revista ABB 4|12 · reactivo y proactivo 1. MARC AnToInE ... una ingeniería segura y bien...
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Un diagnóstico temprano de los problemas de los equipos y una optimización del mantenimiento y las operaciones son elementos
esenciales para el funcionamiento eficaz de las plantas en los sectores eléctrico e hidráulico.
Se espera que los directores de las instalaciones optimicen la producción al tiempo que mantienen unos costes mínimos. Algunos pueden pensar en reducir los gastos de mantenimiento con vistas a una mejora inmediata de la rentabilidad, pero esta estrategia puede afectar negativamente a la rentabilidad a largo plazo: un gasto menor en mantenimiento degrada los equipos, lo que se traduce en un peor rendimiento y, en última instancia, en una menor productividad y calidad del producto. La estrategia inversa produce el resultado contrario: una mayor productividad y una mejor calidad. Debe sustituirse un enfoque del servicio puramente reactivo por otro que equilibre adecuadamente los comportamientos reactivo y proactivo ➔ 1.
MARC AnToInE, GABRIELE nAnI – Para las compañías suministradoras de electricidad y agua, mantener las cen-trales en funcionamiento, y que este sea eficiente, es de vital importancia. Unos programas de mantenimiento eficaces y un funcionamiento perfec-tamente ajustado son dos elementos fundamentales para conseguir este objetivo. Esa es la razón por la que las compañías acuden cada vez más a los servicios a distancia como fuente de pericia rentable y eficiente. ABB proporciona servicios a distancia que ayudan a que funcionen muchos aspectos de las operaciones y el mantenimiento de una central. La prestación de estos servicios requiere una ingeniería segura y bien estudia-da y una estrategia de TI.
Lejos, pero cerca
Proceso de optimización secuencialLas compañías de los sectores eléctrico e hidráulico buscan cada vez más servicios prestados a distancia que complementen el apoyo técnico propio y contratado “in situ” y mejoren la eficacia de sus programas de funcionamiento y mantenimiento. Los servicios a distancia proporcionan pericia al cliente de forma rentable y eficiente. Disponer de estos servicios 24 horas al día, los 7 días de la semana, es
muy útil para clientes que se enfrentan al doble desafío de una falta de conocimiento especializado y un rápido avance de la tecnología.
Un servicio a distancia implica un proceso de optimización en tres pasos [1]. Normalmente se inicia con expertos que visitan las instalaciones de un cliente para familiarizarse con la planta y las características particulares del proceso. Se recogen
Imagen del títuloCada vez más empresas utilizan expertos de ABB para optimizar las operaciones y el mantenimiento de su planta. ¿Qué elementos son necesarios para conseguir el correcto funcionamiento de los servicios a distancia?
Lejos, pero cerca
Mejora del funcionamiento y el mantenimiento con optimización a distancia
Un diagnóstico temprano de los problemas de los equipos y una optimización del mantenimiento y las operaciones son esenciales.
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mente) y, puesto que generalmente solo se destinan recursos limitados a una FAT efectuada en fábrica, falta de “ojos que vean”. Sin embargo, los servicios a distancia permiten que el cliente acceda y revise los proyectos en curso que están en fase FAT a través de un sitio web especial y seguro. Esta solución aporta numerosas ventajas:− Es rentable (no se precisa ningún
desplazamiento).− Se abrevian los plazos de entrega
gracias a una participación temprana.− La FAT se puede adaptar a la progra
mación del cliente.− Es posible realizar fácilmente revisiones
de otras partes interesadas.− Desaparecen las ambigüedades que
puedan dar lugar a cambios costosos.− Se reduce el tiempo de espera para la
aprobación y se puede eliminar la necesidad de una FAT “in situ”.
− Se mejora la comunicación entre los participantes en el proyecto y se evitan costosos errores causados por datos que llegan con retraso, incoherentes o malinterpretados.
Además, el cliente tiene la posibilidad de usar simuladores remotos para formación situados en la fábrica en lugar de tener que adquirirlos y mantenerlos.
Acceso a distancia seguroLa plataforma de acceso remoto (RAP) proporciona una conexión segura a distancia entre el centro de servicio y el emplazamiento del cliente. El correcto funcionamiento de los componentes de la RAP, que disponen de una redundancia completa y de controles de seguridad, se
veces, solamente se reúnen los datos después de que se haya producido un problema; y la recogida de datos puede retrasarse mientras se espera que llegue un técnico, especialmente cuando la instalación está lejos. Sin embargo, con servicios prestados a distancia:− La recogida y el análisis de datos
comienzan inmediatamente.− Se consigue que los expertos estén
más próximos a los problemas (y a las soluciones).
