International Society of Automation

International Society of Automation is een Amerikaanse organisatie die vroeger ook wel bekend was onder de naam The Instrumentation, Systems, and Automation Society. De International Society of Automation wordt afgekort met het acroniem ISA.  Oorspronkelijk is de ISA opgericht op 28 april 1945 in Pittsburgh in de Amerikaanse staat Pennsylvania. Deze oprichting kwam tot stand toen 18 organisaties die actief waren op het gebied van instrumentatie tot de conclusie kwam dat er behoefte is aan een landelijk platform voor standaardisatie en instrumentatie in Amerika. De oorspronkelijke naam van dit platform was Instrument Society of America.

Wie zijn aangesloten bij de ISA?
De ISA is een non-profit organisatie waarbij verschillende partijen zijn aangesloten die actief zijn op het gebied van automatisering. Bij de organisatie zijn onder andere aangesloten:

  • Docenten
  • Engineers
  • Tekenaars
  • Software-engineers
  • Techneuten
  • Studenten
  • Managers

Al deze mensen hebben één ding met elkaar gemeen, de zijn allemaal actief in de industriële automatisering en instrumentatie. De ISA is internationaal actief en daardoor zijn de aangesloten personen en organisaties ook afkomstig van verschillende landen.

Wat doet de ISA?
De ISA is nog steeds een Amerikaanse organisatie alleen is deze organisatie nu internationaal actief. Daarom staan de letters ISA nu ook voor International Society of Automation in plaats van de verouderde benaming Instrument Society of America. Het is belangrijk dat men internationaal bepaalde regels en normen hanteert voor de automatisering. Bedrijven werken meer internationaal samen dan men deed medio vorige eeuw. Daardoor is het belangrijk dat men elkaars taal goed begrijpt. Ook de technische taal moet onderling duidelijk zijn zodat opdrachtgevers datgene krijgen wat ze verlangen en producenten weten wat ze moeten maken.

Ook voor het uitvoeren van reparaties en internationale servicewerkzaamheden is het belangrijk dat er eenduidigheid is over hoe installaties in de procesindustrie worden aangelegd en worden gevisualiseerd op tekeningen en technische schema’s. De ISA levert een belangrijke bijdrage aan de standaardisering van instrumentatie, het ontwerp van instrumentatie en andere technische toepassingen. Verder heeft de ISA een belangrijke informerende functie als er nieuwe technologieën zijn bedacht. De ISA is ook de drijvende kracht achter de implementatie van nieuwe technische systemen op het gebied van instrumentatie en automatisering in de procesomgeving. De informatie van ISA is belangrijk voor het opstellen van een P&ID (piping and instrumentation diagram) voor grote industriële installaties.

Training door ISA
Naast de hiervoor genoemde werkzaamheden en activiteiten houdt de ISA zich ook bezig met trainingen op het gebied van industriële automatisering. Op dit gebied is ISA een erkende training instelling. De trainingen van ISA kunnen op afstand worden gevolgd via internet maar kunnen ook bij bedrijven worden gehouden. In de olie en gasindustrie heeft ISA zelfs afspraken gemaakt met bedrijven om intern trainingen en opleidingen te geven.

Wat is een PFD of Process Flow Diagram?

In de procesindustrie en procestechniek worden verschillende schema’s gebruikt om de processen te visualiseren. Op die manier wordt duidelijk welke processen plaatsvinden in bijvoorbeeld chemische fabrieken. Voordat men een chemische fabrieken zal gaan bouwen moet men eerst precies weten op welke manier de grondstoffen binnenkomen en welke bewerkingen worden uitgevoerd om tot een eindproduct te komen. De grondstoffen en halffabricaten leggen een bepaalde ‘route’ af in een fabriek. Deze ‘route’ of ‘flow’ is in belangrijke mate bepalend voor de vormgeving van de fabriek en de manier waarop de fabriek wordt ingericht. De ‘flow’ van de processen in een fabriek wordt in kaar gebracht met een PFD oftewel een Process Flow Diagram.

