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Fb 1020 Der Einsatz von Arbeitsunterlagen für Operateure im

1. Sunpllqsnesini gq w 4911199 pun lnu s q ln g 4911199 w ul 1 59 Ul 1 2 744 1198 JEE EI SSO U S Jop JEYIUO1491J yu Ans us uj 1 SSOlU2S pul sq ln q SSOlUOS yluu ss yyi 1 S VN q u g 105 Gemeinsamkeiten bestehen darin dass alle Betriebe die Vorqualifikation f r die weitere Ausbildung zum PLS Operateur festgelegt hatten Die Betriebe A B C und D legen mit Ausnahme des Betriebes E alle Wert auf eine abgeschlossene Facharbei ter Ausbildung als Schlosser oder Chemikant Der Betrieb E stellte f r seine darge stellten Aufgaben Meister Ingenieure und Techniker ein Des Weiteren wurde
2. 111 bersicht ber die Arbeitsunterlagen der einzelnen untersuchten mc 1112 015051015804096058189705 7777777077 970 7977777787 7777008700 7977777797 113 Hierarchie der Arbeitsunterlagen der untersuchten Betriebe 118 Analyse der Arbeitsunterlagen nach Aufgaben und L LEOLUSZISIRIIL S s 125 Analyse der Arbeitsunterlagen nach Kriterien f r alte te En Le E 126 3 4 4 Ergebnisse der Arbeitsunterlagenanalyse 128 3 4 4 1 Analyseergebnisse der Unterlagen aus den Betrieben 128 3 4 4 2 Ergebnisse der inhaltlichen Auswertung 131 3 9 Vergleich von papier mit rechnergest tzten Arbeitsunterlagen 139 4 Anforderungen an Arbeitsunterlagen 142 4 1 Allgemeine Anforderungen an Arbeitsunterlagen aus der LIISTALIL ANA A en 0 0071779177 007 142 4 2 Anforderungen an rechnergest tzte Arbeitsunterlagen aus der Beete 143 4 3 Anforderungen an Arbeitsunterlagen aus den Analysen der Aufgaben Qualifikationen und Unterlagehn 145 4 4 Beispiele AUS der DC m daya aya EEE 149 4 5 Musterarbeitsunterlage 833 158 4 6 Strukturelle Anforderungen an Arbeitsunterlagen 159 5 167 net Tee
3. 54 EIERE gedet 54 PLS Schadensbegrenzungseinrichtungehn 55 Prozessleitsystem in den Betrieben 57 Betrieb A Luftzerlegung 0000 nnnennn ann nenne nnn ernennen 57 Betrieb B Schaumstoff aaa een een 58 Betrieb EIGNEMIKAlIEN ana nenn 60 61 Betrieb E Cnergieversorgung 62 Aufgaben der Operateure 63 Aufgaben aus GEL OTA LL ay 63 Aufgabenfelder im Normalbetrieb 63 Aufgabenfelder bei der St rung 64 Aufgabendefinition am Beispiel von Untersuchungen im Kernkraftwerk 65 Aufgaben der Operateure in den Betrieben 69 Aufgaben der Operateure im Betrieb A 69 2 3 2 2 3 3 2 2 4 3 2 2 5 3 2 3 2 1 3 2 3 2 3 3 3 3 1 soll 3 3 2 3 3 2 1 3 3 3 25 0 0 KE 3 3 3 4 33989 3 3 3 6 3 3 4 3 4 3 4 1 3 4 2 3 4 3 3 4 3 1 3 4 3 2 3 4 3 3 3 4 3 4 Aufgaben der Operateure im Betrieb B 70 Aufgaben der Operateure im Betrieb C 70 Aufgaben der Operateure im Betrieb D 70 Aufgaben der Operateure im Betrieb E
4. 71 Aufgabenanalyse ber Matrizen 72 Definition der Betriebszust nde 74 Matrizen f r die EE 78 Qualifikation der Operateure 82 Qualifikationen aus der Literatur 82 Voraussetzungen f r den Operatetur 82 Kenntnisse des Operateurs 84 Qualifikationsanalyse ber die Matrizen 88 Auswertung der Matzen 93 Stand der Ausbildung nach der Betriebsanalyse 97 Betrieb A Luftzerlegung nano nnn ann nennnnnn ernennen 98 Betrieb B Schaumstoff ee ee 99 Betrieb C Cnemikaller un da dada yaaa een 100 BOHEUD 101 milli clodi ele re 0007075790 102 Zusammenfassung des Ausbildungssystems der Betriebe 103 SCHEER eenegen 108 Analyse von Arbeitsunterlagen 109 Gesetzliche Grundlagen zu den Unterlagen in den Leitwarten 110 Unterlagen aus der Sicht der PLS Hersteller 111 Analyse der Arbeitsunterlagen f r PLS Operateure in den
5. 8 Ft Et 1 1 Gefahrstoff Informationen zu unterlassen g o 2 111 Tre GE F BS N S e II Pm SE PR DE E 38 TC EE 22 E kuz m 5 Lu JE ER E ERC HERE raus mm wm mE SE KE DR ER BE P KREE m E e E e E RER IR DO D WR WE HL UN pe mn a a man 7 nn ur uu 5 3 3 2 R 2 B SS A 2 2 Abb 3 16 Bedeutung der Kriterien in den verschiedenen Unterlagenebenen Teil 2 139 Bei den im St rfall bedeutenden Kriterien Vorgehen im St rfall und zu unterlas sende Handlungen ist zu erkennen dass hier die arbeits und t tigkeitsbezogenen Unterlagen am wenigsten auf diese Anforderungen ausgerichtet sind Auch hier ein Hinweis darauf wie der nicht bestimmungsgem e Betrieb in den Unterlagen ver nachl ssigt wird Zugunsten der Automatisierung fehlen dem Operateur hier Anga ben die wichtig sind f r den Fall dass die Technik versagen sollte 3 5 Vergleich von papier mit rechnergest tzten Arbeitsunter lagen In dem folgenden Kapitel wird ein berblick gegeben ber die vorgefundene Art der Arbeitsunterlagen in den f nf untersuchten Betrieben Au erdem werden die gene rellen Vor und Nachteile der beiden Formen diskutiert wobei es nicht m glich ist einer Variante den Vorzug
6. 40 Schematischer Produktionsablauf im Betrieb C 43 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb 45 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb E 47 Schematische Darstellung der Wirkungsweise von PLS Einrichtungen nach VDI VDE 2180 00 53 Zeitliche Entwicklung bei St rfall und Unfallursachen 56 Zusammenhang zwischen Zust nden und Aufgaben der Operateure f r ein Kernkraftwerk mit Siedevvasser Reaktor 65 Beispiel f r typische Aufgaben Vorbereitung Anfahren 68 Bedeutung der Aufgabenfelder nach Fehlerbereichen des Betriebes 80 Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb 3 6 S 3 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 15 3 16 4 1 4 2 4 3 44 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 4 10 4 11 4 12 175 Qualifikatorische Anforderungen an Fachkr fte in der chemiscnen ele 87 nderung der Fachkompetenz ber die Betriebszust nde 93 nderung der Methodenkompetenz ber die Betriebszust nde 94 nderung der Sozialkompetenz ber die Betriebszust nde 95 Problematik der Bezeichnungsvielfalt f r die Arbeitsunterlagen 112 Empfohlene Hierarc
7. 86 Matrix der Qualifikation der Operateure im bestimmungsgemilsen Betrieb 90 Matrix der Qualifikation der Operateure im nicht bestimmungs gem lsen Betrieb innerhalb des zul ssigen Fehlerbereiches 91 Matrix der Qualifikation der Operateure im nicht bestimmungs gemalsen Betrieb innerhalb des unzul ssigen Fehlerbereiches 92 Niveauverschiebung der Qualifikation am Beispiel aunen EINES RFZ nennen 96 Betriebspezielle Ausbildung 104 Vergleich der Struktur und des Inhaltes von Ausbildungen 106 Technische Normen f r Arbeitsunterlagen 111 Arbeitsunterlagen vom Betrieb A 114 Arbeitsunterlagen vom Betrieb B 119 Tab 3 19 Tab 3 20 Tab 3 21 Tab 3 22 Tab 3 23 177 Arbeitsunterlagen vom Betrieb Arbeitsunterlagen vom Betrieb D Arbeitsunterlagen vom Betrieb E Gruppierung der Arbeitsunterlagen von den untersuchten Betrieben nach Hlerarchlestruktur Analysekriteri
8. 8 ir Gm e SE rk bossb 38 BE BE CR BE E CR KE So Pm E EE DE EE hi e e o om mm pm S Pm mme Ss Abb 3 15 Bedeutung der Kriterien in den verschiedenen Unterlagenebenen Teil 1 137 Aktualisierung der Dokumente Nach dieser Auswertung zeigt sich dass die Aktualisierung der arbeitsplatz bzw t tigkeitsbezogenen Unterlagen Ebene Ill zu ber 90 regelm ig erfolgt Be trachtete Unterlagen der anderen Ebenen werden zu ber 60 aktualisiert Als kri tisch zu sehen ist die Aktualisierung der Dokumente der Ebene 11 anlagenbezogen sind doch hierunter auch die Alarm und Gefahrenabwehrpl ne gefasst Dieser Sachverhalt ist bez glich der Schadensbegrenzung bei St rf llen als kritisch zu se hen siehe auch Kapitel 2 2 3 2 Ebenso kritisch ist zu sehen dass Querverweise also Hinweise auf abh ngige T tig keiten bzw Anlagenanteile gerade bei den Unterlagen der Ebene l fehlen Dies ist sicherlich damit zu begr nden dass diese schon sehr spezifisch sind Auf der ande ren Seite sind Querverweise gerade hier sinnvoll damit ausgehend von einer auf tretenden Gefahrensituation direkt benachbarte Anlagenteile ber cksichtigt werden k nnen ohne dass auf eine andere Unterlage zur ckgegriffen werden muss 138 m0 E H o 17 mmm mmm wm e SC nn x sx xax 58 1 E
9. Folgende Angaben sind Ergebnisse der Auswertung standardisierter Frageb gen die von acht Herstellern ausgef llt wurden Die Ausbildung eines Operateurs ist sehr unterschiedlich und h ngt stark vom Einsatzgebiet des Systems und des Operateurs ab Zun chst wurde in diesem Zusammenhang ermittelt welche Berufsausbildung die von den Herstellern geschulten Personen mit sich bringen Die Angaben zu der Berufsausbildung der Auszubildenden streuten vom Ungelernten ohne Erfahrung am Computer bis hin zum Facharbeiter der die n tigen Prozess und EDV Kenntnisse besitzt Wichtig sind nach Angaben der Hersteller weniger die eigentliche Berufsaus bildung der Personen als vielmehr die Kenntnisse ber den Prozess und die Verfah ren die mittels PLS gef hrt werden oder werden sollen Um herauszufinden welche Ziele die Hersteller ber ihre Aus und oder Fortbildun gen erreichen wollen wurde gefragt welches Handlungswissen ihrer Meinung nach 98 ein Operateur erwerben sollte Die gemachten Angaben variieren von Computer grundwissen und Verfahrenskenntnissen ber Wissen ber den Funktionsumfang Technologie und Prozesswissen bedingte Prozessleittechnik Kenntnisse bis hin zu den vertieften Prozesskenntnissen Im Bezug auf die Ausbildung bez glich Extremsituationen wird laut der Firmen bei sieben von acht auf Verhalten bei St rfallen eingegangen jedoch nur bei vier von acht F llen auch eine St rfallsimulation durchgef hrt Es ist als Defizi
10. 5 5 1 Bung sayasag y n 2 2 CH UOA Jeinuuojsqauag SIUYIISZISNISUPJIO 2111 Jetsibau Z 55 CH ue uay q y 1 yuy gt s oasgqanag 4 lUu lpl Al Dun sosi Alinpioniq q ul qyneulo ny u uns i muesq z g Z wyeuq uz aquu paIM pun XX Ul ULEVESES l q auejduueiy 2 21 25 uoa uoysa dsuy l q u leul A uejduuejy zi q ln q a 9811198 3 99198 8 4211198 ville Jose u q l lun n xbnin u boz q S ybue pun zyejdsyiaguy u q4 n y nin pun sq u q SUSI 7 n ybnin pu b ipun s 91513 122 In dieser Tabelle spiegelt sich auch der Sachverhalt der Bezeichnungsanarchie wi der so sind beispielsweise Alarmpl ne im Betrieb A in der zweiten und dritten Ebene angesiedelt Ein weiteres Beispiel daf r dass die berschriften nicht selbstverst nd lich sind Vor allem auch nicht in der betrieblichen Hierarchie Arbeitsplatz Anlage Betrieb Unternehmen gerade beim Auftreten von St rungen und deren Auswirkun gen ist aber auch in diesen Hierarchien mit dem PLS und der Organisation entgegen zu wirken Es ist vor diesem Hintergrund
