VDI 4603 Blatt 1-2014 Operation management and process monitoring in power generation and utilities.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREBetriebsmanagementsysteme in der EnergiewirtschaftOperation management and process monitoring in power generation and utilitiesVDI 4603Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch EnergietechnikVDI-Handbuch Management und Sicherheit in der Umweltte

2、chnikInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 22 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Abkrzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Elemente von Betrie

3、bsmanagement- systemen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.1 Informationsmanagement . . . . . . . . . . 164.1.1 Prozessdatenmanagement . . . . . . 164.1.2 Prozessdatenkopplung . . . . . . . . 164.1.3 Technische Anlagendokumentation . 204.1.4 Anlagendatenmanagement . . . . . . 224.1.5 Stoffda

4、tenmanagement . . . . . . . . 244.1.6 Sicherheitsmanagement . . . . . . . 264.2 Prozessmanagement. . . . . . . . . . . . . 304.2.1 Prozessgteberwachung und Zustandsberwachung . . . . . . . . 304.2.2 Prozessoptimierung . . . . . . . . . 344.2.3 Einsatzoptimierung und Anlagen- verbundoptimierung . . .

5、 . . . . . . 374.2.4 Betriebstagebuch und elektronisch gefhrtes Schichtbuch . . . . . . . . 404.2.5 Freischaltung . . . . . . . . . . . . . 41 4.3 Instandhaltungsmanagement . . . . . . . . 464.3.1 Instandhaltungsmaterial, Ersatzteile, Werkzeuge . . . . . . . . . . . . . . 464.3.2 Instandhaltungsstra

6、tegie . . . . . . . 474.3.3 Management von Manahmen zur Instandhaltung, zu Umbau und aus gesetzlichen Auflagen . . . . . . 494.3.4 Technische und wirtschaftliche Analysen . . . . . . . . . . . . . . . 52Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . .

7、 . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Terms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Elements of operation management and process monitoring systems . . . . . . . . . 164.1 Information management . .

8、. . . . . . . . 164.1.1 Process data management . . . . . . 164.1.2 Process data coupling . . . . . . . . 164.1.3 Technical documentation . . . . . . 204.1.4 Plant data management . . . . . . . 224.1.5 Material data management. . . . . . 244.1.6 Safety management . . . . . . . . . 264.2 Process mana

9、gement . . . . . . . . . . . . 304.2.1 Process performance monitoring and condition monitoring . . . . . . 304.2.2 Process optimization . . . . . . . . . 344.2.3 Plant scheduling and plant network optimization . . . . . . . . . . . . . 374.2.4 Operating log and electronic shift book . . . . . . . .

10、. . . . . . 404.2.5 System safety disconnection of equipment . . . . . . . . . . . . . 414.3 Maintenance management . . . . . . . . . 464.3.1 Maintenance material, spare parts, tools . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.3.2 Maintenance strategy . . . . . . . . 474.3.3 Management of measures for mai

11、ntenance, conversion and measures due to legal requirements . 49 4.3.4 Technical and economic analyses . . . . . . . . . . . . . . . 52VDI-RICHTLINIENDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be give

12、n with respect to the English trans-lation.ICS 17.010 April 2014Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedZubeziehen durch /AvailableatBeuth Verlag GmbH,10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Inge

13、nieuree.V., Dsseldorf 2014VDI-Gesellschaft Energie und Umwelt (GEU)Fachbereich Management und SicherheitFrhere Ausgabe: 09.12, Entwurf, deutsch Former edition: 09/12, Draft, in German onlyB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenie

14、ure, Dsseldorf 2014 2 VDI 4603 Blatt 1 / Part 1Seite4.4 Stoffstrommanagement . . . . . . . . . . . 544.4.1 Grundlagen Stoffstrommanagement . 54 4.4.2 Stoffstromplanung . . . . . . . . . . 544.4.3 Logistik . . . . . . . . . . . . . . . 564.4.4 Lagerverwaltung und Verbrauchs- und Produktionserfassung

15、. . . . . . 584.4.5 Management Qualittsdaten . . . . . 604.4.6 CO2-Management . . . . . . . . . . 614.4.7 Berichtswesen Stoffstrom- management . . . . . . . . . . . . . 62Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Benennungsindex Englisch Deutsch . . . . . . . 64VorbemerkungDer Inhalt di

16、eser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlin

17、ie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser

18、Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/4603.EinleitungOperative und strategische Entscheidungen zur Pro-duktion und zur Erhaltung von Anlagen erfordern ak-tuelles und zuverlssiges Wissen ber den jeweiligen aktuellen Zustand der Produktionsanlagen. Die Infor-mationsverarbeitung mi

