterá. Devido à grande variedade de equipamentos utilizados nas indústrias de processos, os detalhes no conteúdo da filosofia podem variar entre indústrias e de um local para outro.

Identificação

A norma ISA 18.2 aponta que "identificação" seria um termo genérico para os diferentes métodos que podem ser utilizados na determinação da possível necessidade de um alarme ou da mudança deste.

Ou seja, é nesta etapa onde são geradas as listas de alarmes potenciais a serem monitorados no processo. Os diferentes métodos são usados inicialmente para identificar as necessidades de alguns alarmes.

A norma não define ou exige nenhum método específico para a identificação de alarmes. De acordo com ela, os alarmes podem ser identificados a partir de uma variedade de boas práticas de engenharia e requisitos reguladores.

Certas combinações de métodos de identificação podem ser usadas para determinar potenciais alarmes. Temos como exemplo atividades de Hazop, que podem servir como ponto de partida para a identificação dos alarmes de um processo industrial.

O pessoal responsável pode utilizar qualquer que seja o método para identificar alarmes, desde que seja treinado de acordo com a filosofia do alarme e com os critérios definidos para avaliar os mesmos.

O estágio de identificação é o ponto de entrada (input) do ciclo de vida do gerenciamento de alarme. Após identificados, os alarmes seguem para a etapa de racionalização.

As informações relacionadas aos potenciais alarmes devem ser capturadas durante a identificação e usadas na etapa de racionalização de alarmes.

Um ponto importante é que o método de identificação pode afetar a classificação de um alarme. Assim, se for o caso, a identificação do alarme pode ser feita durante a racionalização.

Racionalização

Durante a racionalização, alarmes potenciais (identificados na etapa anterior) e já existentes são sistematicamente comparados aos critérios documentados na filosofia do alarme.

Se o alarme proposto atender aos critérios, seu ponto de ajuste (setpoint), consequências, ações operacionais e demais itens relevantes são documentados e classificados de acordo com a filosofia.

A racionalização produz informações detalhadas do projeto, que são documentadas no banco de dados principal do alarme, e são necessárias para a fase do projeto em si, que representa um outro estado no ciclo de vida.

As atividades de racionalização são:

• Documentar a justificativa do alarme;
• Determinação do ponto de ajuste (setpoint) do alarme;
• Definir priorização do alarme;
• Classificação do alarme;
• Revisão da racionalização.

A ISA 18.2 ainda aborda aqui certos itens que a racionalização deve determinar e documentar (no mínimo) para cada alarme racionalizado. Tudo de acordo com a filosofia do alarme e para cada estado da planta aplicável. São eles:

• Tipo de alarme;
• Prioridade do alarme;
• Classe do alarme;
• Ponto de ajuste (setpoint) do alarme ou condição lógica (por exemplo, fora do normal);
• Ação do operador;
• Consequência da inação.

Atributos adicionais do alarme podem ser determinados durante a racionalização deste. Tudo deve sempre estar de acordo com a necessidade de cada caso e tipo de processo/indústria, e em consonância com a filosofia.

Projeto detalhado

Como não poderia faltar, há um tópico destinado a detalhar o projeto de um sistema de alarmes. Esta seção da norma também trata das considerações para implementação dentro de um sistema de controle e supervisão específico, conforme especificado pela racionalização. Além de conter também todas as considerações relacionadas à apresentação dos alarmes aos operadores.

Nesta seção são descritos os recursos comuns da funcionalidade de um alarme no sistema de controle e supervisão, e como eles se relacionam com o diagrama de estado do alarme.

Projeto básico do alarme

A ISA 18.2 aborda aqui os estados dos alarmes e seus usos. Inicialmente, com o estado de ativação do alarme. Destaca-se a importância de documentar a fonte para cada alarme no sistema. Isso se deve à possibilidade de ocorrerem mudanças no estado do alarme a partir de várias fontes, dentro do sistema de controle e supervisão.