11. 59 15 UOA U JEJY u bne y ses pun Jayd s u biyou pun u up onz il uu s uaydesuNn ap vv yl unu ua unys omgy u unio s 19g u ll sl q ls y yueq nH A pun y ybisseH Anz l ql v lsul s4 lq 9 rp pun uswyeugewus sg s wap Ul pne ssnw ug u r lbqy LS1 T1OS uianater l b l pue snz won Bunyeyssgysayny u uuo s unil sieq pun us ungnus pag uraw jy U MUBUEAS Un EU S UaiatslEax u bunu n sine qy uoa Bunsainnyy snes pun pesqaujag snpoyy usunpynajsjnejgy 4 4 ua unJanajsjneigqy uoa pun u u eqo q pun uaualpag u upuBAS Un EUoS YIAN u ss zol i usJyoegoag pun uaus pag 1 apusneyossneuon Bunyals llge sssazold pun uy as amuyejpueH Ul Dun uaua pag seg Inyeseday ypeu aBejuejeleddesynyg uoNEenySIQIS s p yoeu wnz 2 Dupnuaiacuon aulswa l y u zyoeqo g pun sajeseddesyny s ul Bunyassquon nyeseday pun uonelns q u v l lnunuoysip pun
12. Unterlagen des PLS Fragengruppe VI Die letzte Gruppe enthielt Fragen zu den Unterlagen die f r das PLS erstellt werden und in welcher Form sie vorliegen sowie zu weiteren mitgelieferten Informationen 35 2 3 2 Ergebnisse Drei der antwortenden Unternehmen haben weniger als zehn Mitarbeiter die H lfte mehr als 21 Mitarbeiter und eine Firma sogar 120 Mitarbeiter Die berwiegende Zahl der Unternehmen sieben von acht die geantwortet haben arbeiten mit Kooperationsunternehmen zusammen Die meisten dieser Kooperati onsunternehmen sind gr er als die angeschrieben Betriebe selber Einige dieser Kooperationsunternehmen sind entweder auch selber Hersteller von Prozessleit technik oder Gro abnehmer wie Siemens Daimler Chrysler RWE Bayer AG und ABB Die weiteren Ergebnisse sind im Kapitel 3 Auswertung in den jeweiligen Ab schnitten ausgef hrt 2 4 Betriebe Im diesem Kapitel werden die untersuchten Betriebe vorgestellt Sie werden anony misiert dargestellt Es wird jedoch Wert darauf gelegt die Produktionsabl ufe und die Gegebenheiten in den jeweiligen Leitwarten so detailliert wie m glich darzustellen um die erhaltenen Ergebnisse im richtigen Kontext zuordnen zu k nnen Jedem Be trieb wurde ein Kennbuchstabe A E zugeordnet wobei diese Kennbuchstaben im Folgenden auch f r weitere Ausf hrungen und Erl uterungen zu den Untersuchun gen sowie deren Ergebnisse Verwendung finden Die untersuchten Betriebe wurden nach
13. berpr fung in der Diese Arbeitsvorschrift wurde gepr ft durch Praxis Name Datum Ausdruck am 03 07 03 14 28 Seite 5 von 5 Autor eingeben Abb 4 6 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 5 156 Das beschriebene Beispiel diente als Darstellung f r eine Arbeitsunterlage die ein Operateur bei seiner T tigkeit einsetzt um bei der Durchf hrung der Aufgabe unter st tzt zu werden Als n chstes Beispiel soll eine Unterlage dienen die zum Zweck des Trainings von den Operateuren erstellt wird Im Betrieb A Luftzerlegung findet w chentlich eine sicherheitstechnisch relevante Gruppenarbeit auf Grundlage der AEA Methode statt die UMEA Unfallm glichkeiten erkennen und auswerten Die Operateure suchen sich eine kritische Situation her aus analysieren diese und leiten die richtigen Reaktionen und Ma nahmen ab Die Ergebnisse werden nochmals diskutiert und dokumentiert Diese kritischen Situatio nen leiten die Operateure auf Grund ihrer Erfahrung ab oder weil sie so schon auf getreten sind oder sie er rtern fiktive m gliche Ereignisse Das Personal besch ftigt sich somit regelm ig mit kritischen Zust nden was die fehlende Praxis und Unter lagen in Extremsituationen erg nzen soll Diese Methode hat sich positiv ausgewirkt was die Ber cksichtigung der kritischen Betriebszust nde in den Unterlagen beweist vgl Abbildung 3 12 zus tzlich wird das geforderte hohe Ma an Methodenkompe tenz vgl Abbildung 3
14. 39 2 4 2 2 PIOUUKLONSAD sera 39 2 4 2 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem 41 2 4 3 BEI BE 41 2 4 3 1 Allgemeine Informationen 41 2 4 3 2 2 4 3 3 2 4 4 2 4 4 1 2 4 4 2 2 4 4 3 2 4 5 2 4 5 1 2 4 5 2 2 4 5 3 3 1 3 1 1 3 1 2 3 1 2 1 3 1 2 2 31 23 3 1 2 4 2 0 3 1 3 1 3 1 92 3 1 3 4 2 109 3 2 3 2 1 1 3 2 1 2 32 63 EK 3 2 2 1 Produktionsablauf 42 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem 43 BONED D n 43 Allgemeine Informationen 43 PFOQUKUONSAD AUT uns een 44 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem 45 BE EDE ea aa s s n 46 Allgemeine Informationen 46 ADIAUEE dor NEZIENFUNG re ee 47 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem 48 Et n Le E 49 EL IRR adadan 50 Ergebnisse der Umfrage bei PLS Herstellern 50 Zusammenstellung der Klassifizierung von PLS Einrichtungen nach VDIVDEZ 52 PLS Betriebseinrichtungen 53 PLS bervvachungselinrichtungen
15. Bige Au enarbeiten der Operateure gefestigt Um eine Basis im nicht bestimmungs gem en Betrieb zu erhalten kann dies wegen des selteneren Auftretens nur ber Simulationen erreicht werden Dieser Sachverhalt wird nicht so wahrgenommen so bieten nur vier von acht befragten PLS Herstellern eine St rfallsimulation an Die Si mulation erfolgt in zwei der f nf besuchten Betriebe Dieses Defizit muss bei der Ausarbeitung von Unterlagen f r solche Betriebszust nde ber cksichtigt werden Die Ausbildung ber Simulatoren macht durchaus Sinn denn die Fehlerzahl wird von einem zum anderen Lernschritt geringer bis sich stabile und schnelle Reaktionen entwickelt haben Es konnte beobachtet werden dass sich die Fehleranzahl auf ei nem gewissen Niveau einpendelt durch das der Typ des Operateurs und seine psy chologischen Besonderheiten bestimmt werden Durch die Bildung von vwerten k nnen die Kandidaten verglichen und ihre Eignungen bestimmt werden Au erdem ist die Fehleranzahl durch das Training um den Faktor drei gesunken Goruchin 83 Die Fachkompetenz aber auch die Methodenkompetenz werden ausgepr gt wenn die Operateure auch bei Aufsenarbeiten eingesetzt werden So lernen sie beispiels weise neue Anlagen vor Ort kennen und bekommen gleichzeitig eine ausgepr gte bersicht der gesamten Anlage So ist es als positiv zu bewerten dass drei Betriebe die Operateure regelm ig f r Au ent tigkeiten einsetzen 109 Bei
16. Schmidt 98 F Schmidt Verbesserung der Bediensicherheit durch qualifikationsgerech tes Trainieren von Anlagenfahrern in der chemischen Prozessindustrie Bil dungsverbund Chemie und Technik e V 1998 Sommer 99 J Sommer Sicherheitskonzepte validieren und optimieren das Sicherheits bewu tsein sch rfen Simulation von Batchprozessen mit ISIS T 40 6 S 37 40 1999 St rfallVO 00 12 Verordnung zum Bundes immissionsschutzgesetz St rfallverordnung 12 BImSchV v 26 04 2000 BGBI 5 603 173 TAA 02 Erfahrungsberichte ber Pr fung der Sachverst ndigen nach 29a Abs 1 BImSchG Unterausschuss des Technischen Ausschusses f r Anla gensicherheit TAA 2002 UBA 01 Strategien zur Verhinderung von Fehlbedienungen in verfahrenstechni schen Anlagen Forschungsbericht 298 94 309 Umweltbundesamt 2001 UBA 02 ZEMA Jahresbericht 2000 Zentrale Melde und Auswertungsstelle f r St r falle und St rungen in verfahrenstechnischen Anlagen Umweltbundesamt Berlin 2002 VDUVDE 2180 00 VDI VDE 2180 Sicherung von Anlagen der Verfahrenstechnik mit Mitteln der Proze leittechnik Bl tter 1 5 2000 NVirstad 83 J Wirstad Planung und Gestaltung der Ausbildung von Prozesswarten Personal Regelungstechnische Praxis 25 1 S 4 10 1983 174 Abbildungsverzeichnis Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb Abb A
17. berblick ber sein Aufgabengebiet zu geben Unter Praxiserfahrung fallen alle T tigkeiten in der Ausbildung die praktischer Natur sind z B T tigkeiten in der Messwarte Labort tigkeiten bedienen und betreuen ei nes Anlagenteils Der Bereich Schulungen und Fortbildungen soll kenntlich machen dass nach und w hrend der Ausbildung die erlernten Fertigkeiten st ndig aufgefrischt oder erg nzt werden Es werden auch Schulungen angeboten um weiterf hrende Qualifikationen zu erwerben wie im Betrieb D die Ausbildung zum Noffallleiter Diese Schulung quali fiziert den Arbeitnehmer zur Leitung der Leitwarte bei einem St rfall Die Schulung zum Koordinator befugt den Arbeitnehmer zu Koordinationsaufgaben wie das Aus stellen von Erlaubnisscheinen etc Unter dem letzten Gliederungspunkt wird durchaus unterschieden zwischen Simula tion und Training Unter Simulation versteht man die gefahrenfreie Erprobung von Gefahren und St rfallsituationen Diese werden an einem eigens daf r bestimmten PC durchgef hrt Die Simulationen umfassen Situationen welche im realen Alltag auftreten k nnen wie z B Gasleitungs oder Wasserrohrbruch oder gef hrliche An lagenzustande wie z B Druck oder Temperatur zu hoch Der Unterpunkt Training ergab sich weil ein Betrieb ein praktisches Training erler nen von Verhalten und Vorgehensweisen im Beruf angibt Bei Betrachtung der Darstellung f llt auf dass der Bereich allgemeine Fachkenntnis se bei den Be
18. bervvachungsaufgaben und Aufgaben der Koordination und Kommunikation steigen die Anforderungen an die Methodenkompetenz im nicht bestimmungsgem Ren Betrieb sehr stark an Auch dieser Sachverhalt findet sich nicht in diesem Aus ma in der Qualifikationsvermittlung wieder so wird die Methodenkompetenz ledig lich in zwei Betrieben ber regelm ige sicherheitstechnische Systemanalysen gefe stigt Neben den Vorgehensweisen in unerwarteten Situationen k nnen sich die Ope rateure ber solche bungen auch das entsprechende methodische Vorgehen an eignen Da solche bungen in Gruppenarbeit erfolgen wird gleichzeitig auch die Sozialkom petenz erweitert Solche Trainingseinheiten sind zu begr en und sollten durch ent sprechende Schulungsunterlagen unterst tzt werden 3 4 Analyse von Arbeitsunterlagen Vor der Analyse der Arbeitsunterlagen soll an dieser Stelle erl utert werden was in diesem Projekt als Arbeitsunterlage verstanden wurde Der Begriff Arbeitsunterlage wird weder in der Literatur noch in der betrieblichen Praxis oder den gesetzlichen Regelwerken einheitlich verwendet Damit ein m g lichst breites Spektrum an Unterlagen f r die Analysen und somit f r die Ermittlung der Anforderungen an Arbeitsunterlagen zur Verf gung steht wurden zuerst als Ar beitsunterlagen alle Informationen betrachtet und gesammelt auf die die Operateure bei ihren Aufgaben und T tigkeiten Zugriff hatten Bei der Auswertung wurde ersi
