Najlepsze projekty integracji systemów mają szansę powstać wtedy, gdy wszystkie oczekiwania wobec nowej aplikacji są jasno sformułowane. Takie podejście zwiększa szanse na to, że klient uzyska pożądane ulepszenia swojego systemu automatyki za oczekiwaną cenę, zaś integrator zrealizuje projekt, wykorzystując przewidywane zasoby, oraz otrzyma odpowiedni zysk.
Projekty oceniane są na podstawie trzech głównych kryteriów:
→ koszty – czy projekt zmieścił się w budżecie?
→ możliwości – czy projekt dostarczył zakładane i obiecywane funkcjonalności?
→ harmonogram – czy projekt został zrealizowany w terminie?
Dobry projekt spełnia wszystkie trzy kryteria. Projekty, które odniosły mniejszy sukces, mogły nie spełniać jednego, dwóch lub nawet wszystkich trzech. Jak zatem postępować, by zapewnić sukces we wszystkich trzech kryteriach?
Sformułowanie zakresu projektu
Zakres projektu o dowolnym stopniu złożoności powinien być zawsze z góry określony, jednak bardzo często się tak nie dzieje. Dlaczego? Ponieważ dla właściciela fabryki opracowanie zakresu projektu może być ciężką pracą, wymagającą dodatkowych umiejętności i czasu. Dlatego też zwykle łatwiej jest mu wpisać do zakresu ogólne wytyczne, licząc na to, że integrator wypełni te luki.
Niejednoznaczny zakres projektu stwarza tymczasem możliwość interpretacji, zmiany planów, czego efektem może być wzrost całkowitych kosztów projektu w stosunku do wyznaczonych w budżecie. Rozczarowujące mogą być także efekty końcowe takiej realizacji.
Opracowanie i spisanie zakresu projektu jest trudne, ponieważ wymaga krytycznej samooceny: im bardziej złożony jest projekt, tym bardziej szczegółowa jest analiza. Kierownictwo zakładu musi mieć dostęp do informacji na temat rzeczywistej kondycji obszarów, których dotyczy projekt. Ten rodzaj analizy wymaga pokonania niechęci do przeszukiwania archiwów, których nikt nie chce otwierać, oraz wyszukiwania rysunków i dokumentów, które być może przez całe lata nie były aktualizowane.
Poszukiwanie potrzebnych informacji
Osoby, które otrzymały zadanie poszukiwania potrzebnych informacji, mogą stanąć przed koniecznością wykonania prac wykraczających poza ich specjalizację. Inżynier procesu może być zmuszony do oceny stanu technicznego oprzyrządowania, zaś główny operator sterowni może być poproszony o przekopanie się przez stosy rysunków technicznych. Nawet te zakłady, w których realizowane jest skuteczne utrzymanie ruchu i dobre zarządzanie zmianą, uważają prace związane z opracowaniem szczegółów zakresu projektu za trudne i zniechęcające zadanie. To prawda, jednak dla zapewnienia sukcesu projektu, zwłaszcza integracyjnego, musi ono być wykonane.
Jednym ze sposobów zapewnienia, że zakres projektu zostanie przygotowany i napisany właściwie, jest osobiste zaangażowanie w projekt i uczynienie go własnym małym projektem. Jest to sytuacja, w której integrator może pomagać klientowi od początku. Punkt widzenia doświadczonego, zewnętrznego specjalisty może mieć bardzo duże znaczenie, zaś stworzenie zakresu projektu nie powinno zwiększyć kosztu głównego projektu. Jeśli zakres jest tworzony w kontekście specyficznego, większego projektu, to wynikające z niego prace i koszty będą dużo bardziej dokładne, niż te wykonane bez koniecznej „pracy domowej”, niezależnie od tego, kto realizuje prace związane z projektem.
Zakres projektu
W zakresie projektu powinny być szczegółowo określone:
→ cele projektu w odniesieniu do tego, co powinno być zrealizowane,
→ sposób i termin realizacji projektu,
→ zasoby, które może dostarczyć klient,
→ oczekiwania klienta wobec integratora.
