Procescontrole als essentiële schakel in de kwaliteitsbewaking Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Kwaliteitscontrole versus procescontrole Doel kwaliteitscontrole
> nazicht of het eindproduct voldoet aan bepaalde normen en specificaties > voor VMW is dit het besluit drinkwater (Besluit 13 december 2002)
> uitgevoerd door centraal laboratorium > ex post controle: wanneer afwijkingen worden vastgesteld is er slecht water geproduceerd (dus te laat om nog iets te doen !) Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Kwaliteitscontrole versus procescontrole Doel procescontrole
> beheersen van de productieprocessen
• optimale exploitatie van de processen (goed • •
rendement, minimaal verbruik grondstoffen, energie, …) proactief zichtbaar maken van problemen (“out of control”) verschillend van de kwaliteitscontrole van het eindproduct ! (“out of specifications”)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole Doel
> verzamelen van data rond de productieprocessen • • • •
managementinfo ex post proces-optimalisatie studiewerk benchmarking
> tool bij het in praktijk brengen van de “Water Safety Plans” (“Water safety plans: Managing drinking-water quality from catchment to consumer”, WHO, Geneva, 2005) Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole ↔ Water Safety Plan (WHO)
Water Resources & Sources
Treatment
Distribution System
Customer System (bron WHO)
mevisco (www.mevisco.be)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole ↔ Water Safety Plan (WHO)
System Assesment
Monitoring
Management and communications
(bron WHO)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW Twee onderscheiden modules
> procescontrole onderverdeeld in twee aparte modules:
• “kwalitatieve” module vooral waterbehandeling
• “kwantitatieve” module toevoerapparaat (volumes, debieten, en drukken) waterbronnen (peilen, volumes)
Beide modules staan niet los van elkaar
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW Algemene werkwijze
1. verzamelen van data (tijdreeksen) 2. (a) valideren van de data en (b) afleggen in de centrale database 3. verwerken van deze data tot informatie 4. (tijdig) visualiseren van de bekomen informatie op een ergonomische manier Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 1. Verzamelen van de data
> welke data ? ⇒ 5WH formule:
• Who ? • What ? • Where ? • When ? • Why ? • How ?
(welke “informatie” is noodzakelijk?) (welke “data” is hiertoe nodig ?) (waar bemonsteren ?) (frequentie van bemonsteren ?) (wat gaan we met de informatie doen ?) (hoe gaan we de data in het systeem invoeren ?)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 1. Verzamelen van de data
> 5WH formule wordt beantwoord
• op basis van specifieke noden en wensen binnen de organisatie zelf studiewerk rapportering (operatoren, management, …)
• op basis van risico-analyses leveringszekerheid (waterbehandeling, toevoersysteem, …) WSP …
• op basis van wettelijke eisen ? Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 1. Verzamelen van de data
> data-acquisitie op basis van on-line meters (AMR)
• polling (a)
• Δ-event
τ
t
s
±δ (b)
t Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 1. Verzamelen van de data
> data-acquisitie op basis van manuele aflezing (MMR)
• sommige chemische analyses • data uit minder belangrijke meters > equidistante tijdreeksen, gekoppeld aan éénzelfde tijdsbasis
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 1. Verzamelen van de data
> naast de data moet ook zijn “context” (metadata) beschikbaar zijn en blijven
• statische context locatie meetpunt, … gebruikte meetmethode, …
• dynamische context invloed van de procesvoering op het data-object (bv. de data uit een pH-meter tijdens het ijken is niet zinvol, …)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 2. (a) Valideren van de data “suspect”
> AMR meters
• relatief veel data • automatische validatie op • •
basis van een algoritme kwaliteitsbit “OK” of “suspect” “audit trail” in database
“out of specs” “out of control”
“out of control” “out of specs”
“suspect”
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 2. (a) Valideren van de data
> MMR meters
• automatische validatie op basis van een algoritme •
bij de ingave van de meetwaarde de operator mag geen duidelijk foutieve waarden kunnen ingeven
> algemene algoritmes
• bv. identieke meetwaarde gedurende lange tijd kan verdacht zijn Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 2. (b) Afleggen van de data in de database
> twee soorten databases
• real-time database, ten behoeve van het visualisatiesysteem bevat meetdata (zuivere tijdreeksen) “beperkte” opslagcapaciteit
• historische database niet real-time (statistische) analyse van de gegevens op langere termijn bevat prestatieindicatoren (KPI’s), berekend uit de gegevens Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 3. Verwerken van de data
> real-time
• op basis van software in het real-time deel van de applicatie
> historisch
• op basis van KPI’s • statistische proces controle (SPC)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW 4. Visualiseren van de gegevens
> operator ziet onmiddellijk alle beschikbare, relevante gegevens via het visualisatiepakket > alarmeringsfunctie > rapporteringsfunctie (off-line)
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW Keuze van het ICT platform > LIMS centraal laboratorium
•
niet real-time
> datawarehouse ICT-afdeling
•
niet real-time (per definitie)
> telemetrieplatform
• • • • •
real-time bevat alle on-line meettoestellen, productiegegevens, … invoer/presentatie van gegevens via internet-technologie tools beschikbaar voor eenvoudige aanmaak beelden tools beschikbaar voor alarmeringsfuncties
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Procescontrole binnen VMW Organisatie van de database directie 1
regio 1
installatie 1
meting 1
I/O punt 1
directie 2
regio 2
installatie 2
meting 2
I/O punt 2 I/O punt n
meting n installatie n regio n directie n
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Opbouw waterproductiecentrum
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Opbouw
> telecontrole Vlaams-Brabant wordt gebruikt als centraal platform > AMR automatisch beschikbaar > MMR manueel ingevoerd via webinterface
• via computer gekoppeld aan intranet • via een PDA Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Inventaris van de te loggen data (per procestrap – “item in DB”) doel/omschrijving
eenheid/ range
frequentie
Fe2+ GF1
mg/l
MMRÚ [w]
Fetotaal GF1
mg/l
MMRÚ [w]
Mn GF1
µg/l
MMRÚ [w]
NH4 GF1
mg/l
MMRÚ [w]
Fe2+ GF2
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Fetotaal GF2
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Mn GF2
idem GF1
idem GF1
idem GF1
NH4 GF2
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Fe2+ GF3
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Fetotaal GF3
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Mn GF3
idem GF1
idem GF1
idem GF1
NH4 GF3
idem GF1
idem GF1
idem GF1
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Inventaris van de te loggen data (per procestrap – “item in DB”)
…ook discontinue processen bv. filtratieproces wachten
al ar m
filtreren
spoelen
• • • • • • • • •
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
filtratietijd looptijd spoeltijd vuilbedweerstand schoonbedweerstand gefiltreerd volume spoelvolume ijzerberging … 26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Inventaris van de te loggen data … en KPI’s > benutting filter
spoeltijd + filtratietijd looptijd
[%]
spoeltijd looptijd
[%]
> werkingsgraad filter > berging filter > filtercapaciteit
(Fe
− Fe filtraat )⋅ Qgefiltreerd filteroppervlak
ruw
Qgefiltreerd filteroppervlak
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
[g/m²] [m³/m²]
26 november 2008
Proof of Concept – WPC Haacht Tijdreeksen > sterke autocorrelatie binnen sommige tijdreeksen ! Geschikte statistische technieken gebruiken.
Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
Conclusies
> procescontrole is noodzakelijk voor het garanderen van een optimale bedrijfsvoering > procescontrole vangt problemen pro-actief op > procescontrole is meer dan een databank alleen ! Symposium ter gelegenheid van 50 jaar centraal laboratorium VMW
26 november 2008