19. die durch PLS oder durch mangelnde oder fehlende Arbeitsanvveisungen hervorge rufen vvurden ausgevvertet Die Analyse von Unf llen ist ein wirkungsvolles sicherheitstechnisches Werkzeug das Risikoschwerpunkte aufzeigt und somit die Ans tze f r Verbesserungen liefert In diesem Zusammenhang soll auf eine Auswertung von Unf llen eingegangen wer den die im Zusammenhang mit anderen Studien und Projekten durchgef hrt wurde da daraus wichtige Aspekte f r die Zielsetzung dieses Projektes gezogen wurden Als Datenbasis diente zum einen eine St rfalldatenbank die seit 15 Jahren im Fach gebiet Gef hrliche Stoffe gepflegt wird und ca 2800 Datens tze enth lt Zum ande ren wurde eine Auswertung herangezogen die im Rahmen eines BMFT Forschungsvorhabens zum Stoffzyklus Chlor erstellt wurde Des Weiteren konnte auf eine Datenbank mit gef hrlichen Stoffen zur ckgegriffen werden die Belastungen der Arbeitnehmer durch diese Stoffe erkennen l sst Diese Datenbank ist vertraulich Bei der Auswertung wurde ein besonderes Augenmerk auf die verschiedenen Be triebszust nde in denen sich eine Anlage befinden kann gelegt Dabei wurde unter schieden in den Normalbetrieb NB also der bestimmungsgem e ungest rte Pro duktionsbetrieb der Anlage f r den diese konstruiert und ausgelegt ist und den Nichtnormalbetrieb NNB unter den alle anderen Betriebszust nde fallen wie Repa ratur Wartung aber auch die Betriebsst rung und der St rfall Zw
20. Da die Unterlagen nicht aufgrund der Bezeichnung zu untersuchen waren wurden sie inhaltlich zun chst nach generellen Punkten durchsucht Hier sollte zun chst einmal herausgefunden werden bei welchen Aufgaben bzw die vier Aufgabenfelder des Kapitel 3 2 die Unterlagen den Operateur unterst tzen und ob Angaben zu Be triebszust nden abzuleiten sind Deshalb wurde der Volltext nach folgenden Punkten durchsucht 126 Tab 3 23 Analysekriterien nach Aufgaben und Betriebszustanden in den Un terlagen Muss eines oder mehrere der genannten Aufgabenfelder mittels der Unterlage abgearbeitet vverden e Koordination und Kommunikation uu us uu mu Wird der Betriebszustand angegeben oder auf Ma nahmen bei eventuellen Eintreten der Zust nde Gutbereich Zul ssiger Fehlerbereich Unzul ssiger Fehlerbereich Da die Unterlagen in Bezug auf diese Punkte meistens zu unspezifisch sind k n nen Mehrfachnennungen auftreten Diese Analyse soll zun chst aufzeigen in wie weit kritische Betriebszust nde ber cksichtigt werden und ob die Aufgabenbedeu tung wie sie ber die Matrizen ermittelt wurde auch in den Unterlagen so wider ge spiegelt wird Das Ergebnis wird in Kapitel 3 4 4 2 dargestellt 3 4 3 4 Analyse der Arbeitsunterlagen nach Kriterien f r Anforderungen Um in die Diskussion ber die Anforderungen an Arbeitsunterlagen den aktuellen Stand der Unterlagen aus den Betrieben mit einfliesen zu lassen wurden die
21. Schutzeinrichtung erforderlich Fehlbereich Fehlbereich Grenzwert der PLT Produktionsrelevante Aufgaben Betricbs Messen einrichtung Steuern Regeln berwachungs einrichtung Gutbereich PLT bervva chungseinrichtung Bestimmungsgem er Betrieb Die PLT Schadensbegrenzungseinrichtung wirkt nicht auf die Proze gr e Abb 3 1 Schematische Darstellung der Wirkungsweise von PLS Einrichtungen nach VDI VDE 2180 00 3 1 2 1 PLS Betriebseinrichtungen PLS Betriebseinrichtungen dienen dem bestimmungsgem en Betrieb der Anlage in ihrem Gutbereich In ihnen sind die zur Produktion erforderlichen Automatisierungs funktionen realisiert Dazu geh ren das Messen Steuern und Regeln aller f r den Betrieb relevanten Prozessgr en einschlie lich registrieren und Protokollieren In zunehmendem Ma kommen h here Regelalgorithmen komplexe Ablaufsteuerun gen automatisierte Rezeptfahrweisen und Optimierungsstrategien zum Einsatz Zur Erf llung all dieser Funktionen ist eine Vielzahl bin rer digitaler und analoger Si gnale zu verarbeiten Da die Funktionen der PLS Betriebseinrichtungen bei laufendem Betrieb st ndig oder h ufig berwacht werden unterliegen die PLS Betriebseinrichtungen einer Plausibilit tskontrolle durch das st ndig anwesende Bedienungspersonal sodass Ausf lle oder Fehlfunktionen unmittelbar erkannt werden k nnen 54 3 1 2 2 PLS bervvachungseinrichtungen PLS berwachun
22. berwachungsaufgaben der Mensch eine wesentliche Fehlerquelle ist muss das Verhalten des Menschen in konkreten extremen Fehlersituationen untersucht und die physischen M glichkeiten erforscht werden Goruchin 83 Bei den physi schen Voraussetzungen ist die Farbseht chtigkeit sehr wichtig Rosier 83 da die meisten Bildschirmdarstellungen in Farbe erfolgen Dadurch dass beim Arbeitsplatz des Operateurs meistens zwei oder drei Bildschirme nebeneinander stehen kommt es h ufig zu Blickwechseln wobei Adaptation Akkommodation und Konvergenzbe wegungen eine Rolle spielen Charwat 82 Zur berpr fung der physiologischen Eignung f r die Arbeit in Leitwarten stellen die Unfallversicherungstr ger in dem berufsgenossenschaftlichen Grundsatz f r ar beitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen G 25 Fahr Steuer und berwa chungstatigkeiten Mindestanforderungen an den arbeitsmedizinischen Untersu chungsumfang BG 00 Diese umfassen neben einer ganzk rperlichen Untersu chung unter spezieller Ber cksichtigung von Herz Kreislaufst rungen sowie neurolo gischen und psychischen Auff lligkeiten die Untersuchung von Seh und H rf hig keit Die untersuchten Sehfunktionen sind e Sehscharfe e Raumliches Sehen Farbsehen Cesichtsfeld e Dammerungssehen Blendungsempfindlichkeit Beim H rverm gen wird das Sprachverst ndnis bei Fl ster oder Umgangssprache festgestellt Lediglich bei berwachungst tigkeiten mit erh hten Anford
23. hrdungspotential aus diesem Betriebszustand Reinigung Wartung nicht geplant S Ill au er Toleranz gt Handlung Es gilt die Definition der Reinigung Wartung Inspektion wie im bestimmungsgema Ren Betrieb davon abweichend gilt zus tzlich der Zeitpunkt nicht vorhersehbar und die T tigkeit und die Dauer sind vorhersehbar Sofortige Instandhaltung wird ohne Aufschub nach der Fehlererkennung ausgef hrt um unannehmbare Folgen zu vermeiden Korrektive Instandhaltung wird ausgef hrt nach der Fehlererkennung um eine Einheit in einen Zustand zu bringen in dem sie eine geforderte Funktion erf llen kann DIN EN 13306 01 Nicht bestimmungsgem er Betrieb unzul ssiger Fehlerbereich St rfall S IV Ereignisablauf bei dessen Eintreten der Betrieb der Anlage oder die T tigkeit aus sicherheitstechnischen Gr nden nicht fortgef hrt werden kann und f r den die Anla ge auszulegen ist oder f r den bei der T tigkeit vorsorglich Schutzvorkehrungen vor zusehen sind DIN 25401 7 02 Das bedeutet eine St rung des bestimmungsgem Ren Betriebes bei der ein gef hrlicher Stoff durch Ereignisse wie gr ere Emissionen Br nde Explosionen das Leben oder die Gesundheit der Menschen bedroht oder die Umwelt Sach oder Kulturg ter besch digt werden St rfallVO 00 Notabfahren S V Hierunter sind zwei Punkte zu verstehen Schnellstm gliches automatisches Abfah ren der Anlage ohne Ber cksichtigung der Verfahrenst
24. wie die Betriebszust nde in den Unterlagen ber cksichtigt wur den ergab dass in nur zwei von f nf Betrieben der zul ssige Fehlerbereich abge handelt wird obwohl die Operateure hier die meisten Aufgaben abzuarbeiten haben Eine weitere Tendenz ist dass umso l nger das PLS im Betrieb umgesetzt ist desto mehr finden der zul ssige und der unzul ssige Fehlerbereich Ber cksichtigung in den Unterlagen Wenn das PLS neu eingef hrt wurde wird in den Unterlagen offen sichtlich nur vom bestimmungsgemiflfsen Betrieb ausgegangen Generell kann ge zeigt werden dass der nicht bestimmungsgem e Betrieb im Vergleich zu seiner risikorelevanten Bedeutung kaum in den untersuchten Arbeitsunterlagen ber cksich tigt wird 170 Unter Ber cksichtigung von geeigneten Beispielen aus den Betrieben sowie unter Einbezug der Kriterien der Arbeitsunterlagenanalyse wird mit Hilfe der ermittelten Anforderungen das Muster einer Arbeitsunterlage vorgestellt Abschlie end wird eine im Rahmen des Forschungsprojekts entwickelte Matrix vor gestellt um den Operateur in seiner Funktion als Sicherheitsressource zu best rken und zu trainieren Mit der im PLS hinterlegten Matrix kann sich der Operateur unab h ngig vom Ausgangspunkt in jedem Anlagenteil schnell einen berblick ber si cherheitsrelevante benachbarte Anlagenteile und Komponenten und deren m gli chen Verhalten verschaffen In einer zweiten Matrix findet der Operateur dann die zugeh rige Unterl
25. 2 5 Notabfahren SV 1 1 1 1 1 1 Die Matrizen spiegeln wider welche der Aufgaben die ber Literaturrecherche und Betriebsbegehungen ermittelt wurden bei welchen unserer Meinung nach relevanten Betriebszust nden durchzuf hren sind Die Analyse erfolgte folgenderma en Die Matrix f r den bestimmungsgem lsen Gebrauch dient als Referenz Jedes Aufgabenfeld wurde als Untermatrix betrachtet 80 e Die Anzahl der belegten Felder innerhalb der Untermatrix wurde ins Verh lt nis gesetzt mit der Gesamtanzahl der Felder der Untermatrix e Da alle Aufgabenfelder gleichbedeutend sind wird das Deckungsverh ltnis der Aufgabenfeldern im bestimmungsgem en Betrieb als Mindestaufgaben abwicklung 1 betrachtet Da sich das Deckungsverh ltnis mit dem Betriebszustand ndert kann durch den Vergleich der Deckungsverh ltnisse im nicht bestimmungsgem en Betrieb mit der Mindestaufgabenabwicklung im bestimmungsgem en Betrieb die Ver nderung durch den Betriebszustand verglichen werden Bsp Die Untermatrix Bedienung X bestimmungsgem e Betrieb besitzt 24 Felder davon sind 17 Felder belegt Das Deckungsverh ltnis entspricht 70 8 und ist als Mindestaufgabenabwicklung anzusehen In der Matrix f r den nicht bestimmungsgem en Betrieb innerhalb des zul s sigen Fehlerbereiches besitzt die Untermatrix dann zw lf Felder von denen elf Felder abgedeckt sind Das Deckungsverh ltnis entspricht 91 7 Die Be deutung