Devem ser fornecidas orientações claras do projeto, principalmente quanto ao uso dos estados dos alarmes junto de outras funções lógicas (ações de bloqueio, por exemplo). Além disso, o impacto da modificação dos atributos de um alarme, bem como o uso da supressão projetada (suppressed-by-design) devem ser claramente identificados e documentados.

O projeto básico ainda inclui uma listagem dos principais tipos de alarme. A ISA 18.2 cita os tipos mais comuns a serem utilizados. A lista é extensa, mas alguns deles são apresentados a seguir.

Principais tipos de alarme

• Alarme absoluto: gerado, simplesmente, quando o ponto de ajuste (setpoint) é excedido;
• Alarme de desvio: gerado quando a diferença entre dois valores analógicos excede um limite (ex: um desvio entre a variável do processo e o ponto de ajuste do controlador);
• Alarme de discrepância: gerado pelo erro entre a comparação de um estado esperado (da planta ou equipamento) para o seu estado real;
• Alarme calculado: gerado a partir de um valor calculado em vez de uma medição direta de processo.

Os alarmes podem ser de um único tipo ou de uma combinação de diversos tipos. Estes devem ser selecionados com cuidado, com base no julgamento da engenharia.

Durante o projeto básico, os atributos de alarme padrão devem ser selecionados para cada alarme que foi racionalizado e configurado com base no julgamento da engenharia. Atributos como setpoint e deadband podem ser diferentes dependendo do tipo de alarme específico que será implementado.

Definir os atributos apropriados do alarme pode ajudar a minimizar o número de alarmes causadores de incômodos, gerados durante a operação. De acordo com a ISA 18.2, cada alarme deve conter os seguintes atributos.

Atributos dos alarmes

• Descrição do alarme;
• Setpoint do alarme ou condições lógicas;
• Prioridade de alarme;
• “Banda morta” do alarme (deadband);
• Atraso de ativação e atraso de normalização (on-delay / off-delay)
• Agrupamento de alarmes;
• Mensagem do alarme.

A filosofia do alarme é quem deve detalhar o uso de cada tipo e suas limitações. Para cada alarme, o usuário deve identificar e documentar claramente quais programas do sistema terão acesso para modificar seus atributos durante a operação.

Um sistema de controle e supervisão típico fornece ao usuário a capacidade de implementar vários tipos de alarme diferentes para uma única variável de processo. Para minimizar a carga de alarmes por operador, os resultados básicos do projeto do alarme devem ser revisados. Isso deve ocorrer para que o projeto corresponda aos alarmes presentes no banco de dados mestre.

Interface homem-máquina para sistemas de alarme

Neste subtópico, ainda dentro da seção que trata do projeto detalhado, a ISA 18.2 descreve as funcionalidades desejadas para indicar os alarmes ao operador. A norma é considerada intencionalmente limitada nesse ponto, tendo em vista a existência de um padrão ISA atual que trata especificamente das HMI’s.

É de grande importância a maneira como os alarmes serão apresentados ao operador.

Aqui, a norma aborda questões como:

• Representação de estados de alarme (prioridades e tipos);
• Silenciamento e reconhecimento do alarme;
• Supressão shelving do alarme, supressão projetada, condições e descrição de serviço;
• Funcionalidade de exibição de resumo de alarme;
• Outras telas e funcionalidades similares relacionadas ao alarme;
• O som do alarme;
• Informações e mensagens de alarme;
• Anunciadores de alarme.

Alguns itens de funcionalidade são listados como obrigatórios ou recomendados. Os principais itens obrigatórios são para a descrição específica de várias condições relacionadas ao alarme. Esses itens geralmente estão dentro das capacidades da maioria dos sistemas de controle modernos. O quadro a seguir mostra com maior clareza as indicações de estado de alarme recomendadas pela ISA 18.2.

Indicações de estado de alarme

A tabela apresenta os estados mais comuns de um alarme, e como estes irão se apresentar ao operador. Pode-se observar que o alarme "não reconhecido" (unacknowledged) é o único a possuir indicação audível (som), ao contrário de todos os outros estados. Essa indicação sonora também pode ser usada para indicar a prioridade, a área de processo ou o grupo de alarme, dependendo da filosofia do alarme.