PFD
De PFD is een eenvoudige schematische weergave van een proces in een fabriek. In een PFD kan men ook zien welke deelstappen moeten worden doorlopen tijdens dit proces. Daarom hoort het opstellen van een PFD tot een van de eerste stappen die men onderneemt in de ontwerpfase van een chemische fabriek. De stappen die de hoofdstroom en hoofdproducten tijdens het proces ondergaan worden in een PFD inzichtelijk gemaakt evenals de apparaten en machines die in de fabriek aanwezig (zullen) zijn om de bewerkingen uit te voeren. Naast deze belangrijke informatie wordt in een PFD ook aangegeven wat de capaciteiten en flows zijn. Dit zijn belangrijke gegevens voor het ontwerp van de processen in een chemische fabriek. Het PFD is een belangrijk document dat als basis dient om de specificaties voor alle onderdelen van het proces op te stellen.

P&ID
Het Process Flow Diagram dient onder andere als basis voor het opstellen van een piping and instrumentation diagram. Dit wordt aangeduid met P&ID en wordt ook wel een process and instrumentation diagram genoemd. Dit document geeft gedetailleerde informatie over de componenten en instrumenten waaruit een proces is opgebouwd. Het P&ID is een schematische, technische tekening waarop de leidingen en alle componenten en instrumenten van een procesinstallatie zijn weergegeven. Tussen de instrumenten en componenten zijn lijnen getrokken. De ononderbroken lijnen zijn de leidingen die tussen de onderdelen van de procesinstallatie lopen.

Daarnaast zijn er ook stippellijnen weergegeven. Deze onderbroken lijn geeft de regelkringen weer. Een P&ID bevat symbolen die vaak in een legenda of een verklarend overzicht worden toegelicht. Voor het opstellen van een P&ID worden normen gehanteerd. Deze kan men halen uit de ISO of uit de Instrumentation, Systems, and Automation Society (ISA) Standaard S 5.1. Door de normen ontstaat uniformiteit in het opstellen van een P&ID. Er bestaan echter wel verschillen tussen de P&ID’s van verschillende bedrijfstakken. Daarom is het altijd belangrijk om de uitleg van de symbolen te lezen zodat de P&ID goed begrepen kan worden.

Lean manufacturing
Lean management en lean manufacturing  zijn begrippen die al jaren worden gebruikt in de procesindustrie. Productieprocessen moeten namelijk snel en efficiënt worden uitgevoerd. Daarbij ligt tegenwoordig ook de nadruk op schoon produceren met weinig afval en weinig CO2 emissie. Al deze aspecten zijn vervlochten met het lean denken. Bij het opstellen van een PFD spelen in de praktijk meer aspecten een rol dan alleen de kernaspecten met betrekking tot de productie.

Milieuaspecten spelen een rol maar ook veiligheidsaspecten en aspecten met betrekking tot de gezondheid van de werknemers en de omwonenden rondom de fabriek. Het ontwerpen van processen en fabrieken is daardoor een uitdaging waarbij veel verschillende partijen en experts met elkaar zullen moeten samenwerken. Niet alleen door trainingen op het gebied van lean manufacturing maar ook door andere trainingen en overlegvormen houdt men de kennis op niveau om procesinstallaties ook in de toekomst veilig, schoon, milieuvriendelijk en doeltreffend te ontwerpen, te beheren en te moderniseren.

Wat doet een procesoperator voor werkzaamheden in de procesindustrie?

Procesoperators hebben een belangrijke positie in de procesindustrie. Medewerkers in de functie procesoperator contoleren complete processen die plaats vinden in een fabriek. In Nederland zijn verschillende fabrieken waar procesoperators aanwezig zijn. Niet alle fabrieken kennen de functie procesoperator. Kleine fabrieken die niet gericht zijn op massaproductie hebben meestal geen procesoperators in dienst. Grote industriële fabrieken hebben echter wel procesoperators in dienst om processen in goede banen te leiden. Dit kunnen fabrieken zijn in de zuivelindustrie of een andere tak van de levensmiddelenindustrie. Levensmiddelen worden tegenwoordig bijna allemaal in grote fabrieken geproduceerd. De processen die daarbij aan de orde komen worden gecontroleerd en aangestuurd door procesoperators. Naast de levensmiddelenindustrie zijn er bijvoorbeeld ook procesoperators werkzaam in de chemische industrie en de farmaceutische industrie. In energiecentrales  en schakelinstallaties komt de functie procesoperator ook voor.