26. Aufgaben wurden die Qualifikationen zum einen aus den Anforderungen die von der Betriebsleitung an sie gestellt werden und zum anderen aus den Operateurinterviews unter Ber cksichtigung der Literatur er mittelt Die Analyse erfolgt ber Matrizen in denen die zehn Aufgaben siehe Tab 3 2 in Kap 3 2 3 vordefinierten Qualifikationen gegen bergestellt werden Daf r erfolgt eine Einteilung der Qualifikation in drei Kompetenzbereiche der Fach Methoden und Sozialkompetenz Da die physiologischen Grundvoraussetzungen die Basis bil den und auf jeden Fall von dem Operateur erf llt sein m ssen werden diese Qualifi kationen in der Matrix nicht ber cksichtigt Die Fachkompetenz eignet sich der Operateur im Laufe seiner Ausbildung und Be triebszugeh rigkeit an Sie umfasst folgende Qualifikationen e Wissen der physikalischen chemischen und verfahrenstechnischen Kenntnis se und Prinzipien Wissen der stoff und verfahrensspezifischen Kenntnisse Parameter mit de ren Toleranz und Varianz Wissen der betriebsspezifischen Kenntnisse Verfahrenstechnik und PLS e Kenntnis des Gefahrenpotentials der Anlage e VVissen um die Organisationsform und das Meldewesen in allen Betriebszu st nden e Erkennen aller Betriebszust nde e Sicheres Bedienen richtiger Befehl richtiger Knopf zur richtigen Zeit e F higkeit des spontanen Agierens Reagierens und e F higkeit f r parallele zeitgleiche Ausf hrungen von verschiedenen T tigkei ten
27. Die Methodenkompetenz umfasst die F higkeiten des Operateurs das sich angeeig nete Wissen in Probleml sungen umzusetzen und Strategien f r die Erf llung der sich je nach Anlagensituation ndernden Arbeitsaufgabe zu entwickeln Hierzu geh ren e Fehler Ursache identifizieren und lokalisieren Wissenstransfer leisten Umsetzen des Erfahrungswissens in neue Probleml sungen 89 Systemanalytisches Denkverm gen Denken in Zusammenh ngen Einfallsreichtum Improvisationsf higkeit und Umstellungsf higkeit wechselnde Aufgaben geistige Flexibilit t Um sich in das soziale Gef ge des Betriebes einzuf gen ben tigt der Operateur fol gende Sozialkompetenzen Teamf higkeit Ertragen von Stress Kommunikative F higkeiten Verantwortungsbewusstsein und F higkeit andere bei der Arbeit anzuleiten ber die Analyse soll dargestellt werden bei welcher Aufgabe welche Qualifikationen von Bedeutung sind Diese Analyse ber cksichtigt wiederum die oben vorgestellten drei bergruppen der Betriebszust nde Somit ergeben sich drei Matrizen die nun in den folgenden drei Tabellen dargestellt werden sollen Neben einer genaueren Aufschl sselung f r welche Aufgabe welche Qualifikationen notwendig sind soll so auch ausgewertet werden wie sich die Anforderung an die Qualifikationen des Operateurs bez glich der Betriebszust nde ndern 90 Tab 3 10 Matrix der Qualifikation der Operateure im bestimmungs
28. Grund ihrer Erfahrung ab wenn dieser Fall so bereits aufgetreten ist oder sie er rtern fikti ve m gliche Ereignisse Das Personal besch ftigt sich somit regelm ig mit kriti schen Zust nden um die fehlende Praxis in Extremsituationen auszugleichen Da durch k nnen im Vorfeld Probleme und ihre Ursachen erkannt und behoben werden z B durch eine Ver nderung der Technik oder durch die Erstellung entsprechender Arbeitsunterlagen Die durchgef hrten Analysen tragen auch dazu bei dass die Ope rateure bei der Anbahnung einer St rung eines St rfalls gezielter handeln k nnen da ihnen die Zusammenh nge klarer sind 58 Bei der Einf hrung des PLS wurden keine Analyseverfahren durchgef hrt da der Prozess selbst und alle seine Gefahren nach Meinung der Verantwortlichen schon bekannt waren Aufbau Von den drei Luftzerlegungsanlagen werden zwei ber Tafeltechnik analog bedient die dritte Anlage wird von drei Bedienpulten mit einem PLS gesteuert In diesem PLS sind zudem die zwei Kreislaufverdichter sowie der K hlturm integriert In der Leit warte wird zus tzlich die gesamte Gasversorgung eines angrenzenden Industrie parks gesteuert bzw berwacht ebenso wie eine Erdgas und eine Ethylen Pipeline ber mehr als 200 km L nge Als Software dient das Programm Contronic P dass von der Darstellung veraltet wirkt schwarzer Hintergrund bunte Beschriftung aber von den Operateure als gut bedienbar und bersichtlic
29. Operateure zu gelangen Dass dies zur Zeit nicht so ist l sst sich in der Praxis leicht belegen Dabei ist deut lich zu erkennen dass es in der Zielrichtung der Seveso lIl Richtlinie und der Philo sophie der meisten Unternehmen keine Interessenidentit t gibt denn die Unterneh men versuchen durch Automation an Arbeitskr ften und an deren Qualifikation zu sparen So braucht das Fahren von Anlagen mittels PLS auf Grund der wesentlich komplexeren St rfallproblematik neben der Reaktionsdynamik des Prozesses ist gleichzeitig die Steuerungsdynamik der Anlage zu ber cksichtigen h her und an ders qualifizierte Operateure im Vergleich zu manuell gefahrenen Anlagen Der Antrieb zur Automation und zum Einsatz von PLS kommt aus der Produktion dessen Charakteristikum die Konstanz des Produktes in seinen wesentlichen be schreibenden Parametern und Eigenschaften ist wobei die engen Grenzen der Vari anz ein Qualit tsmerkmal des Produktes sind Die Anforderung an die geringe Vari anz der Parameter und Abl ufe wird oft in den betrieblichen Abl ufen als die inh rente Eigenschaft des Systems interpretiert Entsprechend wird die Anlage und zu geh rige PLS ausgelegt und die Anforderungen an die Operateure festgelegt Die Anforderungen die aus den nicht normalen Betriebszust nden Wartung Reinigung St rung St rfall etc entstehen sind allerdings v llig andere Ein wesentliches 12 Merkmal dieser Zustande ist dass sie sich
30. Operateure ber PLS gesteuerte verfahrenstechnische Anlagen verbessert werden kann und zwar ohne ber und Unterforderung eben dieser Operateure Neben den im Rah 11 men dieses Projektes nicht prim r zu behandelnden Fragen der Systemgestaltung und der generellen Qualifikation der Operateure bieten sich daf r u a die Optimie rung der Arbeitsunterlagen an und zwar bezogen auf die jeweilige Anlagenausle gung den Anlagenzustand und die betriebsspezifischen Qualifikation der Operateure zur Prozessf hrung mit den realisierten PLS Zu diesen Arbeitsunterlagen geh ren beispielsweise das Betriebshandbuch Be triebsanweisungen Betriebsmeldungen sowie die anlagenunabhangige Visualisie rung von Prozessdaten Grafiken Statistiken etc Dabei ist davon auszugehen dass diese Arbeitsunterlagen zur Zeit u a auch noch der Kompensation von defizit ren Gestaltungszust nden sowohl der Anlagenauslegung wie der Qualifikation der Operateure dienen m ssen obwohl dies nicht die prim re Funktion dieser Arbeits unterlagen sein soll und kann Die Arbeitsunterlagen sollen vielmehr dazu dienen hinreichend qualifizierte Operateure bei der F hrung der verfahrenstechnischen Pro zesse mit Hilfe einer ad quaten Systemauslegung die neben technischen auch er gonomische Erkenntnisse hinreichend ber cksichtigt zu unterst tzen um damit zu einer sicheren und effizienteren Fahrweise auch unter der Perspektive der Bela stung und Beanspruchung der
31. Rechnung getragen werden Des Weiteren hat die Literaturanalyse die Datenauswertung aus der Praxis und die Analysen in den untersuchten Betrieben gezeigt dass sich Arbeitsunterlagen f r Prozessanlagen mit PLS nur definieren lassen wenn die dazugeh rigen Anforderun gen welche sich auf den betrieblichen Zustand beziehen klar definiert sind Abbil dung 4 1 zeigt in einer bersicht die Hauptsituationen die sich f r einen Betrieb bli cherweise ergeben f r die Arbeitsunterlagen bereitgestellt werden m ssen Betrieblicher Zustand bestimmungsgem er nicht bestinmungsgem er Betrieb Betrieb 1 2 Geplanter Un bersichtliche Ablauf Situation Abb 4 1 Relevanz betrieblicher Situationen zur Definition der Anforderungen an Arbeitsunterlagen Werden die Ausf hrungen herangezogen die sich f r Zust nde vorkommender be trieblicher Situationen ergeben und wie sie in der Literatur publiziert werden so ist zu erkennen dass hier sowohl der bestimmungsgem e Betrieb der Anlage disku tiert wird das betrifft haupts chlich die Produktion als auch den nicht bestimmungs 145 gem en Betrieb St rung nicht geplante Instandsetzung St rfall F r diese Zu st nde werden sowohl Aufgaben formuliert als auch die Qualifikation von Operateu ren angesprochen In der berwiegenden Zahl der F lle in denen wir die Situation in Betrieben unter sucht haben aber auch in den industriepolitischen u erungen der Vertr
32. Stoffe Treibmittel werden mit Hochdruck in die Masse gepresst Die dabei entstehende homogene Masse wird durch eine schmale D se gepresst extrudiert Nach dem Passieren der D se lassen die in dem Polystyrol gel sten Treibmittel das Produkt kontinuierlich 40 aufschaumen Als Rohmaterial vverden Bariumstearat Bast Polystyrol Tetranatri umpyrophosphat TNPP und Polyethylen eingesetzt Als Entflammungshemmer wird dem Ausgangsprodukt Hexabromcyclodekan HBCD zugesetzt Zus tzlich kommt zur Farbgebung ein organischer Kupferkomplex zum Einsatz Ziel der Styren schaumproduktion ist es trotz einer hohen Abriebsfestigkeit eine m glichst hohe Versch umung und somit geringe Dichte zu erreichen Als Treibmittel zur Versch u mung wird bevorzugt Ethanol genutzt weil es sich im Polymer l st Die Abbildung 2 7 gibt eine bersicht ber die Verfahrenstechnik fl ssig Gl kun pr tzduse Sschaumwand Nachbearbeitun Polystyrolhartschaum Sp ne St ube Abb 2 7 bersicht ber die Verfahrenstechnik von Betrieb B 41 2 4 2 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem In dem Betriebsbereich arbeiten im Normalbetrieb 20 Operateure drei Ingenieure und ein Produktionsleiter F r die Anlage stehen f nf Schichten zur Verf gung Drei Schichten arbeiten im voll kontinuierlichen Wechseldienst eine Schicht im Tagesdienst und die f nfte Schicht als Service und Zusatzschicht Jede Schicht besteht aus vier