− La colaboración técnica abrevia el tiempo para la resolución.
− Las soluciones pueden implantarse a través de conexiones remotas.
Además, pueden ofrecerse servicios a distancia más avanzados que complementen todo lo anterior. Entre ellos se encuentran informes periódicos a lo largo del ciclo de vida y comprobaciones del estado; asistencia permanente prioritaria con tiempos de respuesta de una hora; asistencia a través de una conexión a distancia controlada por el cliente; y generación de informes consolidada sobre las actividades de apoyo para todo el parque. Y, si los clientes lo desean, pueden solicitar un técnico de asistencia asignado a ellos: una “cara familiar”.
Pruebas de aceptación en fábrica (FAT) a distancia y simuladores para formaciónLa tradicional prueba de aceptación en fábrica (FAT) implica que un equipo del cliente se desplace a la fábrica o a una instalación. Las FAT suponen gastos de viaje elevados, desviaciones de la programación (si se descubren problemas posterior
1 El equilibrio entre servicios reactivos y proactivos
Servicio reactivo
Servicio proactivo
Equilibrio incorrecto:
– Caro e impredecible
– Algo se romperá
– Tiempo de inmovilización prolongado
– Pedidos urgentes de piezas
– Corrección de la programación
– Tiempo de inmovilización no planificado
Equilibrio correcto:
– Servicio adaptado a las necesidades
– Predecible
– Reparado antes de producirse el fallo
– Mayor fiabilidad/menor tiempo de inmovilización
– Pedido de piezas normal
– Servicio programado/Tiempo de inmovilización planificado
Órd
enes
de
trab
ajo
Tiempo
Procedimiento de servicio incorrecto Procedimiento de servicio correcto
datos para poder llevar a cabo una evaluación inicial e identificar los problemas del proceso. A continuación, se efectúa un análisis de las causas originarias y se recomiendan al cliente medidas correctoras. Una vez que se han aplicado las recomendaciones de mejoras, se practican auditorías periódicas posteriores para confirmar que se han conseguido los resultados deseados y asegurar una mejora continua. Los datos de las evaluaciones posteriores se recopilan automáticamente mediante herramientas de recogida de datos o con ayuda del personal de servicio a pie de obra. Los expertos analizan los datos a distancia y emiten informes de estado que incluyen otras recomendaciones de medidas correctivas que mantendrán las mejoras conseguidas en el proceso y permitirán realizar futuras mejoras. Este proceso se puede resumir como sigue:– Diagnóstico: identificar problemas
existentes de fiabilidad del sistema.− Aplicación: prestar los servicios de
mejora identificados.− Conservación: gestionar y continuar el
proceso de mejora.
Asistencia técnica a distanciaNormalmente, una vez que se ha instalado un nuevo sistema, el cliente deseará ajustar las prestaciones reconfigurando los diversos sistemas y los parámetros del proceso. Posteriormente, puede que solicite asistencia para los problemas de localización de averías. Para esas tareas, los técnicos de servicio suelen tener que volver al emplazamiento. La forma tradicional de abordarlas tiene muchos inconvenientes: a menudo se olvidan los síntomas; a
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Acceso seguro de los usuarios al centro de
servicio
Además de las funciones que garantizan una interoperabilidad sin problemas con las infraestructuras de TI existentes en el emplazamiento, la solución RAP proporciona para la asignación de permisos un esquema de control de acceso basado en la misión que se desempeña. Las misiones se asignan a los usuarios según el emplazamiento. El control de acceso es granular según el nivel de privilegios y se restringe el alcance real de los privilegios para cualquier emplazamiento concreto. Las cuentas de usuario se rigen por procedimientos rigurosos de administración de cuentas, de modo que los clientes pueden estar seguros de que se aplican los principios de mínimo privilegio y separación de responsabilidades. Las conexiones desde el centro de servicio con los emplazamientos del cliente también son controlados por los clientes, que pueden denegar o interrumpir este tipo de conexiones en cualquier momento.
Auditoría y trazabilidad
La RAP mantiene registros operativos y de auditoría completos, lo que permite la revisión de cualquier evento de servicio pasado. Las sesiones de utilización compartida del escritorio del ordenador se almacenan en formato de película “in situ” y se pueden examinar en el centro de servicio en cualquier momento.
ServicePort como coordinador de servicio a distanciaServicePort es una interfaz de servicio activada a distancia que ofrece a los sistemas de automatización de procesos
supervisa constantemente en el centro de servicio.