19、t ihrer hochentwickelten Hard- und Software kann diese Arbeit mit sogenannten Be-triebsmanagementsystemen untersttzen. Informatio-nen von Betriebsmanagementsystemen werden fr die berwachung, Optimierung sowie Steuerung von Pro-zessen und deren Anlagenerhaltung genutzt.1 AnwendungsbereichDer Anwendun

20、gsbereich der Richtlinie umfasst das Betriebsmanagement von Anlagen der Energieerzeu-gung und -verteilung sowie Anlagen der Versor-Page4.4 Material flow management. . . . . . . . . 544.4.1 Fundamentals of material flow management . . . . . . . . . . 544.4.2 Material flow planning . . . . . . . 544.4

21、.3 Logistics . . . . . . . . . . . . . . . 564.4.4 Stock management and acquisition of consumption and production data 584.4.5 Quality data management . . . . . . 604.4.6 CO2 management . . . . . . . . . . 614.4.7 Reporting system for material flow management . . . . . . . . . . . . . 62Bibliography

22、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63Term index English German . . . . . . . . . . . 64Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting

23、, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of cop-yright is permitted subject to the licensing conditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/richtli-nien)

24、.We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the internet at www.vdi.de/4603.IntroductionFor operative and strategic decisions relating to pro-duction and to the maintenance of plant

25、s it is neces-sary to have knowledge of the current condition of the production facilities that is up-to-date and can be re-lied on. Information processing with its highly devel-oped hard- and software can support this work with so-called operation management and process moni-toring systems. Informa

26、tion from such systems is used for monitoring and optimization as well as to control processes and maintain the relevant plants.1 ScopeThis standard deals with the operation management and process monitoring system of plants for power generation and distribution as well as of plants of the B55EB1B3E

27、14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2014 VDI 4603 Blatt 1 / Part 1 3 gungs- und Entsorgungswirtschaft. Die vorliegende Richtlinie beschreibt Nutzen, Anwender, Funktionen und Schnittstellen von Elementen eines Betri

28、ebsma-nagementsystems.Die Richtlinie soll Anwendern als Leitfaden bei der Ausschreibung und Implementierung von Betriebs-managementsystemen dienen. Fr Anbieter von In-formationssystemen kann diese Richtlinie fr das Design von Systemen und Teilsystemen sowie zur Definition und Gestaltung von Schnitts

29、tellen ntzlich sein.Bild 1 zeigt die Informationspyramide unter den Aspekten dieser Richtlinie. Ein Betriebsmanage-mentsystem umfasst alle Funktionen, die unmittelbar den Betrieb einer Produktionsanlage untersttzen. utility and waste management industry and describes the benefit, users, functions an

30、d interfaces of the ele-ments of such a system. The present standard is intended to serve users as guidance for the tendering and implementation of op-eration management and process monitoring sys-tems. For suppliers of information systems, this standard may be useful for the design of systems and s

31、ubsystems as well as for the definition and configu-ration of interfaces.Figure 1 shows the information pyramid as repli-cated in this standard. An operation management and process monitoring system covers all the functions that directly support the operation of a production Bild 1. Informationspyra

32、mideFigure 1. Information pyramidB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2014 4 VDI 4603 Blatt 1 / Part 1Dabei sind Schnittstellen zu anderen Informations-systemen notwendig. Die Komponenten mssen ber Schnittstell

33、en innerhalb des Betriebsmanagement-systems verfgen. Die einzelnen Komponenten eines Betriebsmanagementsystems mssen nicht zwangs-lufig in einem Produkt integriert sein. Grundstzlich wird angestrebt, eine mehrfache Verwaltung und Speicherung identischer Informationen (Datenredun-danz) zu vermeiden.I

34、nnerhalb eines Unternehmens existiert eine Vielzahl an informationstechnischen Systemen mit verschie-denen Funktionen. Eine Abgrenzung hinsichtlich der vorliegenden Richtlinie ist deshalb notwendig.Folgende Funktionen werden in der Richtline nicht beschrieben: betriebswirtschaftliche Funktionen (z.