33. auf kritische Betriebszust nde lediglich die H lfte der befragten PLS Hersteller si mulieren St rf lle aber auch zur Anregung einer umfassenden und st ndig aktuali sierbaren systemanalytischen Sichtweise in den Betrieben soll im weiteren Verlauf dieses Kapitels ein Werkzeug vorgestellt werden 147 Aus den gevvonnenen Ergebnissen der durchgef hrten Analyse lassen sich im VVei teren von der Projektgruppe die folgenden Anforderungen f r die Erstellung von Ar beitsunterlagen ableiten Zuerst sind die allgemeinen Anforderungen zu den nhaltsgruppen zu nennen denen eine Zuordnung der Unterlage zum Betriebszustand und sicherheitstechnische An gaben folgen Arbeitsunterlagen sind betriebsspezifisch zu erstellen e Die Anforderungen m ssen je nach Betriebszustand entsprechend unter schiedlich erstellt werden e Die Anforderungen die von Regeln und Normen verlangt werden m ssen in den Arbeitsunterlagen enthalten sein Sicherheitstechnisch notwendige Anforderungen m ssen in Unterlage enthal ten sein Weitere Anforderungen betreffen die Struktur der Arbeitsunterlage e Eine hierarchische Strukturierung wie die Hierarchieebenen in dem Kapitel 3 4 f r die Gesamtheit aller Arbeitsunterlagen in einem Betrieb sollte gegeben sein Alle Unterlagen m ssen mindestens innerhalb einer Hierarchieebene einheitlich aufgebaut sein und vorliegen e Namen der Arbeitsunterlagen m ssen deutlich und unterschiedlich definiert werden
34. der Bedienung nimmt also um 29 5 zu ber diese qualitative Auswertung soll die Bedeutung der einzelnen Aufgabenfelder gem der Betriebszust nde in der Abbildung 3 5 dargestellt werden 5 P C D e di e d ba gt A e 0 8 x o o E N zulassig unzulassig Fehlerbereich berwachung E Bedienung Kommunikation und Koordination Ausbildung Abb 3 5 Bedeutung der Aufgabenfelder nach Fehlerbereichen des Betriebes 81 Die berwachung hat in allen Betriebszust nden dieselbe Bedeutung Die brigen Aufgabenfelder gewinnen im nicht bestimmungsgem en Betrieb an Bedeutung Aufgaben der Koordination und Kommunikation werden verst rkt im nicht bestim mungsgem en Betrieb wahrgenommen Die Ausbildung von Operateuren wird bei St rf llen ausgesetzt weil dies eine unn tige zus tzliche Belastung darstellt Umso wichtiger muss es sein die Simulation von solchen kritischen Betriebszust nden in der Industrie umzusetzen Die Bedienung nimmt ab in dem kritischsten Zustand da das PLS so ausgelegt ist dass die Anlage automatisch herunter gefahren wird um Bedienungsfehler zu ver meiden Dieser Punkt spiegelt die derzeitige Sicherheitsphilosophie der Industrie wi der diese wird von uns jedoch nicht geteilt Nimmt man dem Operateur die M glich keit hier einzugreifen so wird sich dies als nachteilig erweisen wenn in eine
35. der PLS siehe MC 4 2 Dieser Sachverhalt resultiert bedingt durch die fehlende Aktualisierung von Dokumenten haupts chlich in Bezug auf die Sicherheitsanalyse Hier werden Defizite bez glich Aktualisierung der Dokumente Gew hrleistung und Kontrolle deutlich Eine Betrachtung der M ngelcodes ber die Jahre 1999 2001 f r die Chemiebran che zeigt dass bei den M ngeln des Codes 4 ein stetiger Anstieg zu verzeichnen ist wie in Abbildung 2 5 dargestellt Au erdem liefern die M ngel zu Code 10 den gr ten Beitrag Das unterstreicht die Bedeutung von der Dokumentation bzw die Aktua lisierung dieser 30 20 20 H 1999 15 u 2000 m 2001 10 nu CH E 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M ngelcodegruppe Anteil in Abb 2 5 Verteilung der M ngelcodegruppen nur Chemie ber die Jahre 1999 2001 33 2 3 Hersteller von PLS Einrichtungen Hier handelt es sich um eine Umfrage die bei PLS Herstellern durchgef hrt wurde Diese Umfrage ergab aufschlussreiche Erkenntnisse bez glich der Entwicklung und Konzeption von PLS besonders im Hinblick auf die Einbindung des Operateurs und der Wichtigkeit von Arbeitsunterlagen 2 3 1 Umfrage bei Herstellern von Prozessleitsystemen Im Rahmen einer Studienarbeit an der Bergischen Universit t Wuppertal wurde eine Umfrage bei Herstellern von Prozessleitsystemen durchgef hrt Daf r erfolgte die Entwicklung eines Fragebogens mit sechs F
36. der Schichtleiter auf alle Parameter zugreifen und sie ver ndern oder anpassen Der einfache Ope rateur hat nur ein Leserecht in diesem Bereich kein Schreibrecht Es k nnen f r er fahrene Operateure die Parameter auch teilweise freigegeben werden Die Betriebe B und D arbeiten mit einem elektronischen Schichtbuch das von den Operateure voll akzeptiert ist und als sehr gut bezeichnet wird F r Eintr ge muss sich der Operateur mit seinem Namen und Kennwort anmelden was eine gute R ckverfolgung und Archivierung bietet Die Eintr ge zu Instandsetzungen St run gen oder Terminen sowie deren Zust nde in Arbeit offen erledigt sind durch Pikto gramme schnell zu erkennen So sind jeder Schicht die Informationen leicht und bersichtlich zug nglich Der Tagesbericht wird f r die Schicht bergabe jedoch auch ausgedruckt und in Papierform gelesen da sich dies als praktikabler f r die Opera teure herausgestellt hat Im Betrieb E werden viele Unterlagen von den Operateuren selbst erstellt wie z B die St rungsberichte Hier werden Formulare als Papierunterlage eingesetzt in der 141 der Operateur schnell und bersichtlich die entsprechenden Fintrage ankreuzt Fin Teil der Berichte wird mittels elektronischer Textverarbeitung erstellt Die wichtigste Unterlage in diesem Betrieb ist die Anzeige des Energienetzes die sowohl auf den Bildschirmen des Operateurs als auch auf der grofsen Anzeigetafel in der Leitwarte erfolgt Dort sind all
37. des formations a donn le r sultat que la formation d analyse de systeme des op rateurs encourage la comp tence Par la le manque de documents pour les tats d entreprises dangereux sera r par En d accident la connaissance des interactions des composants est importante de ce fait on a d velopp un syst me de matrice comme document de travail qui sert aussi trouver les documents n cessaires Pour cela une hi rarchie tr s proche de la pratique tait recommand e et un mod le a t construit Mot cl s systeme de commande de processus SCP documents de travail tat d entreprise production normale production anormale manque de s curit 1 Einleitung Im Laufe der Entwicklung der letzten Jahre werden verfahrenstechnische Anlagen in noch zunehmendem Ma e mittels rechnergest tzten Prozessleitsystemen PLS ge steuert In dem hier vorliegenden Projekt sollen die Anforderungen an Arbeitsunter lagen f r Operateure die PLS bedienen ermittelt werden um ein sicheres Fahren der rechnergest tzt gesteuerten Anlage zu gew hrleisten Dieser Projektbericht stellt die Ergebnisse dar Die Gliederung des folgenden Berichtes spiegelt auch das Vorgehen der Projektbe arbeitung wider weshalb es sinnvoll ist an dieser Stelle n her auf die einzelnen Ar beitsabschnitte einzugehen Des Weiteren erfolgt eine Darstellung der Einbindung des Projektthemas in den Kontext der allgemeinen sicherheitstechnischen Entwick lung s
38. e Die Unterlagen m ssen f r den Operateur sofort zugreifbar sein e Der Aufbewahrungsort dazu geh rt beispielsweise auch eine Datei in der Bi bliothek einer Rechenanlage muss auch unter widrigen Umst nden leicht zu greifbar und zug nglich sein Die Datenauswertung der Ereignisse in verfahrenstechnischen Anlagen hat gezeigt dass bei mehr als der H lfte der Ereignisse im Nachgang der Ursachenforschung die Unterlage ge ndert bzw die Unterlage berhaupt erst erstellt wurde oft in Verbin dung mit einer Schulung oder Belehrung Insofern ist nicht nur das Vorhandensein einer Unterlage ausschlaggebend sondern auch die Angepasstheit an die Qualifika tion des Operateurs woraus sich folgende Anforderungen ergeben 148 Unterlagen m ssen so beschaffen sein dass sie im Bezug auf die Ausbildung Qualifikation Intelligenz und augenblicklicher Verfassung des Operateurs so fort von diesem verstanden werden Die obige Anforderung wirft die Frage auf was die Mindestanforderung f r Operateure ist d h sie zieht weitere Anforderungen nach sich die die Qualifi kation als Operateur oder die Mindestanforderung dieser Qualifikation betref fen Die letzte Gruppe umfasst Anforderungen die sich auf den Inhalt und die Formulie rungen beziehen Die Unterlagen m ssen kurz und pr gnant aber verst ndlich formuliert sein Die Unterlagen m ssen auf St rfallsituationen in einer st ndig von den Ope rateuren benutzten Umgangssprache
39. eine Unterlage ber die sichere Durchf hrung chemischer Reaktio nen in der Ebene 1 anzusiedeln Dieses Dokument zeigt einen Ansatz im Sinne der grundlegenden G ltigkeit auf in dem nicht nur grunds tzliche Problematik der im Betrieb eingesetzten Stoffe beschreibt ist sondern auch Reaktionskinetik und Me thoden zur Durchf hrung verschiedener Risikoanalysen unterrichtet ist So k nnen 123 eingesetzte Stoffe in der verwendeten Kombination einer entsprechenden Gefahren analyse unterzogen werden Betrieb E ist ein Dienstleistungsunternehmen im Bereich der Energiebereitstellung Die zur Ebene geh renden Unterlagen waren hier nicht zu identifizieren Ebene Il Die zweite definierte Ebene umfasste Dokumente die betriebs und anlageweite G ltigkeit haben Benutzerhandb cher Arbeitsanweisungen und betriebsweite Alarm und Gefahrenabwehrpl ne sind Beispiele f r diese Kategorie Betrieb A wies einen Alarmplan auf In den Betrieben B und D weisen die Alarm und Gefahrenabwehrpl ne dieselbe Makrostruktur auf Inhaltlich sind die Pl ne sinnvol lerweise Objekt und Objektumgebungsbezogen orientiert und so den Standortgege benheiten angepasst Betrieb C verwendet erst seit kurzer Zeit ein PLS Dementsprechend sind die zur Verf gung gestellten Unterlagen unter anderen auch Anteile eines Projektfundus und so teilweise keine reinen Arbeitsunterlagen Neben Prozessbeschreibungen Beleh rungsunterlagen f r betriebsfremde Personen und Schic
