2015 JapanTechnology Technology Summit 2015 Japan Summit Yokohama, September 9-10 Yokohama, September 9-10 Technology Roadmap and how Honeywell Technology has benefited Customers Jason Urso, VP & GM, Process Measurement and Control, HPS Transforming the Way We Implement, Operate, and Maintain オペレーション環境の変革– ﾊﾟﾈﾙ計器からDCSへ パネル機器での制御 運転管理コンピュータ プラントの安全と信頼性の向上とｵﾍﾟﾚｰﾀの運転領域の拡大を可能 3 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 今日のオペレーション環境 運転員の業務範囲が広がっている 古いDCS画面 アラーム & 制約条件 資料・操作マニュアル むかしに比べ業務がより複雑に 4 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved CCTV 新しい世代へのオペレーションの移行 運転管理コンピュータ Experion Orion Console Released 複雑さを減らし少ないコンソールで運転パフォーマンスの向上 5 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Experion Orion Console & HMI パネル計器から運転監視コンピュータへの転換と 同じくインパクトある大きな転換 最新の画面表示技術 アラーム表示やプロセス限界情報の統合 運転操作情報の統合 状況把握、素早い対応、限界点近傍での操業 6 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved プロセスオペレータからビジネスオペレータへ オペレータの業務 Current Future オンラインでの製品性状制御 オンライン ｺｽﾄ監視 原料・製品 変更操作 製品性状の異常時対応 プロセス変動への対応 プロセス監視 運転パラメータの管理 自動化されていない機器の操作 帳票 / レポート プラントの操作、記録などの作業から意思決定を行う業務へ 7 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved シナリオ #1: スムーズな装置スタートアップ 今までにプラントの立ち上げで何 か問題を経験したことは? “プラントの運転での異常・トラブルの ３０％がスタートアップや運転切り替えな どの複雑な手順操作中に発生している” “A Study of Effective Procedural Practices in Refining and Chemical Operations,” Peter T. Bullemer, John R. Hajdukiewicz, Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society’s 48th Annual Meeting, New Orleans, LA. September 20-24, 2004 自動化と最新の画像表示技術・画面のインテグレーション 8 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved シナリオ #2: 的確な運転操作 従来の画面 状況とガイドなどの判りやすい情報 長期間にわたるプロセスの安定、性状の安定 9 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved シナリオ #3: プラントの異常状態をなくす 素早い状態把握と意思決定 アラームの根本原因の素早く理解 復旧作業へのガイダンス 視認性の向上と、高度アラーム管理機能との融合 10 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 統合環境 と リモート環境での運転監視 High or Low Speed WAN Orionｺﾝｿｰﾙ, ﾓﾊﾞｲﾙ端末 そしてｺﾗﾎﾞｽﾃｰｼｮﾝは運転を効 率化することを可能にする エキスパートによる集中化オペレーション 11 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Transforming Project Execution 主要なプロジェクトへの課題 プロジェクト期間とコストとのギャップ Cost ($) • 70%のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでｺｽﾄ超過 • PwCの解析によると47件の 巨大ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄでのｺｽﾄの超 過は88%1 Actual Plan Time (months) 1. “Correcting the Course of Capital Projects,” Oct 2013, PricewaterhouseCoopers LLP ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄの実行ﾓﾃﾞﾙの変革は、以前にも増して重要となっている 13 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 何がﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄｺｽﾄの超過の原因か? ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄｻｲｽﾞと複雑化の増加 近郊からさらに僻地(ﾘﾓｰﾄｻｲﾄ）の増加 設計不足 = ｽｺｰﾌﾟの増加 ＋ 度重なる仕様変更 熟練工の不足 複雑になればなるほど作業・情報の共有が重要 エンドユーザー, EPC, システムサプライアー 14 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved もし、こうなれば? スケジュール オーダーの変更 仕様確定期限 スキル 2-3 ヶ月前倒しで 納入されれば 変更に伴う作業の 80%が削減が 出来れば 数か月の期限に 余裕があれば ｴﾝｼﾞﾆｱﾘﾝｸﾞ業務へ 集中と70%の 出張時間の削減 かなりの量の作業を減らし、重要なプロジェクトのクリティカルパスから、 自動化にかかわる作業を取り除くことができたとしたら、何ができるだろう? 15 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 自動化・DCS化工事のスリム化 Lean Execution of Automation Projects Universal IO Cloud Engineering Virtualization 新しいプロジェクト遂行モデルへの転換 16 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved LEAP LEAP を可能にする革新技術１ Universal IO Universal IO Cloud Engineering 17 Virtualization © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ユニバーサル IO （Universal IO） Universal Safety IO Universal Process IO ユニバーサ ルチャンネル 技術 ハネウエルのみ、真のユニバーサルIOを提供できる 18 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ユニバーサルIOとは何か? 