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!

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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.

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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.

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