40. einer zus tzliche Spalte in der die Umsetzung bzw nderung dann gekennzeichnet wird Die Unterlagen lassen sich nach ihrer Art grob in die folgenden drei Bereiche unter teilen Unterlagen mit Sicherheitsrelevanz Arbeitserlaubnis Alarm und Gefahren abwehrplan Sicherheitsvorschriften Produktionsunterlagen System Management Dokumente Produktions ber vvachung Beschreibung der Anlage Allgemeine Unterlagen Grundsatzunterlagen Hauptregister Die Unterlagen die im Betrieb B f r PLS Operateure zur Verf gung gestellt werden sind in der Tabelle 3 18 aufgef hrt Tab 3 18 Arbeitsunterlagen vom Betrieb B Unterlage von Betrieb B gesichtet 1 Arbeitserlaubnis 1 Alarm und Gefahrenabwehrplan 1 Beschreibung der Anlage 1 Hauptregister 34 Sicherheitsvorschriften 5 System Management Dokumente 5 Grundsatzunterlagen 116 Betrieb C Chemikalien Die Arbeitsunterlagen im Betrieb C liegen vollst ndig in digitaler Form vor Sie vver den deswegen auch nicht zentral in der Leitwarte vorgehalten Zus tzlich h ngen die Betriebsanweisungen an den jeweiligen Arbeitspl tzen aus Des Weiteren existieren Schulungsunterlagen und Rezepturen Bei St rungen existieren im Rechner so ge nannte Steppbilder Durch diese liegen immer die n chsten Schritte mit den jeweili gen Probleml sungsvorschl gen vor Die vorhandenen Unterlagen k nnen in drei Gruppen unterteilt werden Arbeitsplatzbeschreibungen in denen die Aufgaben u
41. en Betriebs ihre Ber cksichtigung bei der Entwicklung Anzumerken sei hier dass ge wisse Industriezweige bzw deren spezifische Anlagen Bsp Lebensmittelindustrie generell eine individuelle Programmierung voraussetzen In der H lfte aller F lle gibt es keine vorgefertigten Programmabl ufe bez glich Nichtnormalzust nden Die H lfte der Firmen bietet einen Teleservice bzw eine Fernwartung f r den Fall an dass ein nicht vorhergesehener Zustand eintritt Von den Herstellern haben dfreivier tel eine Worst Case Analyse vor der Entwicklung anfertigen lassen jedoch dient nur bei einem Betrieb die Worst Case Analyse als Basis zur systemseitigen St rfallpr vention Vier der Firmen arbeiten mit Standard Probleml sungsans tzen f r die sy stemseitige St rfallpr vention Es l sst sich also aufgrund dieser Umfrage folgende Grundstruktur der Problembe w ltigung zeigen Die Industrie geht davon aus dass vor Errichtung der Anlage und beim Entwickeln des Software Paketes alle m glichen Vorkommnisse und St rfallarten bekannt sind sodass keine neuartigen Situationen auftreten Aus diesem Grund werden den Ope rateuren wenig M glichkeiten zum Dialog und Eingreifen in das Prozessleitsystem gegeben In dieser Untersuchung wird die gesamte St rfallproblematik als wichtiger Punkt beschrieben Allerdings wird die Wichtigkeit der unvorhergesehenen Ereignis se nicht akzeptiert Der Stand der Technik ist ausgereift um auch solche unvorherge sehe
42. ene ee er bp 171 ele e Eiter eler TE 174 Tabellenverzeichnis 8 176 Der Einsatz von Arbeitsunterlagen f r Operateure im Regelkreis verfahrenstechnischer Anlagen mit rech nergest tzten Prozessleitsystemen Kurzreferat Die Anforderungen an die Arbeitsunterlagen mussten in Bezug auf die Betriebszu st nde differenziert betrachtet werden Das Risiko f r nicht normale Betriebszust n de auf die Zeiteinheit bezogen ist ca 10 bis 20 fach gr er als f r Normalbetriebs zust nde Zur Informationsermittlung wurden eine Literaturauswertung durchgef hrt f nf Betriebe untersucht die Ergebnisse einer Befragung bei PLS Herstellern aus gewertet sowie vier weitere Untersuchungen herangezogen Au erdem wurden die Betriebszust nde die anfallenden Aufgaben sowie die ben tigten Qualifikationen der Operateure untersucht Hierbei wurde ber qualitative Matrizenanalysen ermittelt welche Aufgaben und Qualifikationen in den verschiedenen Zust nden von Bedeu tung sind um die Anforderungen zu definieren Ein Ergebnis ist dass in der Industrie berwiegend der Operateur als Problem und nicht als Probleml sungskapazit t ge sehen wird Die Auswertung zeigt dass die Operateure gerade in der bergangs phase zu St rf llen am meisten Aufgaben zu bewerkstelligen h tten Das findet in den 266 untersuchten Arbeitsunterlagen kaum Ber cksichti
43. folgenden Kriterien ausgew hlt Zum einen sollten die Betriebe der St rfall Verordnung unterliegen da im Kontext der Problematik von Chemieanlagen solche von besonderem sicherheitstechnischen Interesse sind zum anderen sollten verschiedene Betriebsgr en Mitarbeiterzahl Umsatz und Betriebsarten kontinuierlich diskontinuierlich vertreten sein Auch die verwendeten Prozessleitsysteme sollten sich von der Art dem Aufbau und dem Alter her unterscheiden Eine Unterscheidung bei diesen Kriterien l sst einen Einfluss auf die Art die Vielzahl sowie auf die Qualit t der vorhandenen Arbeitsunterlagen ver muten und somit auch eine Unterscheidung bei den zu ermittelnden Anforderungen an die Arbeitsunterlagen Nachdem die Betriebsleitungen mehrere Betriebe angesprochen und das Projekt thema dargestellt wurden kristallisierten sich f nf Betriebe heraus bei denen sowohl eine Bereitschaft zur Zusammenarbeit bestand als auch eine gro e Vielfalt der ge 36 nannten Kriterien erf llt wurde Von den f nf Betrieben unterliegen alle bis auf den Betrieb B und den Betrieb E der St rfall Verordnung In der nachfolgenden Tabelle ist ein berblick ber wichtige Kennzahlen der Betriebe dargestellt Tab 2 3 Kennzahlen zur Beschreibung der Betriebe ss Tase E Anlage bzvv Betriebsbereich nach der nein nein St rfall Verordnung pesn Um ini 1300 mmm Mer foj ajoe Zu Beginn der Betriebsanalysen erfolgte mit
44. im nichtbe stimmungsgem en Betrieb anhand von Ausbildungen Systemanalysen betrachtet werden was wie schon oben erw hnt die Methodenkompetenz aber auch das Un terlagendefizit f r diesen kritischen Betriebsbereich ausgleicht 135 Als n chstes sollen nun die Ergebnisse der Analyse nach den Kriterien f r die in Ka pitel 3 4 vorgestellten wesentlichen Anforderungen diskutiert werden In den entsprechenden Darstellungen Abb 3 15 und 3 16 wird sowohl der Gesamt prozentsatz ber alle Unterlagen als auch der Prozentsatz ber die Unterlagen der verschiedenen Ebenen f r jedes Kriterium dargestellt Durch die Unterscheidung der verschiedenen Ebenen kann die Bedeutung der Krite rien in wesentlichen Unterlagen im Sinne der Schadensbegrenzung einer St rung bzw eines St rfalles betrachtet werden Wesentlich sind hier Unterlagen der Ebe ne l und Ill da sie aufgrund ihrer Hierarchie einer Schadensausbreitung fr hzeitig entgegenwirken k nnen siehe Abb 3 15 136 NN mm Le Sg UI KE L Gen l JL mmm E u Hilfsmittel zm 4 mmm mm BEE EEE 2 N 3 mm r xa xun r xanum m t E Run Hu EH m m m m 85 o s x Z nl yn H Hu xax mmm mmm 5 LLL IE E m l 5 0 x ql 5 T S EE D5 o gt mem mm ee KEND Ge Ze e 5
45. in den Betrieben C und E Wert auf Fertigkeiten gelegt die ber die Ausbildung hinausgingen Diese waren z B Verantwortungsbewusstsein oder Wechseldiensttauglichkeit und soziale Kompetenz Alle Betriebe gestalten ihre Ausbildungsinhalte so dass eine enge Ausbildung mit dem Betrieb zustande kommt Die Hauptunterschiede gibt es in den Bereichen Leh rinhalte und Dauer der Ausbildung Deshalb folgt eine Darstellung in der Tabel le 3 15 zur besseren bersicht ber den inhaltlichen und zeitlichen Rahmen der Ausbildung zum Operateur Es wurden hierzu Grobeinteilungen in die Bereiche allgemeine Fachkenntnisse be triebsspezifische Fachkenntnisse Praxiserfahrung Schulungen Fortbildungen und Simulation Training von wichtigen Ereignissen vorgenommen 106 Tab 3 15 Vergleich der Struktur und des Inhaltes von Ausbildungen Vermittelte Kenntnisse und F higkeiten w hrend der Ausbildung zum Operator Einteilung Betrieb A Betrieb B Betrieb C Betrieb D Betrieb E Vermittlung teilweise im Vermittlung teilweise im Berufsschule Dauer 3 5 Vermittlung teilweise im Betrieb Betrieb Jahre Betrieb r lib He a FE von Kennenlernen der Verfahrenstechnik und Au enanlage sowie die Funktionsweise der Aufgaben und Arbeiten Berufserfahrung in der Anlage au er Jungoperatoren Betriebs Air der Anlage spezifische alls nicht dort ausgebildet Fach Anlage und der zur der anderen Abteilu
46. ist So kann an dieser Stelle nur empfohlen werden die Art der Unterlage also papier oder rechnergest tzt von den betriebsspezifischen Ge gebenheiten abh ngig zu machen Zu der Form der Arbeitsunterlage wird im folgen den Kapitel 4 ausf hrlich Stellung genommen 142 4 Anforderungen an Arbeitsunterlagen Aus den Ausvvertungen und Ergebnissen der vorhergehenden Kapitel lassen sich Anforderungen an Arbeitsunterlagen ableiten Der Fokus f r die Erstellung von An forderungen liegt dabei auf der Erh hung der Sicherheit bei verfahrenstechnischen Anlagen die mit PLS gesteuert werden Dazu geh rt auch die Unterst tzung des Operateurs eben durch diese Arbeitsunterlagen Da in dem vorliegenden Bericht nur allgemeing ltigen Aussage getroffen bzw anhand ausgew hlter Betriebe Beispiele dargestellt werden k nnen muss dann bei der Umsetzung der genannten Anforde rungen in die Praxis von den Betrieben die Aufgaben und Qualifikationsanalyse ge leistet werden die dann spezifisch zu den Gegebenheiten der Anlage passt Nur dann wird gew hrleistet dass die erstellten Arbeitsunterlagen den betriebsspezifi schen Anforderungen Rechnung tragen und somit zu einer Erh hung der Sicherheit beitragen 4 1 Allgemeine Anforderungen an Arbeitsunterlagen aus der Literaturanalyse Auf der Basis der Literaturanalyse wurden folgende Anforderungen an Arbeitsunter lagen f r PLS Operateure welche nach Stand der bisherigen Untersuchungen fest gestellt
