MBA INFORMATION MANAGEMENT THESIS RESEARCH PROJECT                         

Selection and decision-making criteria for a Distributed Control Systems in the process industry”.

5.4 Functionaliteit - Functionality

De functionele specificatie richt zich op het vastleggen van de structuur van de oplossing.

In deze paragraaf worden de eisen aan de functionaliteiten beschreven welke voor de toekomstige gebruikers van het systeem van belang zijn. De gewenste DCS functies worden vastgelegd, waarbij naast de gebruikelijke functies in het bijzonder specifieke bewerkingen worden gedefinieerd.

Het is in deze fase van de automatisering van belang kennis te hebben van en rekening te houden met de beschikbare ‘standaards’ en de mogelijkheden van het DCS systeem. De functionele eisen zijn sterk afhankelijk van de eigenschappen van het productieproces, bedieningsfilosofie, onderhoudsfilosofie ten aanzien van interne en externe taken en softwarerevisies en omgevingscondities.

Met heldere doelstellingen en applicatie eisen wordt het een stuk eenvoudiger om met een DCS leverancier een discussie te voeren. De ontwerpinformatie is essentieel en dient deel uit te maken in de algemene beschrijving van het proces of onderdeel dat bestuurt dient te worden.

Deze paragraaf is in onderstaand viertal subsecties opgedeeld:

1. Type functionele eisen;
2. Functionele eisen van gebruikers[1];
3. Gebruiksvriendelijkheid versus functionaliteit;
4. Richtlijn voor het opstellen van de SMART functionele eisen.

Deze paragraaf kan dan ook niet meer zijn dan een gestructureerde checklist met functionele criteria, die project specifiek moet worden ingevuld.
5.4.1. Type functionele eisen

De eisen ten aanzien van de functionaliteit zijn onder te verdelen in de onderstaande subgroepen.

Fig. 26 Functionele Specificatie[2]

Visionaire eisen             Eisen op het hoogste niveau, dit geeft de toekomstige richting aan van het systeem als de topdoelstellingen van het systeem.

Functionele eisen          Wat het systeem moet doen, de essentie van een systeem, zijn missie en fundamentele functionaliteit.

·        Doelstelling hoe het proces bestuurd moet worden;

·        Integratie eisen tussen applicaties en hardware;

·        Interfaces met andere systemen;

·        Besturing van het procesdeel[3];

·        Eisen aan reserveonderdelen (is apart beschreven in paragraaf services).

Systeem belasting                    Hoe zijn de systeemprestaties. Met ander woorden de benodigde

capaciteit om de systeemprocessen te kunnen uitvoeren. Voorbeelden zijn:

·        Systeem piekbelasting;

·        Snelheid van uitvoering;

·        Data opslag capaciteiten;

·        Vrije IO kanalen;

·        Free CPU;

·        Et cetera.

Ontwerpbeperkingen                Dit zijn ontwerp ideeën die meegenomen moeten worden in het systeemontwerp. Voorbeelden hiervan zijn:

·        Algemene besturing- en bedieningsrichtlijnen;

·        Algemene installatie- en omgevingsvoorwaarden;

·        Hardware configuratie richtlijnen;

·        I/O Rack indeling;

·        Stroomvoorziening;

·        Installatieschema en planning;

·        Voorschriften over kabeltypes, kabelroutes en aansluitingen;

Conditionele beperkingen          Dit zijn aanvullende beperkingen zoals moet voldoen aan:

·        De Europese CE richtlijn.

·        De lokale, nationale of internationale standaarden.

Prestatie eisen                           De prestatie-eisen de die verschillende stakeholders stellen of wel hun doelstellingen, dit kan verder worden onderverdeeld in:

Besparingen                              De vereiste verbeteringen in het gebruik van de bedrijfsmiddelen, meer opbrengsten en andere kostenbesparingen vergeleken met de bepaalde benchmark studies. Dit is de basis van de businesscase.

Kwantitatieve eisen                   Hoe goed moet het systeem presteren, bijvoorbeeld, bruikbaarheid (usability), beschikbaarheid en redundantie eisen (availability) en klanttevredenheid.

Kwalitatieve eisen                     Hieronder vallen voorschriften, certificering zoals ISO, VCA en toegestane uitrustingen. Kwaliteiten worden ook wel “non - functional requirements” genoemd[4].

Eisen aan resources                  Hoeveel resources willen de stakeholders beschikbaar stellen tijdens de ontwikkeling van het project en hoeveel om het systeem te bedienen en te onderhouden. De beschikbare resources zullen in verhouding moeten staan tot de verwachte toegevoegde waarde die de stakeholders krijgt als het systeem functies en prestaties.

Wie heeft welke verantwoordelijk tijdens het project voor:

·        Hardware, software, documentatie, beschermende maatregelen;

·        FAT en SAT testen en commissioning.
5.4.2. Functionele eisen van gebruikers

Een aantal stakeholders gaat ook daadwerkelijk met het systeem werken als gebruiker en zullen aanvullende eisen stellen om hun taken goed te kunnen uitvoeren. Dit zijn de onderstaande functies:

·        Operators;

·        Multidisciplinair management;

·        Onderhoud;

·        Engineering;

·        System administrator.

Hierna worden de hoofdtaken van deze gebruikers benoemd en welke functionaliteit voor hun taken noodzakelijk zijn. Daarna wordt er iets meer ingezoomd per type gebruiker.