35、B. Kostenrechnung, Fakturierung) Einkaufsfunktionen (z. B. Bedarfsanforderung, Bestellung) Funktionen fr die raumbezogene Betriebsmittel-verwaltung und -dokumentation Vertriebsfunktionen Funktionen fr CRM (Customer Relationship Management) Funktionen zur Abbildung von konkreten gesetz-lichen Anforde

36、rungen Funktionen der Personalwirtschaft Funktionen der betrieblichen Emissionsber-wachung Funktionen von Labor-Informations- und Management-Systemen (LIMS) mit Ausnahme der Funktionen fr das Stoffstrommanagement Funktionen der Lagerwirtschaft werden unter dem Aspekt des Stoffstrommanagements und de

37、r Instand-haltung betrachtet.Die vorliegende Richtlinie beschreibt keine informa-tionstechnischen Basisfunktionen wie: IT-Sicherheit (siehe VGB RL 016, NERC CIP IEC 27 001 und NERC CIP IEC 27 002, Richtlinienreihe VDI/VDE 2182 ) Datenspeicherung und -archivierung Benutzerverwaltung Werkzeuge fr Ausw

38、ertungen (Berichte, Reporte, Business Intelligence usw.) hardwarerelevante FunktionenBranchenspezifische Funktionen und Merkmale, z. B. aus der Kerntechnik, knnen nicht in vollem Umfang bercksichtigt werden.Die Funktionen der Komponenten von Betriebsma-nagementsystemen werden im Rahmen dieser Richt-

39、plant. For this purpose, interfaces to other informa-tion systems are necessary. The components must possess interfaces within the operation management and process monitoring system. The individual com-ponents of an operation management system must not necessarily be integrated into one product. But

40、 it is, as a principle, aimed at avoiding multiple manage-ment and storage of identical information (data re-dundancy).In an enterprise, a great number of information tech-nology systems with different functions are available, therefore a delimitation is necessary for the purposes of this standard.T

41、he following functions are not described in this standard: business functions (e. g. cost accounting, billing) purchase functions (e. g. requisition, order) functions for location-related equipment manage-ment and documentation sales functions, functions for CRM (customer relationship man-agement) f

42、unctions to handle legal requirements functions of human resources management functions of the companys emission monitoring functions of laboratory information and manage-ment systems (LIMS), with the exception of the functions relating to the material flow manage-ment systemWarehouse management fun

43、ctions are considered from the aspect of material flow management and maintenance.The present standard does not describe basic infor-mation technology functions such as: IT security (see VGB RL 016, NERC CIP IEC 27 001 and NERC CIP IEC 27 002, series of standards VDI/VDE 2182) data storage and archi

44、ving user management analysing tools (reports, business intelligence, etc.) hardware-relevant functionsFunctions and criteria of specific industrial sectors such as, for example, from nuclear engineering can-not be fully taken into account.Within the scope of this standard, the functions of the comp

45、onents of operation management and process B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCAB7EF8BD9NormCD - Stand 2014-05Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2014 VDI 4603 Blatt 1 / Part 1 5 linie in den nachfolgenden Tabellen mit den Worten charakterisiert: muss: bindende Anforderun

46、g soll: Anforderung, wenn nicht erhebliche Grnde dagegen sprechen sollte: Empfehlung kann/darf: Erlaubnis2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:AbfallReststoff, der nicht verwertet werden kann und ent-sorgt werden muss.AnlagePlanvolle Zusammenstellung von in ruml

47、ichem Zu-sammenhang stehenden Maschinen.Anmerkung: Die Maschinen knnen funktional, steuerungstech-nisch oder sicherheitstechnisch verknpft sein.AnlagendatenmanagementDatenmanagement zur Verwaltung von technischen und organisatorischen Informationen zu Anlagen.AnlagensicherheitManagementwerkzeug gege

48、n die anlagenspezifi-schen, betrieblichen und umgebungsbedingten Ge-fahrenwirkungen auf die Anlagen und Arbeitsmittel sowie der Eingriff Unbefugter und das nicht bestim-mungsgeme Betreiben der Anlagen.Anmerkung: Die inhrente Anlagensicherheit wird in der Regel durch die CE-Konformitt sichergestellt

49、und beinhaltet vorbeu-gende Manahmen, um die Auswirkungen von Strungen mg-lichst gering zu halten. Die Arbeitsmittel und Anlagen sowie das Betreiben der Anlagen mssen dem Stand der Sicherheitstechnik entsprechen. Dennoch obliegt dem Anlagenbetreiber eine (Rest-) Risikobeurteilung mittels Gefhrdungsbewertung. Insbesondere sind Manahmen gegen Brnde und Explosionen zu treffen. Sicher-heitsrelevante Anlagenteile mssen bei Errichtung und wiederkeh-r