Oferta integratora systemów powinna odnosić się do wszystkich tych elementów. Dobrze przemyślana oferta doświadczonej firmy uwzględni sytuacje, gdy zakres projektu pomija pewne kwestie lub ignoruje potencjalnie trudne obszary. Na przykład jeśli zakres projektu nie uwzględnia czasu na szkolenie operatorów, projekt narażony jest na wystąpienie problemów. Integrator powinien zidentyfikować pominięte kwestie i zasugerować uzupełnienia. Może to podwyższyć cenę, jednak lepiej radzić sobie z problemami na tym etapie niż później.
Celem projektu może być zwiększenie wydajności danej jednostki technologicznej (process unit) o 10%. Ktoś musi określić, co jest wymagane do osiągnięcia tego celu: inżynierowie procesu firmy-klienta, konsultant lub może integrator. W większości wypadków jest to praca grupowa.
Zwykle cena projektu jest najważniejszym elementem, jednak harmonogram realizacji jest również istotny. Doświadczony integrator, dogłębnie rozumiejący procesy zakładowe, powinien być w stanie zrealizować projekt według uzasadnionego harmonogramu za cenę podaną w ofercie.
Aspekt efektywności projektu jest trudniejszy do zdefiniowania. Ceny i terminy są łatwe do ustalenia, jednak sukces funkcjonalny może być bardziej mglisty. Niemniej jednak wskaźniki efektywności muszą być zawarte w zakresie projektu obok innych analiz.
Przykład uproszczonego dokumentu zawierającego zakres projektu integracji systemów
Firma XYZ produkuje kompresory dla przemysłu HVACR. Firma XYZ obecnie wytwarza
dwa modele kompresorów i poszukuje możliwości zintegrowania trzeciego modelu z istniejącym komputerowym systemem sterowania procesami technologicznymi i produkcji (SCADA).Definicja
Niniejszy zakres prac określa definicje celów i wymagań projektu. Firma XYZ dostarczy formalny opis funkcjonalny skoordynowanego działania maszyn produkcyjnych, który będzie zawierał kolejność wykonywanych operacji dla nowego modelu kompresora wraz z opisami danych, typami danych, adresami oraz opisami oczekiwanych wymian danych dotyczących stanu/wartości dla interfejsu łączącego sterowniki procesu z systemem SCADA. Opis funkcjonalny i kolejność operacji będą dokumentami kontrolnymi dla opracowania, integracji oraz testowania funkcji w celu wspierania nowego modelu kompresora pracującego w systemie SCADA.
Opracowanie
Programowanie systemu SCADA będzie obejmowało następujące pozycje:
→ modyfikację istniejącej aplikacji SCADA HMI w celu wykonywania operacji kopiowania (blueprint) w maszynach; 1-02, 1-14 i 1-10;
→ opracowanie znaczników i ekranów SCADA (maksymalnie 6, zawierających wyskakujące okna typu pop-up) dla nowego modelu;→ opracowanie wymaganych skryptów SCADA w celu automatyzacji etapów w procesie;
→ integrowanie komunikacji pomiędzy sterownikami procesu a systemem SCADA w celu zachowania zgodności z opisem funkcjonalnym, kolejnością operacji oraz definicjami danych, jak to opisano;→ integrowanie komunikacji czujników liniowych dla nowego modelu;
→ integrowanie logiki numerowania szeregowego dla nowego modelu;
→ opracowanie tablic Microsoft SQL Server w istniejącej bazie danych w celu przechowywania wymiarów kopii nowego modelu oraz wymagań dla narzędzi procesowych;→ skonfigurowanie aplikacji SCADA w celu wypychania danych do bazy MS SQL Server;
→ aktualizację dokumentu opisującego architekturę linii montażowej, tak aby zawierał nowy model kompresora.Udokumentowane testowanie systemu i szkolenie pracowników
Weryfikacja prawidłowej funkcjonalności systemu będzie koordynowana z firmą XYZ wraz z opisem funkcjonalnym oraz kolejnością realizowanych operacji. W oparciu o nie opracowane będą kryteria testów i odbioru końcowego.
Wstępne testowanie poza zakładem klienta będzie obejmowało zainstalowanie zaktualizowanego oprogramowania i będzie wymagało obecności personelu firmy XYZ w celu wspierania integratora podczas zdalnego testowania. Zdalny dostęp do systemu firmy XYZ będzie możliwy za pomocą bezpiecznego połączenia VPN z siecią XYZ. Firma XYZ musi hostować to połączenie VPN.