従来の キャビネット ユニバーサル キャビネット 機器設計の最終確定後に 、客先仕様のキャビネット を作成 標準化キャビネットかつ、設 計後の配線変更・信号変更 も容易に対応可能 複雑さを排除し、入出力点数をベースに標準化キャビネットの製作が可能 19 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ユニバーサルキャビネット： ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄをよりｼﾝﾌﾟﾙに 従来の キャビネット ただ1種類のモジュー ルで標準キャビネット にフル実装 20 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 要求IO点数からの構築とコンフィギュレーション例 従来のキャビネット ユニバーサルキャビネット Type 点数 1. アナログ入力AI 1,500 2. アナログ出力AO 1,000 3. デジタル入力DI 1,300 4. デジタル出力DO 1,200 Total 5,000 IOﾓｼﾞｭｰﾙ枚数 (20%予備含む） 273 Example project with 5000 IO Type 点数 ユニバーサル 5,000 ユニバーサルキャビネッ ト本数 通常の業務が劇的に単純化される 発注処理,サプライチェーン、プロジェクト、ライフサイクルサポート 21 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 7 従来のキャビネット設計と配線接続 主要なコスト：機器、作業費、資料費、検査・確認費用 Junction box DI Junction box Marshalling Cabinet AI DO AO DI AI DO AO Multi Core Cables DI AI DO AO System Integration Cables 22 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ユニバーサル IO をフィールド近くに 配線不要,作業費不要, キャビネットスペース不要 = 莫大なコスト削減 Junction box DI AI DO AO DI AI DO AO Junction box Marshalling Cabinet Controllers Multi Core Cables System Integration Cables 23 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved LEAP を可能にする革新技術２ Universal IO Virtualization Cloud Engineering 24 Virtualization © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 仮想化技術 （Virtualization） Before 18 Operator Stations 2 Experion Servers Sim ACE FDM Alm Mgmt Domain Control 5 Engineering Stations Experion 仮想化コンピュータ メンテナンス費、省スペース、省エネにおける80%以上の改善と高いセキュリティ 25 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ブレードサーバー Experion 仮想化コンピュータ － ブレードサーバー Experion Virtualization さらに ブレード各々 がサーバー 80% 以上の削減・効 率化 高い信頼性,単純化,モジュラー構成、デフォルト設定 26 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Released LEAP を可能にする革新技術３ Universal IO Cloud Engineering Cloud Engineering 27 Virtualization © 2015 Honeywell International All Rights Reserved クラウド環境でのエンジニアリング （Cloud Engineering） 今までのエンジニアリング クラウドエンジニアリング 人(ｴﾝｼﾞﾆｱ）とモノ（DCS)が 一ヵ所にｽﾃｰｼﾞﾝｸﾞされた 環境下での作業 ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄはﾃﾞｰﾀｾﾝﾀｰに ｽﾃｰｼﾞﾝｸﾞされ、人（ｴﾝｼﾞﾆｱ）は様 々な場所からで利用できる 世界中のどこに居ようとも、最適な人のアサインを可能にする 28 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved LEAP を可能にする革新技術 キャビネット設計・ 製作の時間短縮 Lean Execution of Automation Projects LEAP Universal IO 柔軟性の高い H/W手配 設計の拡張 Cloud Engineering Virtualization 機敏さと柔軟性の 改善 29 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 従来のプロジェクト作業フロー ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ 標準制御機能や グラフィックのテンプ レート 制御ループ、ロジッ クの作製やグラ フィックの構築 ハードウェア Upgrade PCs ハードウェア ハードウェア Instrument Freeze IOキャビネット ｻｰﾊﾞｰｷｬﾋﾞﾈｯﾄ 開発設計用システム 30 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 立会い検査 従来のプロジェクト作業フロー Application Application Some Generic Controls and Display Templates エンジニアリング作業が Develop Control Strategies, Displays すぐに開始できる 長期出張も不要 実機がなくても、アプリケ ーションの構築が可能 Transformed Physical Physical Physical 途中で、システムのアッ プグレードが 不要 PCs Upgrade FAT IO Cabinets, Servers, PCs 開発用のシステムが不要 仕様確定部が柔軟に対 応できる Development System 31 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 大がかりな立会い検査が 不要 自動化・DCS化工事のスリム化 (LEAP) ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ EPC ハネウエル データｾﾝﾀｰ Honeywell Customer 直接サイトへ! ハードウェア サーバー チェック工程の最小化 標準キャビ ネット 同時・並行作業、FATの短縮、サイト（プラント）への早期に出荷 32 