Em ambientes onde uma indicação audível de um alarme não reconhecido não é efetiva (por exemplo, ambientes de alto nível de ruído ambiente), deve ser usada uma indicação visual clara e que esteja sempre visível ao operador.

Todos os locais marcados com "não se aplica" e "opcional", representam que a indicação não se faz necessária e/ou não é considerada relevante para o estado. Onde a tabela apresenta "combinação", significa que a indicação possui tanto cores quanto símbolos.

É parte imprescindível de um sistema de alarmes, que o operador consiga realizar os procedimentos necessários. Bem como observar com clareza toda a situação, para que assim tenha uma melhor resposta diante do sistema como um todo.

Métodos aprimorados e avançados de alarme

Esta seção se dedica a falar sobre recursos do alarme que estão, geralmente, além da capacidade padrão de um sistema de controle e supervisão comum.

A norma fornece aqui as orientações para implementação de técnicas adicionais de gerenciamento de alarme. Estas, geralmente, fornecem funcionalidades adicionais ao longo do projeto básico do sistema de alarme. Além disso, são bastante úteis para orientar a ação do operador durante condições anormais no processo.

A ISA 18.2 não especifica nenhuma listagem dos métodos a serem implementados nesse sentido. Porém, guia por meio de caminhos que podem levar cada indústria a definir seus próprios métodos avançados.

Os métodos de alarme aprimorados e avançados são definidos como camadas adicionais de lógica e programação, utilizadas para modificar atributos de um alarme já existente. A maioria dos métodos de supressão pelo projeto (suppressed-by-design) estão inclusos em alarmes avançados.  Além das técnicas avançadas de alarme, os aprimoramentos no sistema de alarme fornecem informações adicionais ao operador ou redirecionam o alarme ao funcionário designado.

Os métodos básicos de projeto de alarme podem não ser suficientes para reduzir inundações de alarme ou diminuir seus efeitos. E é com base nisso que as técnicas avançadas podem ser necessárias.

Implementação

Esta etapa representa a transição do projeto para a operação. A ISA 18.2 aborda nesse tópico os requisitos e atividades gerais para implementar ou modificar um sistema de alarme ou para mudanças em um já existente.

As áreas discutidas nesta seção são:

• Planejamento de implementação: Afirma o que deve ser considerado na implementação. Como testes de validação funcional, treinamento do operador, interrupção da operação e verificação da documentação do projeto;
• Treinamento para novos sistemas e modificações: Esta parte da implementação destaca que, os operadores devem ser devidamente treinados no que concerne as respostas dos alarmes novos e modificados, sempre seguindo a filosofia. Esse treinamento deve conter requisitos apropriados para a natureza da mudança detalhados pela ISA 18.2;
• Testes e validação de novos sistemas e modificações: Os testes e a validação presentes na etapa de implementação, possuem certos requisitos determinados pela classe detalhada na filosofia do alarme, e também pelo procedimento MOC (Management of change). Todos os testes devem ser devidamente documentados, principalmente no caso dos alarmes altamente gerenciados;
• Documentação de implementação:  São diversos documentos obrigatórios como informações de racionalização e procedimentos de resposta ao alarme. E, também documentações recomendadas, como tipo do alarme, prioridade, setpoint do alarme ou condição lógica, dentre outros.

Operação

Esse tópico aborda os requisitos para que os alarmes permaneçam e retornem ao estado operacional. Esse estado operacional, é basicamente quando um alarme é capaz de indicar uma condição anormal para o operador. Ou seja, quando ele é capaz de cumprir sua função devidamente, seguindo os passos que explicamos até aqui.

O uso de ferramentas específicas para manipulação de alarmes no estado operacional também é outro tema descrito nesta seção. Além disso, a operação abrange os procedimentos de resposta ao alarme, mostrando os requisitos obrigatórios e também as recomendações. Procedimentos relacionados à supressão shelving também são comentados neste tópico, como mudança e revisão do alarme.