47. sind herauskristallisiert e Es soll nur so viele Unterlagen wie n tig geben nicht mehr und nicht weni ger e Die Unterlagen sollen so viele Seiten wie n tig enthalten mit anderen Worten Die Unterlagen sollten so konzentriert als m glich verfasst sein e Der Bediener ist nur bei Handlungsbedarf zu informieren e Die Informationen m ssen wieder auffindbar abgelegt sein und das an mehre ren Stellen e Die Aktualit t muss gew hrleistet sein ebenso wie die Revision der Unterla gen Mit letzterem ist gemeint dass Unterlagen nicht einfach additiv erg nzt werden sondern die Erg nzungen auf Redundanz und Widerspr chlichkeit zu fr heren Informationen gepr ft werden 143 e Die Unterlagen sind optisch ansprechend und gut lesbar zu gestalten e Die Unterlagen m ssen f r den Operateur ausreichend detailliert verfasst sein unter Beachtung von Punkt 2 e Die Farbe soll zur Unterst tzung der Sicherheitsrelevanz herangezogen wer den au erdem muss der Zusammenhang zwischen Dringlichkeit des Hand lungsbedarfs und der Farbe gewahrt bleiben e Jeder Unterlage soll soweit m glich und sinnvoll eine bersicht ber den wesentlichen Inhalt z B als Ablaufplan vorangestellt werden e Unterteilung in verschiedene T tigkeitspakete wobei sich die einzelnen T tig keitspakete optisch voneinander absetzen sollten z B durch Zwischen ber schriften und Abst nde e Jedem T tigkeitspaket sollte ein ungef hrer Zeitrahmen zugeordn
48. so dass ein direkter ta bellarischer Kategorievergleich nicht m glich war 119 Deshalb war auch eine vergleichbare Hierarchie nicht zu erkennen Es wurde aus diesem Grund berlegt die Arbeitsunterlagen gem ihrer hierarchischen Stellung in der Unterlagensystematik zu ordnen Da jedoch auch die in den Betrieben verwen deten Register nicht gleichartig angelegt waren bzw eine Hierarchie nicht zu erken nen war wurden die vorliegenden Unterlagen nach ihrer G ltigkeit bzw ihrem Zweck sortiert Hierbei wurde eine hierarchische Struktur angelegt welche zur weiteren Dis kussion anregen soll Als h chstes Ziel ist der sichere Ablauf des Prozesses bzw das Verhindern oder Vermindern von St rungen und St rf llen zu sehen Dazu m ssen die Auswirkungen der St rungen so klein wie m glich gehalten werden W hrend die Auswirkungen an einem Arbeitsplatz noch gering sind so steigt der Schaden an wenn die Auswirkun gen auf die Anlage oder noch schlimmer auf den Betrieb nicht rechtzeitig einge d mmt werden Deshalb halten wir folgende Strukturierung der Arbeitsunterlagen in einem Betrieb aber auch zur weiteren Auswertung f r sinnvoll Erste Ebene Arbeitsunterlagen mit grundlegender G ltigkeit umfassen die Unterlagen die ber Grunds tze Management Qualit tsmanagement oder Firmen Sicherheits Philo sophien beschrieben werden Zweite Ebene Betriebs oder anlagenweite G ltigkeit umfassen die Unterlagen welche aufgrund s
49. tigkeiten wie zum Beispiel die Entladung von Zuliefe rer LKWs m ssen auch dokumentiert werden Dazu werden auf Checklistenaus drucken die Pr fpunkte abgehakt und gegengezeichnet Unterlagen f r alle auftretenden T tigkeiten sind vorhanden dar ber hinaus existie ren zus tzliche Dokumente f r verschiedene Betriebszust nde Normalbetrieb An fahren Abstellen Wartung und so weit n tig auch f r Zust nde wie St rungen Negativ Die Unterlagen sind in drei verschiedenfarbige Ordner gegliedert In den Ordner Be triebsanweisungen sind eher t tigkeitsbezogene Arbeitsunterlagen und in den Ord ner Betriebsvorschriften anlagenbezogene Arbeitsunterlagen einsortiert Diese grunds tzliche Unterscheidung der Dokumente w re sinnvoll wenn sie konsequent eingehalten w rde Da es aber immer wieder zu Durchmischungen des Dokumen tenbezugs in den Ordnern kommt m ssen stets beide Ordner durchsucht werden um keine erforderliche Unterlage zu bersehen Die im Ordner Alarm abgelegten Notfallunterlagen sollten jeweils Teil der objekt oder anlagenbezogenen Dokumente sein damit die Notfallanweisungen automatisch im Rahmen der T tigkeitsvorbereitung mitgelesen werden und stets als direkte An leitung zur T tigkeit etc vorliegen Betrieb B Positiv Generell waren die Anweisungen in bersichtlicher und leicht verst ndlicher Form gestaltet Sie lagen in elektronischer Form vor und wurden f r jede T tigkeit ausge druckt Die
50. zu diskutieren ob eine Ablage nach berschriften wie im Betrieb A dann nicht die bersicht auf f r St rf lle wesentliche Strukturen nicht verf lscht Im Weiteren werden nun die Unterlagen in den einzelnen Ebenen disku tiert Ebene In den Betrieben B und D die demselben Konzern angeh ren waren gleich geglie derten Sicherheitsvorschriften vorhanden die als Dokumente der Ebene eingestuft wurden Grunds tzlich waren diese Unterlagen von den beinhalteten sicherheitsrele vanten Themen her u erst umfassend gehalten ber alle zu erwartenden Sicher heitsproblematiken konnte recherchiert oder nachgelesen werden Negativ fiel auf dass es zwei unterschiedliche Arten von Ordnern unter diesem Verzeichnis der Si cherheitsvorschriften gab Neben sinnvoll benannten Ordnern wie Elektrische Anla gen und Betriebsmittel oder Strahlenschutz existieren hier auch schwer ber schaubare Sammelordner mit Inhaltssammlungen welche nicht in direktem Kontext standen und auch nicht mit einem Oberbegriff belegt waren wie beispielsweise Si cheres Arbeiten Sicherstellen ffnen von Rohren Einsteigen Sicherheitsanh nger Erdarbeiten Arbeiten in H hen St rungssuche und weitere Somit kann ein Arbei ter der eine T tigkeit grunds tzlich beherrscht und sich ber die dazu zu treffenden Vorkehrungen informieren m chte vermutlich nur schwer alle f r diese T tigkeit rele vanten Inhalte finden In Betrieb C ist
51. zu geben da hier betriebsspezifische Parameter Zielset zung und Einsatz der Arbeitsunterlage eine gro e Rolle spielen So sind auch die Aussagen die aus der Umfrage der Hersteller von PLS gewonnen werden konnten nicht einheitlich Teilweise werden die Unterlagen im PLS eingebun den als Online Hilfe oder Kontextmen s teilweise werden Handb cher in Prosaform mitgereicht Die Vorteile der elektronischen Dokumentation liegen auf der Hand Es ist sehr ein fach sie auf einem aktuellen Stand zu halten und die Dokumente k nnen leicht durchsucht werden z B mittels Querverweisen Durch die Einbindung von Bild oder Videomaterial k nnen ausf hrliche Prosatexte entfallen Die Dokumente stehen vielen Personen zur Verf gung und k nnen auch gleichzeitig benutzt werden Nach teile sind allerdings dass ein Zugriff auf die Dokumente nur erfolgen kann wenn der Rechner l uft und die Arbeitsunterlage kann auch nicht mitgenommen werden Dahingegen kann auf Papierunterlagen auch ohne Rechner zugegriffen werden und die Unterlage kann dorthin mitgenommen werden wo sie ben tigt wird Die Nachteile liegen in dem schlechten Abgleich der Versionen d h es ist schwer Papierunterlagen auf dem neusten Stand zu halten Auch Suchvorg nge gestalten sich schwieriger zumal die Gefahr des falschen Einsortierens besteht Zus tzlich kann es bei handschriftlichen Notizen zu Problemen kommen wenn diese schlecht entziffert werden k nnen 140 F r die Analys
52. zu spezifizieren und dieses Training anzuleiten Neben dieser Differenzierung nach der intendierten Fahrweise einer Anlage erscheint eine Differenzierung nach dem Anlagen bzw Prozesszustand wichtig So erscheint es sinnvoll dass Arbeitsunterlagen f r planbare Anlagen und Prozesszust nde 15 z B An und Abfahren Normalbetrieb anders aussehen m ssen als die f r den nicht in allen seinen Details vorhersehbaren St rfall Eine Beschr nkung nur auf die genannten Betriebszust nde w rde jedoch einen Kernbestandteil der Problematik au er Acht lassen So nehmen beispielsweise Wartungsarbeiten nur ca 5 der Be triebszeit ein jedoch geschehen in dieser Zeit ca 80 der Unf lle Die Gr nde hierf r sind vielschichtig zum einen ergeben sie sich daraus dass nicht immer die ganze Anlage f r die Wartung eines Teilsystems abgeschaltet werden kann zum anderen laufen f r die ausgeschalteten Systeme so viele Fehlermeldungen auf dass durch die H ufigkeit der Alarme wirkliche St rungen nicht erkannt werden Insofern ist es unverzichtbar den einzelnen Betriebszust nden und ihrer Repr sentation in den Arbeitsunterlagen besondere Aufmerksamkeit zu widmen da nur proble mad quate Arbeitsunterlagen zu einer wirklichen Unterst tzung der Operateure bei der Erf llung ihrer Arbeitsaufgaben f hren k nnen Zus tzlich ist zu erkennen dass die verschiedenen Zust nde einer Anlage verschie dene Belastungen erzeugen die je nach der Qualifi
53. zus tzlich eine Schulung der Mitarbeiter 28 Aufschlussreich ist das f nfte Ereignis dass durch eine nicht bestimmungsgem e Reaktion aufgrund einer Fehlchargierung hervorgerufen wurde Neben einer unbe wussten Fehlbedienung des PLS durch den Anlagenfahrer wurde vom Sachverst n digen die unzureichende Vorgabe f r die Programmierung bzw Auslegung des PLS als Ursache f r die Fehlchargierung bem ngelt Die Programmierung bzw Ausle gung des PLS war danach nicht geeignet sicherheitsrelevante Fehlbedienungen zu erkennen und deren Ausf hrung zu verhindern 2 2 3 Erfahrungsberichte des TAA Der Vergleich der unterschiedlichen Prozessleittechnik Fehler bezieht sich auf den Bericht Auswertung der Erfahrungsberichte ber Pr fung der Sachverst ndigen nach 29a Abs 1 BImSchG vom Technischen Ausschusses f r Anlagensicherheit TAA Im Kapitel 1 2 3 Schematische Auswertung der Erfahrungsberichte erfolgt die An gabe der Art und H ufigkeit der bei den Pr fungen festgestellten bedeutsamen M ngel in Tabelle 4 wobei die Anlagentypen gem der Einteilung des Anhangs zur 4 BImSchV sortiert sind Dabei von besonderem Interesse sind die Fehler der PLS und der Dokumentation die unter die M ngelcodes der Klasse 4 und 10 aufge f hrt sind Da die M ngelcodes unterschiedliche Fehler beinhalten sind die Fehlerarten in den separaten Tabellen 2 1 und 2 2 genauer erl utert TAA 02 2 2 3 1 M ngelcodes Bei der A