Wat doet een procesoperator?
Het takenpakket van een procesoperator is divers. Een procesoperator houdt de processen in de gaten die binnen een fabriek worden uitgevoerd. De processen in fabrieken verschillen onderling sterk. Er zijn diverse machines en productielijnen aanwezig die een bewerking uitvoeren op grondstoffen, halfabricaten en producten. Deze processen moeten onderling goed op elkaar worden afgestemd. Een optimale afstemming tussen de deelprocessen van een productieproces zorgt er voor dat er sneller kan worden geproduceerd. Een procesoperator houdt goed in de gaten wat de output is van machines. Als er fouten of storingen ontstaan moet de procesoperator in actie komen. Hij of zij moet er voor zorgen dat het productieproces zo snel mogelijk weer op gang komt. Soms moet een productieproces worden omgeleid omdat bepaalde machines nog niet optimaal functioneren. Een procesoperator treed hierover in contact met verschillende lijnoperators en de technische dienst.

Een procesoperator kan een groot deel van het proces volgen op beeldschermen. Op deze beeldschermen kan worden weergegeven hoeveel productie machines draaien. Ook storingen kunnen op deze schermen worden getoond. Een procesoperator zal echter niet de hele dag achter een beeldscherm zitten. Hij of zij zal zelf regelmatig op de werkvloer contact moeten onderhouden met lijnoperators en de technische dienst. Daarnaast zal een procesoperator ook kwaliteitscontroles moeten uitvoeren. Technische controles en het signaleren van mankementen aan machines kunnen ook tot het takenpakket behoren van een procesoperator. Deze werkzaamheden kan hij of zij in samenwerking doen met de technische dienst.

Verantwoordelijkheden van procesoperators
Een procesoperator zal in sommige gevallen moeten besluiten om een deel van de productie stil te leggen. Het stil leggen van een productielijn heeft grote gevolgen voor de productie. Een machine die stil staat stagneert de productie.  Een zogenoemde ‘shutdown’ moet daarom zo kort mogelijk duren en moet absoluut noodzakelijk zijn. Een procesoperator moet zich daarom houden strikte richtlijnen. Deze richtlijnen zijn genoteerd in handboeken en schriftelijke procedures. Procesoperators voeren niet alleen procedures uit. Ze leveren ook een belangrijke input voor nieuwe procedures. Doormiddel van verbetervoorstellen kunnen procesoperators een bijdrage leveren aan de professionalisering van de processen die plaatsvinden in de industrie.

Ploegendiensten
Procesoperators werken net als operators en productiekrachten in ploegendienst. De ploegendiensten kunnen per bedrijf verschillen. Er zijn bedrijven die werken in twee ploegen. Ook zijn er bedrijven die in drie of zelfs vijf ploegen werken. Bedrijven in de procesindustrie kunnen ook zodanig ingericht zijn dat het productieproces volcontinu doorloopt. In deze bedrijven staan machines bijna nooit stil. Dit zorgt voor een voortdurende input en output in het productieproces. Procesoperators zijn in een  volcontinu productiebedrijf voortdurend aanwezig om het proces te monitoren en indien nodig bij te sturen. In volcontinu bedrijven zijn 24 uur per dag en alle dagen van de week (ook de weekenden) procesoperators actief.

Procesoperators en Lean manufacturing
Lean manufacturing wordt tegenwoordig in een toenemend aantal bedrijven binnen de procesindustrie ingevoerd. Deze methode voor bedrijfsvoering is gericht op het reduceren van verspilling. Binnen de procesindustrie kan verspilling op verschillende manieren en op verschillende momenten plaatsvinden. Een procesoperator heeft een goed zicht op het productieproces. Daarom vervuld hij of zij een sleutelrol in het implementeren van Lean manufacturing. De verbetervoorstellen van procesoperators vormen een belangrijke basis voor het optimaliseren van een productieproces. Het beperken van fouten in de productie en het voorkomen van storingen zijn belangrijke stappen in de richting van een Lean bedrijfsvoering.