Operators;

De operators hebben als primaire verantwoordelijkheid het besturen van de processen. Het DCS systeem is een middel om informatie te verschaffen en besturingen te verrichten.

• Onderhoud;

Medewerkers van onderhoudsdienst of technische dienst zorgen er voor dat de productiefaciliteiten optimaal beschikbaar zijn. Bij storingen in de procesapparatuur dient men snel geïnformeerd te worden. Voor preventief onderhoud is men geïnteresseerd in draaitijden van machines en asset management gereedschappen voor proces apparatuur zoals kleppen, motoren en veldzenders (transmitters).

• Multidisciplinair management;

De verschillende leidinggevende functionarissen binnen en productieomgeving hebben een primaire verantwoordelijkheid, het beoordelen en bijsturen van de productie. Management binnen de productie is geïnteresseerd in draaiuren van installaties. Een DCS dient over alarm en registratie functies te beschikken.

• Engineering;

Engineering heeft als primaire verantwoordelijkheid het projectmatig wijzigen en uitbreiden van de systemen binnen de productie. Het DCS dient over functies te beschikken waarmee de engineers de systemen kunnen aanpassen bij wijzigingen van de productie processen;

• System administrator;

De System administrator draagt de eindverantwoordelijkheid van het systeem en dient te kunnen beschikken over gereedschappen om het beheer zo optimaal mogelijk te kunnen uitvoeren.

Functionaliteit ten behoeve van productie[5]:

• Alarmafhandeling (Storingen);
• Bedieningsmiddelen;

·        Betrouwbaarheid (Reliability);

• Operatorinterface (Ergonomie);
• Procesgegevens presentatie (Monitoring);
• Trending.

Functionaliteit ten behoeve van onderhoud:

• Diagnose gereedschappen;
• Documentatie;
• Het geven van waarschuwingen (alerts) bij problemen;
• Remote support (dit in relatie met service);
• Traceerbaarheid van acties;
• Tuning van de regelingen.

Functionaliteit ten behoeve van het management:

• Historische trending;
• Ondersteuning applicatiepakketten;
• Ondersteuning spreadsheet/databases;
• Rapportgeneratie;
• Recepten genereren en downloaden.

Functionaliteit ten behoeve van engineering[6]:

• Applicatie ontwikkeling;
• Communicatie met informatiesystemen;
• Communicatie met procesbesturingssystemen;
• Configuratie functies;
• Documentatie;

·        Eenvoudig te configureren;

• Interne programmeertaal;
• Ondersteunende database;
• Online download mogelijkheden;
• Ontwerpen procesplaatjes;
• Ontwerpen symbolen;
• Superviserende functies;
• Uitbreidbaarheid.

Functionaliteit ten behoeve van systeem administrator:

• Back-up faciliteiten;
• Toegangsbeveiliging;
• Traceerbaarheid van acties;
• Uitvoeren van patch, update en upgrade management;

Zie Appendix E4 voor detailbeschijving functionaliteit in meer details

5.4.3. Gebruiksvriendelijkheid versus functionaliteit

Uit een Amerikaans onderzoek van kopers van producten blijkt dat mensen vóórdat zij het product hebben gebruikt capability (wat een product kan) het belangrijkste vinden. Maar als ze het eenmaal hebben gebruikt staat de usability (gebruiksgemak) voorop. Ofwel kan een product veel dan maakt dat dit product in de eerste instantie aantrekkelijk maar in de tweede instantie juist onaantrekkelijk[7]. De aanbeveling die uit dit onderzoek komen zijn:

·        Bied klanten hulpmiddelen waarmee ze kunnen uitzoeken welke functionaliteit ze echt nodig hebben;

·        Ontwerp producten die één ding heel goed doen;

·        Ontwikkel een breed assortiment van eenvoudige producten in plaats van een smaller assortiment van complexe producten;

·        Werk met prototypes en doe product gebruikersonderzoek;

·        Zorg voor een goede balans tussen “gebruiksvriendelijkheid versus functionaliteit”.

5.4.4. Richtlijn voor het opstellen van de SMART functionele eisen

Onderstaande richtlijnen helpen om de functionele eisen op te stellen. Een functionele eis is in voldoende mate specifiek als de behoefte concreet genoeg is verwoord om een passende oplossing te bepalen. Dit wordt bereikt met[8]:

1.      Gebruik een unieke aanduiding;

2.      Schrijf een volwaardige zin;

3.      Schrijf een bondige zin;

4.      Beschrijf de behoefte en niet de oplossing;

5.      Beschrijf niet meer dan één behoefte;

6.      Identificeer de vaagheden;

7.      Concretiseer de vaagheden met substellingen;

8.      Gebruik een uniforme zinsbouw;

9.      Gebruik een beperkte woordenschat;

10.  Verklaar de termen en afkortingen;

11.  Voorzie de functionele eisen met context met gezichtspunten;

12.  Voorzie de functionele eisen met proza en modellen;

13.  Voorzie van belang (essentieel, belangrijk, gewenst, onbelangrijk) en urgentie (hoog, midden en laag).

Daarnaast is het belangrijk om een meetbare grootheid hieraan te koppelen om het resultaat later te kunnen valideren. Begrippen als “State of the art”, “gebruiksvriendelijk” en “snel” zijn geen meetbare grootheden.

When you need specific information please send my a e-mail.

Willem.Hazenberg@dcsselect.eu

18-10-2009