La RAP permite una supervisión y un control a distancia, seguros y en tiempo real, de los dispositivos ubicados en las instalaciones del cliente ➔ 2. También proporciona funciones de auditoría y seguridad, incluidos registros de auditoría para el seguimiento de los usuarios y del acceso a las aplicaciones.
Transmisión segura de datos
La RAP y el centro de servicio llevan a cabo la autenticación bidireccional antes del establecimiento de la comunicación. La conexión es saliente desde la instalación del cliente hacia el centro de servicio, es decir, el emplazamiento se conecta a las direcciones IP propias de su centro de servicio e inicia siempre la conexión. Esto permite que el cliente controle y limite las comunicaciones salientes.
Seguridad y control
El cliente puede establecer permisos de acceso granular en cada actividad remota. Estas actividades incluyen la recogida de datos, la utilización compartida del escritorio del ordenador y la transferencia de archivos.
Recogida segura de datos
La transmisión segura de datos empieza en su origen, controlando los tipos de datos que se están recogiendo para su transmisión. La RAP se puede configurar en cuanto a que es posible permitir o impedir el acceso a los datos en función de la directiva de seguridad del propietario del recurso.
Lejos, pero cerca
2 Plataforma de acceso a distancia (RAP)
Acceso mediante el ServicePort
Centros de servicio
Accionamientos
Transformadores
DCS
Proceso
Equipos MT/AT
Motores y generadores
Subestaciones
GPRS
Instalaciones del cliente
una conexión “in situ” con el centro de servicio [2]. Actúa como punto de acceso al lugar remoto y se conecta al centro de servicio empleando los mecanismos de acceso a distancia seguro descritos anteriormente ➔ 2. Con características de seguridad completamente definidas por el usuario, este nodo “in situ” se comporta como un coordinador de servicios. Admite configuración del sistema, gestión de mantenimiento preventivo y correctivo, diagnóstico del sistema, control del estado, aplicación de acciones correctivas y programación de servicios ➔ 3.
La comunicación entre la red de la planta y ServicePort se realiza a través de un túnel seguro y está controlada por el cliente. La ventaja de ServicePoint es que permite que las aplicaciones de servicios se ejecuten a pie de obra y sean fácilmente accesibles para el personal del centro de servicio. Esto significa que no se pierde tiempo esperando a que un experto de servicio llegue al emplazamiento.
Comprobaciones del estadoUn diagnóstico “fingerprint” es un servicio de alcance fijo que identifica el comportamiento del sistema y los aspectos de fiabilidad por medio de la recopilación y el análisis de datos. Genera tanto un punto de referencia del sistema como un plan de mejora que se pueden entregar “in situ” o a distancia utilizando la plataforma de acceso remoto. Los pasos del procedimiento “fingerprint” son los descritos anteriormente: diagnóstico, aplicación y conservación.
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correcciones posteriores al “fingerprint”. Además, buscan y analizan elementos nuevos o recurrentes.
Los servicios de tipo “seguimiento” proporcionan una supervisión continua de la condición del sistema de una planta y envían notificaciones proactivas de eventos, basándose en los indicadores clave de rendimiento (KPI), al personal de la planta designado o al centro de servicio. Los KPI se basan en los parámetros revisados y determinados durante el servicio de “exploración”. Los elementos que activan la notificación pueden basarse en un solo KPI o en una combinación de varios.
Servicios de ciberseguridadLos servicios de seguridad de ABB encaminan la actividad hacia soluciones que cumplan la normativa y la integridad [5]. Los servicios incluyen evaluaciones regulares de las instalaciones que se pueden complementar con evaluaciones a distancia, de acuerdo con las tareas, por ejemplo, gestión de cambios de configuración, control y endurecimiento de accesos y desarrollo de directivas de cumplimiento. Los servicios reducen la complejidad y los costes de mano de obra mediante la automatización de tediosas tareas manuales. Esto, a su vez, aporta coherencia a la seguridad, al cumplimiento de normativas y a la gestión de cambios.
Diagnóstico
Se utilizan los procedimientos “fingerprint” iniciales para generar informes de rendimiento que pueden entregarse a intervalos basándose en las necesidades del cliente y del sistema. El “fingerprint” de los sistemas de automatización [3, 4] incluye la medición y el análisis del rendimiento del sistema, las comunicaciones de la red y la carga del controlador.
Aplicación
Tomando como base los procedimientos “fingerprint”, se determinan recomendaciones de mejoras y se programa su puesta en práctica.