Stworzenie wizji automatyzacji
Jedną z najlepszych rzeczy, które firma przemysłowa może zrobić, aby zapewnić efektywność projektów integracji systemów i w efekcie lepsze funkcjonowanie, jest stworzenie wizji automatyzacji w zakładzie. Wizja ta powinna określać, gdzie zakład ten chce być w przyszłości – np. za 10 lat lub więcej. Taka wizja pozwala na skoncentrowanie się na właściwych sprawach oraz wyznacza kierunek dla każdego projektu, jej opracowanie jest więc warte wysiłku.
Wizja automatyzacji może odnosić się do danej fabryki lub tylko do pojedynczej jednostki technologicznej. Powinna obejmować ocenę obecnego działania, określenie problemów i możliwości ich rozwiązania oraz zawierać plan ulepszenia realizowanych operacji. Niektóre jej elementy mogą być rozbudowane, takie jak migracja do nowego systemu DCS, inne zaś skromniejsze, takie jak usprawnienie oprzyrządowania do pomiarów przepływu na reaktorze. Powinna zawierać pewną liczbę pozycji, tworzonych w racjonalnej, logicznej sekwencji.
Każdy nowy projekt powinien być częścią takiej wizji, zaś oferta integratora systemów powinna informować klienta, że coś może być sprzeczne z jego celami lub że lepsze będzie inne podejście do realizacji projektu.
Unikanie systemów typu „czarna skrzynka”
Podczas pracy nad projektem dobry integrator systemów współpracuje z klientem, tak aby zapewnić, że każdy w zakładzie będzie wiedział, jak działa nowy, obsługiwany przez niego sprzęt. Integrator nie powinien stosować złożonych metod programowania, by tylko on mógł modyfikować system zainstalowany u klienta. Takie podejście typu „czarna skrzynka” może sprawić, że klient w miarę upływu czasu będzie ponosił duże koszty, a w efekcie doprowadzić do spadku zaufania klienta do integratora.
Istnieją wyjątki od tej reguły, np. skomplikowane i zaawansowane firmowe algorytmy sterowania, które w swoim działaniu wykorzystują własność intelektualną integratora, albo system automatyki firmy typu OEM (dostawcy wyposażenia oryginalnego). W takich przypadkach wymagany jest system z zablokowaną możliwością modyfikacji przez użytkownika. Te wyjątki powinny być jednak zawsze jasno określone i wyjaśnione na początku. Musi być także zapewnione uzyskanie dostępu do systemu w przypadku, gdy oryginalny dostawca zaprzestanie wsparcia.
Jeśli klient ma utrzymać wprowadzone ulepszenia, ludzie pracujący z nowym sprzętem i systemem automatyki muszą go rozumieć. Dlatego technicy z firmy zajmującej się integracją systemów powinni blisko współpracować z personelem fabryki w ciągu całego procesu realizacji projektu, aby wytłumaczyć im, jak to wszystko działa. Mniej pozytywne sytuacje pozostawiają klienta z koniecznością zwrócenia się do dostawcy OEM lub integratora z każdym zapytaniem lub problemem, co daje efekt przeciwny do zamierzonego dla wszystkich zainteresowanych stron.
Występowanie problemów
Problemy mogą się pojawiać w każdym projekcie i być generowane przez każdą ze stron. Jednak przy starannym przygotowaniu i dobrych relacjach we współpracy problemów tych będzie mniej i będą one mniejsze.
Gdy problemy powstają, ważne jest, aby powstrzymać ich eskalację. Każda ze stron może być odpowiedzialna za jakiś problem, więc klient może być zmuszony do zaakceptowania uzasadnionych zmian i wynikających z tego kosztów. Podobnie integrator może być zmuszony do wykonania dodatkowych usług na własny koszt. Gdy obydwie strony ponoszą winę, koszty powinny być podzielone.
Podsumowanie
Najlepsze projekty powstają wtedy, gdy klient i integrator systemów ufają sobie nawzajem jako partnerzy, przy czym każda ze stron trzyma drugą na dystans w sprawach definiowania projektów i dokonywania uzgodnień. Ogromną rolę odgrywa również jasne sformułowanie oczekiwań i zrozumienie we wszystkich fazach projektu.
Tim Gellner jest starszym konsultantem w firmie Maverick Technologies.
