在現代工業生產中,製程日趨複雜且嚴謹,不過台灣許多廠房已有一定的年歲,DCS 與 SCADA 的警報設計可能已不符合當前的需求,如果未有適當的規劃與檢討,氾濫的警報往往使得監控人員疲於奔命。現場數千種設備與工法,每日可能高達上萬件的異常,光是要分析數據、察覺異變、排除警報就讓工程師與分析人員耗盡能量。
我們回首 1994 年英國石油 ( BP ) 的 Texaco 煉油廠爆炸造成 26 人受傷、超過 4000 萬英鎊的損失。事後英國健康與安全部 ( HSE ) 研究指出事故發生原因有三 :
太多的警報設定,且並沒有針對重要性進行排序。
控制室的顯示畫面,並未能幫助監控人員了解發生什麼狀況。
訓練不足,使得監控人員無法面對廠內連續不穩定的壓力。
一連串的因素,使得在爆炸前 11 分鐘,還有 275 個警報等著僅兩位監控人員去確認與應變。
也因此,如何進行『警報減量』和『異常管理』來減輕監控人員的負荷,是達成『提升警報效能』的關鍵挑戰。
過量的警報,常導致人員對於警報通知麻痺或是無法有效規劃處理順序。不當的控制畫面設計,也會導致人員無法迅速找到警報源。就方法論而言,有已受到廣泛應用的 EEMUA 191 與 ISA 18.2 Standard 等標準作為警報最適化的參考。根據 EEMUA 191 的建議,一個有效率的警報系統必須具備 :
另外,如何衡量警報的效能,EEMUA 191 也提供 5 個等級指標 :
圖片來源 : EEMUA 191 : Alarm Systems a Guide to Design Management and Procurement
不過實際應用 EEMUA 191 和 ISA 18.2 Standard 的標準,會需要更具體的工具與系統支援才能有效實現。同時,許多廠區的歷史資料庫系統目前可能無法提供豐富分析圖表、人工製表作業耗時且容易出現不一致的問題,導致警報最適化的進展受到侷限。
SCADA 與 DCS 的每日警報可能高達上萬件,以人工進行解析往往曠日費時,且能夠分析的項目十分有限。而警報最適化是需要持續且長時間的改善,也因此需要警報整合與分析工具,來協助提升警報解析能力,與改善警報檢討的效率。那麼接下來的課題,便是如何挑選合適的工具與解決方案 ?
一般而言,警報整合分析工具需要具有三大作用 :
科勝科技根據 30 多年來建置 SCADA 警報系統的實務經驗,提供警報系統整合與分析解決方案,能夠自動產出警報趨勢分析圖表,將跨資料庫的數據視覺化,實現更全面的交叉分析。
同時,警報整合中心將多種警報來源集中管理,並根據標準對其進行分類與分層管理。如此一來,生產過程中的警報和異變都能夠得到有效的處理。
警報趨勢分析系統 ATC ( Auto Trend Chart ):台灣一家先進的半導體製造廠面臨廠區的 SCADA 系統繁多,警報來源不一致且標準紊亂。在導入警報系統整合與分析解決方案後,透過整合警報來源和管理警報標準,成功降低無效警報的頻率,提升操作人員的應對效率。自動化警報趨勢分析使管理者能夠更快速地發現製程中的異常趨勢,而警報整合中心則確保警報來源與等級的統一管理。這使得該工廠在生產過程中更加穩定、高效。
根據業主統計,在導入解決方案後成功幫助他們減少晶圓報廢的數量,每年可節省台幣 1.5 億元的成本。除了在工廠營運中發揮卓越的效益外,也有助於在製程安全管理的整體框架下,確保生產的安全性和效率。
若有任何警報系統建置與整合,以及警報最適化解決方案的相關疑問,歡迎您隨時與我們聯繫。我們將會竭誠與您分享經驗與實務觀點,幫助您的組織與廠房獲得最佳的警報效能管理。
參考資料 :
1. EEMUA 191 : Alarm Systems a Guide to Design Management and Procurement
2. ISA18 alarm management standard
3. 台塑煉油部 - DCS 警報管理與改善
4. 財團法人安全衛生技術中心 - 製程安全管理新思維