最先进的控制室

在过程制造和离散制造工厂中,控制系统可能运行机器,但控制室对需要保持工厂运行的人员影响最大。如果你的控制室在你搬出绿屏后还没有升级,你可能会遇到一些现在可以很容易解决的问题,特别是在人为因素工程领域。

通过Renee M. Robbins,控制工程 二九年二月一日

在过程制造和离散制造工厂中,控制系统可能运行机器,但控制室对需要保持工厂运行的人员影响最大。如果你的控制室在你移走绿屏后还没有升级,你可能会遇到一些现在很容易解决的问题,特别是在人为因素工程领域。人因工程学也被称为“人体工程学”,它试图对抗导致压力的因素,这些因素通常与高速生产密切相关。

“硬件和软件的进步确保了我们在捕获和传回控制室的信息方面几乎100%的可靠性。那么,为什么我们的控制室仍然存在如此多的低效和错误呢?DesignMatters LLC的执行合伙人史蒂夫·惠特利(Steve Whitley)问,“因为我们经常忽视的不仅是那些可能导致即时错误的现有因素(沟通不畅、误解和对信息的不正确识别),还有控制室中导致操作人员疲劳的许多敌对因素,这些因素几乎不可能使操作人员达到预期的水平。”

Motiva的中央控制室(左)将五个房间合并为一个,是Norco炼油厂现代化项目的焦点。设计从操作者向外辐射,增加他或她的意识。来源:爱默生。但有时越简单越好(右图)就像胡佛大坝控制室的地图板上所示。来源:红狮

DesignMatters及其姐妹公司命令与控制环境公司(CCE)专注于减少操作人员疲劳及其可能导致的错误和低效率。Whitley解释说:“简单来说,疲劳管理,至少在控制室内,指的是让操作人员尽可能保持清醒和专注。”

Whitley提到的导致疲劳的“对抗因素”包括糟糕的灯光和音响,不恰当的交通模式,糟糕的操作员邻接,以及不恰当的视线。疲劳管理因素也可以延伸到控制室之外,包括休息区和恢复区、健身房和健康食品/零食选择。

想象在一个典型的控制室中遇到上述挑战的场景。操作员必须处理不适当的照明(如照明太亮或太暗,外部光源的眩光,反射,无法调整特定任务的光级)将会出现眼睛疲劳/疲劳。太多的噪音——来自操作人员的位置和方向不当、外部来源的噪音、与游客/客人的竞争对话、噪音混响和回声——会导致紧张,从而导致疲劳。

糟糕的控制室设计可能是显而易见的,但好的设计应该是几乎看不见的。

不合理的交通模式不仅会造成噪音干扰,也会造成视觉干扰。Whitley说:“对于一个典型的控制室操作员来说,每个班次有意识或无意识地承认150到200个‘交通通道’是很常见的,即人们进出控制室时走在操作员的视觉或听觉区域内。”“这种认知会导致疲劳。”

当不恰当的视线迫使操作员将自己置于另一种非人体工程学的位置以查看信息时,还会感到额外的疲劳(例如将椅子从一边滚动到另一边以查看显示器,或站起来并在椅子上转过身以查看显示面板)。

单独来看,这些和许多其他类型的控制室挑战可能看起来无关紧要,但总的来说,它们可能对人们及其以减少错误和提高效率所需的意识和专注进行操作的能力产生破坏性的累积影响。

有用的资源

无论您是在整合一组分布式控制室,还是为了提高效率和减少疲劳而重新设计当前的房间,避免环境压力源的规则和指导方针都适用。CCE提供的白皮书和在线评估问卷都是很好的资源。

单一的大屏幕可以促进协作。在挪威国家石油公司(Statoil Hydro)位于Tjeldbergodden的工厂,30名操作员轻松地控制着这个世界上最大的甲醇工厂之一的流程。来源:ABB

DCS/SCADA系统的制造商也可以提供帮助:例如,Invensy提供了一份详细的两部分白皮书,讨论了控制室的操作因素和设计趋势。最近重新设计的控制室的其他示例(见本文附带的照片)提供了对特定技术、设计方案和好处的进一步了解。请访问www.globalelove.com/archives在线查看本文,以获得白皮书的链接以及CCE、ABB、霍尼韦尔、艾默生和Red Lion Controls提供的示例的详细信息。

虽然糟糕的控制室设计是显而易见的,但好的设计应该是几乎看不见的。蜂窝南方网络运营中心(见图)的经理格雷格·冈特说,该中心的设计是“高效地融合在一起,你不会注意到它,你只需要做你的工作。”“我不想去想,如果没有第三方(DesignMatters)的帮助,我们会犯多少错误。对于我们这些整个轮班都待在一个房间里的人来说,一切(灯光、座位、显示器、音响等)都是透明的。”

Motiva Enterprises在新奥尔良的Norco炼油厂是世界上最大的炼油厂之一,几年前,炼油厂管理层与艾默生启动了现代化项目。项目范围包括8个主要过程单元,6000个I/O点和636个控制阀,并将5个控制室合并为一个综合指挥中心。Motiva Norco公司运营经理Jeff Funkhouser表示,新的控制室(见图)是该项目的重点。设计从操作者向外辐射,增加他或她的意识。大屏幕上总是有一个概览层,让操作员鸟瞰整个工厂。

挪威国家石油公司位于Tjeldbergodden的甲醇厂的新控制室(见图)也是过程控制和人体工程学的前沿。随着ABB System 800xA扩展操作员工作场所的实施,它将成为未来交互式操作员环境的教科书示例。在这些案例中,用户发现人为因素工程确实可以应对生产环境中经常出现的高压力,同时还可以提高效率和减少错误。

多台显示器与平滑的视线和正确的技术可以帮助减轻疲劳和提高效率。原油生产商Wintershall在其26个海上平台中的18个集中作业,并安装了视频会议技术和霍尼韦尔Experion PKS软件。资料来源:霍尼韦尔过程解决方案

网上临时演员
无论您是合并一组分布式控制室,还是重新设计当前的房间以达到最高效率和减少疲劳,相同的规则和指导方针都适用

www.mycontrolroom.com整合来自一组致力于控制室设计和安装的公司的建议和服务,包括命令与控制环境(CCE), DesignMatters和以用户为中心的设计服务(UCDS)。这份来自UCDS的服务简介描述了HMI站点评估、最佳实践研讨会和自定义风格指南所涉及的内容。

UCDS是异常情况管理联盟的准成员。UCDS的伊恩·尼莫(Ian Nimmo)也没有仪器经验。

Nimmo和Moscatelli将他们的经验以一种名为“管理系统差距分析”的服务的形式带到了网站上,该服务着眼于现有的网站政策是如何工作的,它们是如何实际工作的,以及它们如何与行业最佳实践进行比较。有关该过程涉及什么以及可以实现什么结果的更多信息,请查看UCDS服务简报。

Nimmo还写了一本关于HMI和控制室设计的书,其中包括最佳实践的信息。

DCS/SCADA系统制造商也可以提供帮助:例如,Invensy提供了一份详细的白皮书,分为两部分,讨论了控制室的操作因素和设计趋势:

控制室合并-第1部分,操作因素

控制室合并-第2部分,设计趋势

中提到的成功安装示例的更多信息控制工程文章可透过以下连结找到:

Motiva Enterprises Norco炼油厂/艾默生

Statoil Hydro / ABB

温特沙尔/霍尼韦尔

胡佛水坝/红狮控制公司

作者信息
联系蕾妮·m·罗宾斯,《华尔街日报》的高级编辑控制工程、renee.robbins@reedbusiness.com