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved LEAP プロジェクトのコストカーブ 従来のﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ遂行手順では、 しばしば、工程の後半に負荷が 高くなりがち 30 25 Labor FTEs 20 従来のプロジェクト 15 LEAP 10 5 0 Months リスクを下げながらのスケジュールの短縮化 33 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved New Field Instrumentation Continuous Evolution Safety, Reliability, Efficiency Solutions DCSの時間的な経過をおさらいすると・・・ 1990s TDC/TPS US and GUS LCN HM NIM HPM 革新的な技術…進化的な方法での市場への投入 35 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Experion Station TPS 導入 Fault-tolerant Ethernet 2004 Experion Station TPS LCN LCN HM HPM 既設画面の利用: US, GUS, Experion HMI を1台のﾏｼｰﾝに 統合 NIM 洗練されたインタフェース技術やアラーム技術がもたらす最新のオペレーションベネフィット 36 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Experion Station TPS and New C300 Fault-tolerant Ethernet Experion Station TPS LCN LCN HM HPM NIM TDC/TPSとExperionともに統合化されたインタフェース 37 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 2007 C300 ｼﾘｰｽﾞC I/O エボリューションの継続性: EHPM Fault-tolerant Ethernet Experion Experion Station TPS Station TPS 2012 EHPM C300 LC LCN N HM ENIM 画面と制御機能の 再利用: US画面 – 現状のまま利用 AM制御 – 現状のまま利用 HPM制御とI/O – 現状のまま利用 HPMの最新のイーサーネットワークへの進化–UCNが不要に 38 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 過去から最新コントローラの統合 Fault-tolerant Ethernet Experion Experion Station TPS Station TPS Released EHPM C300 LCN LCN HM ENIM Safety Manager EHPM, C300, Safety Manager：それぞれのコントローラ間の通信・制御 39 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved LCNからFTE通信へのシフト Fault-tolerant Ethernet Experion Station TPS EHPM LCN LCN ENIM LCN通信のボトムネックの解消 40 Released – Experion History 2015 – Displays © 2015 Honeywell International All Rights Reserved C300 TDCSシステムのEPKSへのマイグレーション Fault-tolerant Ethernet Experion Station TPS EHPM C300 Safety Manager LCN ノード・機器のEPKSへのゆっくりとした置き換え 41 Vision © 2015 Honeywell International All Rights Reserved システム資産の延命とライフサイクルコスト Year 0 Year 20 Year 40+ 40年以上にわたる稼働実績 投資額の大きなシステム更新 が不要 HPM, LCN Current – 2025 制御・グラフィック・配線などを再利用した幅広いマイグレーション・ステップ 42 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved システム資産の延命とライフサイクルコスト Year 0 Year 20 Year 50+ 50年以上にわたる稼働実績 投資額の大きなシステム更新 が不要 EHPM 2035! • ESTへのアップグレード • EHPM/SMへのアップグ レード • ライフサイクル保守契約 更なる１０年間のサポート・・・ESTへのｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ, EHPM/SMへのｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ、ﾗｲﾌｻｲｸﾙ保守契約 43 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved New Field Instrumentation Continuous Evolution Safety, Reliability, Efficiency Solutions Safety, Reliability, Efficiency Solutions 安全にかかわる事故における根本原因の多くは・・・ プラントが異常になった時に緊迫した中で プラントを維持するに充分なトレーニング が実施されなかった どこにフォーカスするべき? 46 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved UniSim – オペレータ能力の更なる改善 Released 42% New Operator Competency Library のプロセス上の事故 は不適切な操作と、 対応にある ‒ 技能開発の管理用に体系化 されたカリキュラム構成ツー ル プラントオペレータのパフォーマンス向上に向けた再教育... 他の事故事例から学ぶ ベストプラクティスから学ぶ いつ発生するかわからない 事故への準備 トレーニングと訓練はすべての工業界で最高のパフォーマンスを維持する基本 47 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved アラームは幾度にもわたり、引き合いに出されるけれど 多くのアラームが発生しすぎで、優先度の設定が 不十分だった. b. 機器とアラームの管理は 予測された状況に対し十分で、機能的あると確信し、これら のシステムに対するテストや機能説明書なしでスタートアップは行われていない。と、 記述されていた。 爆発事故の11分前に二人のオペレータは確認 し、判断し、対応しなければならないアラームが ２７５か所発生していた。 