Procesoperators en Just in time voorraadbeheersing
Lean manufacturing is ook gericht op het beperken van voorraden. Een voorraad zorgt er voor dat een bedrijf goederen of artikelen moet opslaan. Dit brengt kosten met zich mee. Deze voorraadkasten kunnen worden beperkt wanneer bedrijven artikelen en producten precies op het juiste moment klaar hebben voor transport. Dit wordt ook wel Just in time voorraadbeheersing genoemd. Dit is een systeem waarbij de machines onderling goed op elkaar zijn afgestemd. De deelprocessen tijdens de productie sluiten goed op elkaar aan. Deze afstemming wordt onder andere doormiddel van computers geregeld. In een real time omgeving is goed te zien wat de input en output is van de individuele machines in het productieproces. Een procesoperator houdt deze gegevens bij en zorgt er voor dat de deelprocessen naadloos op elkaar aan blijven sluiten.

Procesoperators in de toekomst
Op dit moment zijn procesoperators een belangrijk onderdeel van een bedrijf in de procesindustrie. In de toekomst zullen deze specialisten nog steeds een sleutelpositie innemen. Bedrijven zullen altijd afhankelijk blijven van mensen die de productie van machines kunnen beoordelen en bijsturen. Het is onwaarschijnlijk dat de automatiering op zo’n hoog niveau wordt doorgestuurd dat procesoperators overbodig worden.

Daarnaast zullen procesoperators belangrijk blijven voor het optimaliseren van processen in de industrie. De kwaliteit en de productiesnelheid kunnen door deze medewerkers worden verbeterd. Deze verbeteringen zijn noodzakelijk om goedkoop en efficiënt te produceren. Bedrijven die een goede afstemming hebben tussen levertijd, kwaliteit en prijs hebben een goede concurrentiepositie op de wereldmarkt.

De concurrentie neemt echter toe zodat bedrijven moeten blijven investeren in hun productiekapitaal. Daarnaast vereist Lean manufacturing een voortdurende bijstelling en afstemming van de verschillende onderdelen van het productieproces. Een procesoperator kan hier aan bijdragen.

Wat is procestechniek en op welke wijze is deze techniek verbonden met de procesindustrie?

Procestechniek is onlosmakelijk verbonden met de procesindustrie. Deze industriële sector is heel breed. De procesindustrie is gericht op het produceren van producten. Deze productie gebeurd in fabrieken. Bij het vervaardigen van producten kunnen verschillende processen worden gebruikt. Zo kunnen bijvoorbeeld chemische of biochemische processen worden gehanteerd voor het vervaardigen van producten. Daarnaast kunnen producten ook doormiddel van fysische processen of mechanische processen worden geproduceerd.

Producten die in de procesindustrie worden geproduceerd
Door de verscheidenheid aan processen die toegepast zijn in de procesindustrie kunnen verschillende producten worden vervaardigd. Hierbij kan onder andere onderscheid worden gemaakt tussen eindproducten en halffabricaten. Een eindproduct is in principe meteen gebruiksklaar terwijl halffabricaten nog één of enkele bewerkingen moeten ondergaan om tot een eindproduct te kunnen komen. De eindproducten kunnen zowel verpakt voedsel als voorwerpen, gereedschappen, verzorgingsproducten, speelgoed en andere producten zijn. Bijna alle producten en voedingsmiddelen die men in het dagelijks leven gebruikt en nuttigt zijn in een fabriek geproduceerd of verpakt. De procesindustrie is daardoor één van de belangrijkste industrieën van de Westerse Wereld.

Wat is procestechniek?
Hierboven heb je gelezen dat er veel verschillende producten worden geproduceerd in de procesindustrie. De materialen waaruit de producten zijn vervaardigd verschillen enorm. Zo kunnen voedingsmiddelen uit melk maar ook uit granen en andere grondstoffen worden vervaardigd. Gebruiksvoorwerpen kunnen uit diverse kunststoffen vervaardigd worden maar ook uit hout en metaal. De manieren waarop deze grondstoffen verwerkt en bewerkt worden verschilt daarnaast ook. De procestechniek houdt zich bezig met het ontwerpen van de juiste machines om een bepaald product te vervaardigden. Daarbij wordt ook gekeken naar de volgorde waarin machines een bepaalde grondstof moeten bewerken tot eindproduct.