Ao final da seção, é levantada, novamente, a importância do treinamento e atualização dos operadores. Afinal a ISA 18.2 não poderia deixar passar esse assunto, dedicado aos operadores, em um tópico com esse nome, não é mesmo?

Manutenção

Na seção da ISA 18.2 que trata da manutenção, são abordados requisitos para testes, substituição e reparos no sistema de alarmes. Aspectos de grande importância, tendo em vista que, a indústria depende em grande parte do bom funcionamento desse sistema.

Procedimentos como os testes periódicos são detalhados nessa seção. Tendo em vista que, estes tipos de testes garantem que o alarme continue a ser executado conforme planejado anteriormente.

Esta seção descreve também, a transição de alarmes para o estado “out of service” (fora de serviço), que é quando a manutenção está ocorrendo. E, posteriormente o retorno para o serviço, quando estes voltam a operar normalmente.

Quando se fala em “fora de serviço” é enfatizado que, os alarmes colocados nesse estado por longos períodos (por exemplo, dias, semanas ou meses) devem ser examinados para determinar se um outro alarme ou procedimento provisório é necessário.

A seção ainda destaca que, informações relacionadas a um mau funcionamento do alarme devem estar sempre disponíveis para o operador. Os alarmes afetados por equipamentos que não funcionam devem ser colocados fora de serviço. Isso deve ser feito se a condição não for resolvida dentro de um prazo razoável conforme especificado na filosofia do alarme.

Além disso, o procedimento MOC (management of change) deve abordar, sempre, equipamentos de substituição que alterem os atributos de alarme. Se uma substituição for feita, a validação do alarme pode ser necessária dependendo da classe do alarme conforme especificado na filosofia do mesmo.

Monitoramento e avaliação

Como tudo que é implementado deve ser monitorado, no ciclo de vida do gerenciamento de alarmes não seria diferente. Nessa etapa são verificados aspectos do projeto, implementação, racionalização, operação e manutenção, e se estes são satisfatórios.

Esta seção fornece orientações sobre a análise do sistema de alarme, tanto para monitoramentos contínuos quanto para avaliações periódicas de desempenho. Essas atividades fazem grande uso dos mesmos tipos de medidas. Várias dessas medidas de desempenho são recomendadas para inclusão na filosofia do alarme.

É notável que o monitoramento do desempenho é fundamental para o gerenciamento e melhoria do sistema. Isso se deve ao fato de que um sistema de alarme muito provavelmente experimentará deterioração e perderá desempenho ao longo do tempo. Isso ocorrerá à medida que a idade dos sensores aumentar e as condições dos processos mudarem, ou mesmo se uma política de gerenciamento de mudança de alarme não estiver em vigor.

A medição contínua do desempenho é quem pode determinar quando são necessárias ações corretivas, para cada situação específica. Para tanto, vários tipos de análises, indicadores de desempenho chave e métodos são possíveis. A lista de análise escolhida deve corresponder à filosofia do alarme.

A ISA 18.2 afirma ainda que o monitoramento de alguns aspectos do desempenho do sistema de alarme baseia-se na medição contínua. Sendo assim, a intenção de monitorar é justamente identificar problemas e tomar medidas corretivas para corrigi-los. Além disso, o foco do processo de avaliação é aplicar julgamento de engenharia e revisão para determinar se o sistema está funcionando bem.

A norma apresenta uma tabela com um resumo das principais métricas de desempenho e valores-alvo como exemplo. Você pode conferi-la abaixo.

Resumo de métricas e valores-alvo

Dois conceitos apresentados na tabela e explicados na norma são os alarmes "chattering" e "fleeting":

• Chattering: Alarme que transita rapidamente entre o estado ativo e inativo em um curto período de tempo.
• Fleeting: São alarmes semelhantes e de curta duração, mas que não se repetem imediatamente.