オペレータはアラームの洪水の対応に問題を抱えている 48 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved DynAMo アラームスイート New EEMUA Alarm Guidelines 1日あたりの平均アラーム数 平均的なスタンディングアラーム Peak alarms per 10 minutes 144 9 10分間でのピークアラーム数 10 10分間隔での平均アラーム数 1 配分 % (low/med/high) ベンチマーク, 合理化, 変更管理 80/15/5 プラントの安全性の改善 アラームの対処ができないプラントでは プロセス自身が制御不能に陥り易い 49 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved ベンチマーク調査によると 信頼性に問題がある事故の 70% は運転に関連がある1 1. Birchfield, G (2000) Solomon Associates, Plant Reliability – A New Approach to Understanding Plant Reliability プロセスの不安定さの改善 稼働時間とAPC導入数の相関関係 稼働時間 Profit Suite 95% Online Factor % 100 制約を解析しその範囲内で 操作を行う割合 80％までオペレータの操作 減らす割合 75 50 65% 55% APC Index Implemented Number of Multivariable Predictive Controllers 25 15% 0 4th 2. Birchfield, G., Solomon Associates – “Olefin Plant Reliability” 3rd 2nd 1st APC導入順位（1位から4位） Plants with Best Process Control Have Fewer Slowdowns and Shutdowns 51 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Profit Suiteはもっと簡単に実行できる 従来のAPC Profit Suite • ﾓﾃﾞﾙは技巧的 • ﾓﾃﾞﾙ作成は容易 • 安定状態のモデルが必要 • 動的オプティマイズ 導入とメンテナンスが 容易にできる 制御を停止しがち Profit Suiteは導入利益の早い回収と長期間にわたる稼働状態の維持をもたらす 52 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Intuition KPI 効率化の改善のため, ビジネスの内側が必要となる 運転システムの 管理 プロセスパフォーマンスと 装置基盤情報の先読み 54 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Released New Field Instrumentation Continuous Evolution Safety, Reliability, Efficiency Solutions SmartLine 最新のプラットフォーム 新しい世代のスマート・トランスミッター 簡単な導入と運用 そしてメンテナンス 56 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved モジュール構成のトランスミッター フィールドでのアップグレードとコンポーネントの交換; 必要なコンポーネントを予備品としてストック可能 従来のトランスミッター SmartLine 全ての機器をストック 作業場で修理、ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞは ? パーツのみストック 現場で修理 /ｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ 高い柔軟性、素早いメンテナンス、低いコストでの修理部品保管 57 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 高度ディスプレー 従来のトランスミッター SmartLine 限定的な情報 グラフィックや直観的な – 全ての情報表示 グラフィックディスプレイはプロセス情報を欲しいままに見ることを可能する 58 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved 電気極性に無関係なユニークな構成 スタートアップやメンテナンスでの間違いを防ぎ時間の短縮; この機能のサポートはHart通信機器のみサポート + – + + – + or どちらの接続でも 正しく動作 + – Field Wiring – + Field Wiring 電気極性を自動修正 59 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved トランスミッターメッセージ機能& メンテナンスモード メッセージをEPKS画面に送信 機器の表示に“メンテナンス可能” 従来のトランスミッター SmartLine 安全? 安全の確認 メンテナンス機器を正しく見つけ, 適切な処理と、安全作業のためのメンテナンスモード 60 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved SmartLine Temperature Released SmartLine温度トランスミッターの紹介! SmartLine圧力計と同じ価値・メリット 特化したパフォーマンス スマートコネクションSuite 低いトータルコスト 洗練された斬新なデュアルチャンバー温度トランスミッター 61 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved SmartLine – Experionとの統合 計器室で このポイントを 停止 現場で状態の表示確認 アラート機能やメッセージ機能などをデモルームで体験を！ 62 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved SmartLine − 維持管理費の低コスト化 Basic Display Advanced Display 在庫 – ひとつの部品 vs.複数もの部品の保管 現場で修理 vs. 機器の総取替 – 機器の非稼働時間の短縮 現場でのｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ– DEプロトコルからHartへのｱｯﾌﾟｸﾞﾚｰﾄﾞ モジュラー構造によるメンテナンス 63 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved But, We’re Not Done Yet けれど未だ全てを成し遂げ たわけじゃない 64 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved SmartLine Level Transmitter 2014 Guided Wave Radar Level 誘導電波レーダー計 プロセスのレベル計への新しい標準の導入 65 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved Transmitters just got smarter – SmartLine. 66 © 2015 Honeywell International All Rights Reserved New Field Instrumentation Continuous Evolution Safety, Reliability, Efficiency Solutions Thank you © 2015 Honeywell International All Rights Reserved
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