Conservación
Para poder realizar y continuar el proceso de mejora, se recomienda a los clientes que incluyan regularmente servicios de “fingerprint”, aplicación y conservación en su contrato de servicio.
Supervisión de la condición de los recursosAparte de la localización de averías y los controles de estado, también se utilizan los servicios a distancia para supervisar de forma continua el comportamiento del proceso y los equipos de la planta.
Los servicios de tipo “exploración” proporcionan un análisis periódico del rendimiento de los sistemas sometidos previamente al procedimiento “fingerprint”. Estos análisis se pueden realizar a intervalos variables según las necesidades del cliente y del sistema y permiten la verificación de las
ServicePort es una interfaz de servicio activada a distancia que ofrece a los sistemas de automatización de procesos una conexión “in situ” con el centro de servicio.
3 ServicePort
Notificación de sucesos
Ajuste de controles
Equipos de planta
Servicios de
optimización
Datos de proceso
Servicios de apoyo
DCS
Apoyo de software
Histórico
Comprobación del estado del
sistema
Instrumentos
Localización de
averías a distancia
– Acceso definido por el cliente– Aplicaciones de servicio
ServicePort
Local
A distancia
Túnel seguro
Acceso seguro
4 Mantenimiento a distancia de la planta
GPRS
GPRS
Inversor y transformador
Generadores de CC
Energía lumínica
Inversor y transformador
Generadores de CC
Energía lumínica
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dizaje de la solución pueden predecir la producción de energía en las 24 horas siguientes.
Asimismo se proporciona un servicio de copia de seguridad de los datos, completo y sometido regularmente a comprobación.
Cada vez más remotoA medida que aumenta el número de plantas eléctricas e hidráulicas por todo el mundo, la supervisión a distancia se está convirtiendo en una forma muy atractiva de utilizar los mejores recursos especializados para afrontar el reto de mantener una planta funcionando con la máxima eficiencia. Aunque las visitas a los emplazamientos y las reuniones personales con los clientes sigan constituyendo una parte esencial de la forma de trabajar, la función del centro de servicio a distancia está diseñada para asumir una importancia cada vez mayor.
Los procedimientos “fingerprint” de seguridad analizan los recursos basados en ordenador y en la red para determinar las desviaciones de las normas de seguri dad aceptadas. Además, proporcionan un estado completo de la ciberseguridad del emplazamiento e identifican los puntos fuertes y débiles [6].
Mantenimiento total de la planta a distanciaEstá aumentando la demanda de supervisión y mantenimiento remotos, especialmente para centrales eléctricas desatendidas o alejadas, tales como los parques fotovoltaicos (PV) [7]. Por eso, el servicio recoge los datos de procesos en tiempo real, gestiona las alarmas y la detección de fallos y proporciona informes de datos ➔ 4. Además de recoger y almacenar datos en tiempo real e históricos sobre todos los equipos críticos de la planta, el servicio compara continuamente el rendimiento con los KPI. La desviación de un KPI activará una notificación automática a un técnico del centro de servicio, que identificará la causa del problema y lo reparará a distancia, o enviará un equipo de servicio si fuera necesario ➔ 5.
El operador de parques puede usar también los datos para comparar un parque con otro.
Al combinar los datos climáticos históricos y los pronósticos meteorológicos para el día siguiente con la configuración de la planta, los algoritmos de autoapren
Lejos, pero cerca
Referencias[1] Schroeder, J. (2008). Remote optimization.
Revista ABB Informe especial Process Automa-tion Services & Capabilities, 13–16.
[2] Starr. K. Acceso a los expertos en cualquier momento y en cualquier lugar: ServicePort da acceso a la máxima especialización en procesos en cualquier parte del mundo. Revista ABB 2/2012, 13–17.
[3] Harmony performance fingerprint, Folleto ABB 3BUS094565 E SM2011-027.
[4] 800xA Advanced system fingerprint, Folleto ABB 3BUS095466 A SM2011-261.
[5] Obermeier, S., Stoeter, S., Schierholz, R., Braendle, M. Ciberseguridad: la protección de las infraestructuras críticas en un mundo cambiante. Revista ABB 3/2012, 64–69.
[6] Boo. P. Protección frente a las ciberamenazas. Revista ABB 4/2012, 53–57.
[7] Remote monitoring of PV power plants, ABB InControl 2/2011.
Marc Antoine
ABB Power Generation
Baden, Suiza
Gabriele nani
ABB Power Generation
Génova, Italia
5 Portal de red para supervisión continua a distancia de los KPI de la planta