Em ambos, a transição (do ativo para inativo) não é resultado da ação do operador. É possível que um alarme "chattering" gere milhares de registros em algumas horas, resultando então em uma grande distração. Por isso, estes estão sempre na listagem dos alarmes mais frequentes. Os comportamentos de alarme chattering e fleeting  são considerados incômodos e devem ser eliminados. Além disso, não existe uma quantidade aceitável a longo prazo para eles.

Uma grande notícia é que existe um sistema que é capaz de monitorar com excelência o sistema de alarmes. Estou falando do BR-AlarmExpert e você pode conferi-lo aqui!

Gestão de mudança

Nesta seção são abordados os requisitos para mudanças no sistema de alarme. São então tratados aspectos relacionados à adição de novos alarmes, remoção de alarmes existentes, modificação de atributos de alarme, mudanças nas funções do sistema de alarme, autorização e documentação.

Dessa forma, o objetivo do gerenciamento de mudanças é garantir que as alterações sejam autorizadas e sujeitas aos critérios de avaliação descritos na filosofia do alarme. O processo MOC (management of change) garante que as ações adequadas do ciclo de vida sejam aplicadas às mudanças no sistema de alarme.

Algumas das alterações sujeitas à gestão de mudanças, comentadas pela norma, se referem à adição ou remoção de alarmes. Além disso, dizem respeito à modificação de atributos especificados, que devem exigir autorização através de um procedimento MOC.

As mudanças permanentes que resultam em uma diferença dos valores autorizados do setpoint (ponto de ajuste) do alarme devem exigir avaliação através do procedimento MOC, que deve garantir diversas considerações nesta etapa. Algumas destas mudanças no alarme são, por exemplo:  classe, prioridade, consequência, lógica do setpoint, lógica de supressão e tempo de resposta do operador.

Auditoria

De acordo com a ISA 18.2, esta etapa do ciclo de vida é conduzida periodicamente visando manter a integridade do sistema de alarmes e dos processos de gerenciamento de alarmes.

Dessa forma, a auditoria de desempenho do sistema pode revelar lacunas não evidentes no monitoramento. A execução é então analisada junto da filosofia do alarme. Após isto, é auditada para identificar quaisquer requisitos visando melhorias do sistema, como, por exemplo, modificações na própria filosofia ou no processo de trabalho nela definido.

Uma auditoria analisa as práticas gerenciais e de trabalho associadas ao sistema de alarme. Sendo assim, ela determina se essas práticas são suficientes para administrar adequadamente o sistema.

Lembra da seção anterior que falava do monitoramento e avaliação? Neste caso, a frequência do processo de auditoria é bem menor.

A ISA 18.2 também destaca que todos os aspectos da gestão de alarmes devem ser auditados sempre que se iniciar algum esforço de melhoria. A norma também fala sobre uma auditoria inicial, que é chamada nesse ponto de “benchmark”. Esta deve ser feita então contra um conjunto de práticas documentadas (tem-se como exemplo as práticas da própria ISA 18.2). Os resultados da auditoria inicial podem ser utilizados no desenvolvimento de uma filosofia.

Ao final da auditoria devem ser desenvolvidos planos de ação para os problemas identificados durante os processos anteriores. Após isto, cronogramas, responsabilidades e revisão dos resultados obtidos devem ser atribuídos a cada item contido no plano.

Considerações finais

Por fim, imagino que a essa altura você já esteja se sentindo um especialista na norma ISA 18.2! Sendo assim, fico bem feliz em saber que, após esta leitura, você conseguiu compreender do que se trata a norma, sua importância, e a quem se destinam suas diretrizes. Mas, principalmente, se conseguiu aprender direitinho sobre as etapas do ciclo de vida do gerenciamento de alarmes.

Quer conhecer ainda mais a ISA 18.2, de forma totalmente visual e descomplicada? Então baixe agora mesmo o Infográfico da norma e fixe todos os conceitos!

Mas se ainda restou alguma dúvida sobre a ISA 18.2 ou como todos esses conceitos podem ser aplicados na prática, pode entrar em contato comigo através do debora.silva@logiquesistemas.com.br. Será um enorme prazer te ajudar!

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