In de procesindustrie worden machines gebruikt die in de procestechniek zijn bedacht en gebouwd. De procestechniek richt zich daardoor niet alleen op het ontwerp. De bouw van machines in de procestechniek vormt een belangrijk onderdeel. Omdat machines in feite werktuigen zijn om een bepaalde bewerking uit te voeren wordt procestechniek ook wel onder de werktuigbouwkunde geplaatst. Procestechniek heeft naast een werktuigbouwkundige kant ook raakvlakken met de chemie, elektrotechniek en regeltechniek.

Automatisering in procestechniek
De machines zijn ontworpen en gebouwd om een bepaalde bewerking te doen. Doormiddel van de bewerking wordt een grondstof of halffabricaat in de gewenste vorm gebracht. Deze processen worden in de procestechniek zoveel mogelijk geautomatiseerd. De automatisering van machines is niet eenvoudig. Machines moeten voor een belangrijk deel zelf bewerkingen uitvoeren op het juiste moment. Daarvoor worden machines geprogrammeerd. Er worden in de praktijk verschillende programmeersystemen gebruikt. Een bekend systeem waarmee een machine kan worden geprogrammeerd is een PLC. Deze afkorting wordt voluit als volgt geschreven: Programmable logic controller. PLC systemen zorgen er voor dat bepaalde delen van een machine wel elektrische stroom krijgen en andere delen niet. Dit gebeurd onder ander door het inschakelen en uitschakelen van relais.

Naast een PLC systeem kan ook gebruik worden gemaakt van een Supervisory Control And Data Acquisition oftewel een SCADA. Dit is ook een industrial control system (ICS). Verder wordt in de praktijk ook wel een Distributed Control System (DCS) en een Process control system (PCS) gebruikt. Het programmeren, updaten en aanpassen van deze systemen is het werk van softwarespecialisten. Software engineers zijn voortdurend bezig met het ontwikkelen van nieuwe softwaresystemen voor de procesindustrie. Daarnaast worden software engineers ingezet om oude softwaresystemen te optimaliseren.

Procesoperators in de procestechniek
Procesoperators moeten er voor zorgen dat de processen in fabrieken goed verlopen. Dit gebeurd onder andere op grote beeldschermen en andere systemen waarmee de ontwikkelingen en processen in de fabriek worden gevisualiseerd. Hierbij wordt aandacht besteed aan de manier waarop de machines op elkaar zijn afgestemd en de output van de machines. Daarnaast wordt door de procesoperators gekeken naar de eventuele problemen die kunnen ontstaan bij bepaalde machinelijnen en wat daar de oorzaken van zijn. Hiervoor heeft een procesoperator veel contact met operators in de fabriek.

Operators in de procestechniek
De operators zijn verantwoordelijk voor één of enkele machines in het proces. Er wordt in de praktijk ook wel onderscheid gemaakt tussen machineoperators die verantwoordelijk zijn voor één machine en lijnoperators die verantwoordelijk zijn voor een complete machinelijn. Operators kunnen productiekrachten aansturen en zijn daarnaast verantwoordelijk voor voldoende toevoer van grondstoffen en halffabricaten voor de machine(s). Tijdens het proces kunnen machines echter ook te maken krijgen met een storing, slijtage of een andere vorm van beschadiging waardoor de machine niet goed meer functioneert. Eenvoudige technische problemen worden meestal door de operators zelf opgelost. Complexe problemen vereisen vakkundigheid. Daarvoor worden onderhoudsmonteurs ingezet.

Onderhoudsmonteurs in de procestechniek
Wanneer machines stil staan in een fabriek telt elke seconde. De machine moet zo snel mogelijk weer werkzaam zijn. Onderhoudsmonteurs zorgen er in de procesindustrie voor dat een storing in een machine zo snel mogelijk gelokaliseerd wordt en wordt opgelost. In sommige fabrieken wordt gebruik gemaakt van allround onderhoudsmonteurs. Andere fabrieken maken onderscheid tussen mechanische onderhoudsmonteurs, elektrotechnische onderhoudsmonteurs en storingsmonteurs met ervaring op software gebied (zoals PLC). Deze monteurs moeten goed onder tijdsdruk kunnen werken.