54. 2 Dichlorethan Die exotherme Reaktion l uft bei berdruck an einem Katalysator im Flie bett ab Das hierbei entstehende Roh EDC wird destillativ getrocknet und gereinigt und ebenfalls in das EDC Tanklager abgegeben Bank Matthias 2000 Das 1 2 Dichlorethan aus der Direktchlorierung und der Oxychlorierung wird aus dem EDC Tanklager zur Weiterverarbeitung in die EDC Spaltung gef rdert In einem erdgasbefeuerten Ofen wird das EDC in VC und HCI gespalten Das Spalt produkt wird unter W rmer ckgewinnung abgek hlt und destillativ aufgearbeitet Der Chlorwasserstoff wird als Einsatzstoff der Verfahrensstufe Oxichlorierung zugef hrt und das aufbereitete Vinylchlorid wird ber das Tanklager zur Weiterverarbeitung in die PVC Anlage abgegeben Die nachfolgende Abbildung 2 9 gibt einen berblick ber den Gesamtprozess 45 unun We Oxychlorierung Direktchlorierung EDC Aufbereitung ur yrolyse Abb 2 9 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb D 2 4 4 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem Der Betrieb erfolgt in f nf Schichten drei Schichten sind im Wechsel je acht Stunden t tig eine Schicht arbeitet nur am Tag und die 5 Schicht dient als Serviceschicht Eine Schicht hat immer frei In einer Schicht befinden sich 7 8 Personen wovon mindestens zwei die Anlage ber das PLS steuern m ssen Kleinere Anlagenteile werden dabei automatisch gesteuert In den Schichten gibt es ein Rotati
55. 2541 Betreiben von Maschinen und vergleichbaren technischen Ar beitsmitteln Begriffe f r T tigkeiten DIN Berlin 1977 DIN EN 13306 01 DIN EN 13306 Begriffe der Instandhaltung Dreisprachige Fassung EN 13306 2001 DIN Berlin 2001 1 EN 418 93 DIN EN 418 Sicherheit von Maschinen NOT AUS Einrichtung funktionelle Aspekte Gestaltungsleits tze Deutsche Fassung EN 418 1992 DIN Berlin 1993 172 DIN V 19256 97 DIN 19256 Leittechnik Einrichtungen der Proze leittechnik PLT f r indu strielle Anlagen Leitfaden f r Planung Erstellung und Betrieb DIN Berlin 1997 DIN VDE 31000 2 87 DIN VDE 31000 2 Allgemeine Leits tze f r das sicherheitsgerechte Gestalten technischer Erzeugnisse Begriffe der Sicherheitstechnik Grundbegriffe DIN Berlin 1987 Goruchin 83 V M Goruchin Ausbildungstrainer f r Operateure von berwachungsanla gen msr 26 4 S 219 221 1983 Kurrle 94 H P Kurrle Trainingssimulator zur Ausbildung von Chemiekanten und Anla genfahrern Automatisierungstechnische Praxis 36 7 S 50 56 1994 Rose 93 H Rose Flexible Proze automatisierung Neue Perspektiven f r die Ge staltung von Proze leitsystemen auf der Grundlage von Erfahrungsvvissen Automatisierungstechnische Praxis 35 11 S 610 618 1993 Rosier 83 S Rosier Erfahrungen mit dem Einsatz von digitalen dezentralen Prozess leitsystemen verteilte Prozessleitsysteme Chem Ing Tech 55 6 S 494 495 1983
56. 8 der Operateure im nicht bestimmungsgem en Betrieb durch solche bungen gef rdert In der Abbildung 4 7 sind zwei Beispiele dieser UMEA Analyse dargestellt 157 Umea Technische Gase August 2002 Tatigkeitsgruppe M gliche r M gliche r M gliche Folgen des derzeitiger Zustand empfohlene Termin T tigskeitselement Ereignis Fehler Fehlerursachen Fehlers Verh tungs und Verbesserungs Fehler Pr fma nahmen ma nahmen Trailerbef llung Falsch Eingabe der Fahrzeugdaten durch erstellung Fahrzeugdaten und Ablesefehler Fehler Lieferscheinerstell bei der Aktualisierung Umea Technische Gase September 2002 T tigkeitsgruppe M gliche r T tigskeitselement Ereignis Fehler M gliche r M gliche Folgen des derzeitiger Zustand empfohlene Termin Fehlerursachen Fehlers Verh tungs und Verbesserungs Fehler Pr fma nahmen ma nahmen Alarme wurden bei Aufnahme der Alarme Programmieren der der Programmierung durch Unmengen von durch Herr Muster Liste in die der Steuerung und Herr Mann in Steuerung verwendet um den bersehen von echten eine Liste Ablauf der Steuerung zu visualisieren Abb 4 7 Beispielunterlagen aus Betrieb A 158 4 5 Musterarbeitsunterlage Durch eine Zusammenfassung aller genannten Anforderungen der Beispiele aus der Praxis sowie unter Einbezug der Kriterien die f r die Analyse der Arbeitsunterlagen in Kapitel 3 4 verwendet wurden ka
57. Aktualisie rung nicht immer zu ermitteln ist Durch eine schlechte Gliederung dieser Unterlagen ist die M glichkeit eines schnellen Findens bestimmter Unterlagen stark einge schr nkt H ufig benutzte Unterlagen sind in einem Unterlagendrehst nder an den Bedienpulten abgeheftet Seltener benutzte Unterlagen wie Handb cher ber das PLS sind in einem Schrank abgelegt Tab 3 21 Arbeitsunterlagen vom Betrieb E Anzahl bzw Namen der Unterlagen besichtigt 3 Berichte 3 1 Rufbereitschaftsplan 1 1 Ablaufdiagramm f r die Bearbeitung von Freigabeantragen 1 Ma nahmen bei Gasgeruch 1 Register 1 1 Vorsichtsma nahmen bei Gasgeruch 3 4 3 2 Hierarchie der Arbeitsunterlagen der untersuchten Betriebe In dem vorangehenden Kapitel wurde versucht innerhalb der Betriebe eine einheitli che Struktur bzw Hierarchie abzuleiten Dies erwies sich als sehr schwierig In den Ablagen der untersuchten Betriebe fanden sich verschiedene Dokumente welche von den Betrieben in f r sie praxisnahe Weise sortiert wurden Die praxis nahe Ablage gestaltete sich in aller Regel so dass die Unterlagen nach berschrif ten abgeheftet waren Es war deshalb nicht m glich die verschiedenen Unterlagen der Betriebe anhand der in ihnen gew hlten Dokumentenbezeichnungen zu vergleichen Immer wieder vorkommende Begriffe wie Arbeitsanweisung Arbeitsvorschrift und Betriebsanwei sung wurden f r inhaltlich gleichartige Dokumente benutzt
58. Ausdrucke waren mit Datum versehen und wurden grunds tzlich nur am 130 Tag des Ausdruckes als g ltig betrachtet vvodurch immer nur die aktuellste Ausgabe jeder Anweisung zur Anwendung kommen konnte Die Anweisungen waren jeweils nur f r eine T tigkeit bei einem Betriebszustand zu geschnitten und dadurch bersichtlich Besonders gut waren sofort erkennbare Kennzeichnungen auf jedem Dokument die die jeweilige T tigkeit als Routineablauf kritischen Ablauf etc kennzeichneten und somit den Operateur f r entsprechende Gefahrenschwerpunkte sensibilisierten Das Vorschriftenwesen war weitestgehend identisch mit dem des Betriebes D da beide Betriebe demselben Konzern angeh rten und sinnvollerweise ein gleichartiges konzernweit eingesetztes Qualit tsmanagementsystem nutzen Somit k nnen neue Erkenntnisse ber das Sicherheitssystem unverz glich allen anderen Niederlassun gen zur Verf gung gestellt werden Negativ Das QMS Vorschriftensystem ist teilweise un bersichtlich es k nnen ohne Grund wissen vermutlich nicht alle relevanten Vorschriften zu einem Thema aufgefunden werden Dieser Effekt wird dadurch verst rkt dass in der oberen Gliederungsebene alle Dokumente gleichartig als System Management Dokument benannt werden Sammelordner ohne berkategorie in denen verschiedene Dokumente abgelegt sind tragen ebenfalls nicht zur berschaubarkeit bei Betrieb C In diesem Betrieb wurde erst kurze Zeit zuvor ein neues PL
59. Dabei waren die Alarmdokumente gemischter Art es lagen in dem Ordner objektbezogene und werksbezogene Unterlagen und T tigkei ten vor so dass der Ordner insgesamt kaum einzustufen war In den Betrieben B und D waren sehr sinnvolle Computermasken zur Erstellung von Unterlagen vorgegeben die neben dem positiven Aspekt des betriebseinheitlichen Erscheinungsbildes auch eine standardisierte Darstellung des Betriebszustandes der Anlage bei der jeweiligen T tigkeit aufwiesen Diese Einstufung stellt einen betr cht lichen Sicherheitsgewinn dar da Operateure bei kritischen T tigkeiten direkt und eindeutig auf das Gefahrenpotential ihrer T tigkeit hingewiesen werden Von Nach teil war dagegen dass der gr te Anteil dieser Anweisungen auf der ersten Gliede rungs und bersichtsebene als System Management Dokument auswiesen waren der genauere Inhalt lie sich erst eine Gliederungsebene tiefer ermitteln Betrieb C weist auf der Ebene zwei Unterlagen aus die prim r t tigkeitsbezogen sind Zu Betrieb E liegt auf dieser Ebene nur ein Dokument vor welches ein Ablauf diagramm ist Dies liegt darin begr ndet dass sich die Standardt tigkeiten dieses Betriebes weitestgehend auf berwachung und Regelung erstrecken Deshalb sind keine spezifischen Arbeitsanweisungen notwendig die elektronischen Dokumente umfassen diese inhaltlich bereits f r die an den untersuchten Arbeitspl tzen zu er f llenden T tigkeiten Ebene Hilfsmittel Betrieb A we
60. Ein weiterer Operateur hat die Ausbildung zur Leitung der Warte speziell bei St rf llen 3 2 2 5 Aufgaben der Operateure im Betrieb E Da es sich nicht um einen Betrieb der Chemieindustrie handelt sind die Aufgaben von diesen auch entsprechend verschieden jedoch durchaus f r das Projekt von Nutzen In diesem Betrieb kann bei einer St rung nicht die ganze Anlage herunter gefahren werden sondern gerade im nichtbestimmungsgem en Betrieb kommen hier auf den Operateur mehr Anforderungen und Aufgaben zu Leitung des Bereitschaftspersonals Au enpersonal e St rungsdienst ist getrennt von berwachungsdienst e Bei einem Anruf mit Gasalarm Vorgabe von Verhaltensregeln e Dokumentation F r jeden Einsatz muss ein Meldeformular ausgef llt werden getrennt nach Strom oder Gas Wasser Fernw rme e Koordination und Kommunikation mit der Feuerwehr bei Eins tzen am Netz um deren Arbeiten mit denen des Personals des Energieversorgers zu koordi nieren e Instandsetzung veranlassen Bei Betrachtung der Aufgaben der Operateure die in den untersuchten Betrieben ermittelt wurden f llt auf dass es sich nicht um das T tigkeitsfeld eines reinen Leit wartenoperateurs handelt Zus tzlich verbringen die Operateure einen mittleren bis gro en Teil ihrer Arbeit mit Au enaufgaben also T tigkeiten in der Anlage Von dem 12 sicherheitstechnischen Standpunkt betrachtet ist dies sehr zu begr fsen da der rateur so ein gutes Bild von Pro
61. Literaturrecherche gefundene Aufgabenfeld eines Operateurs in einem Kernkraftwerk aufgef hrt werden In der Abbildung 3 3 Wirstad 83 sind die Zust nde Aufgaben und Abh ngigkeiten anschaulich dargestellt Diese Abbildung gibt zugleich auch einen berblick ber den komplexen Zusammenhang zwischen dem Anlagenzustand und den resultierenden Aufgaben Abb 3 3 Zusammenhang zwischen Zust nden und Aufgaben der Operateure f r ein Kernkraftwerk mit Siedewasser Reaktor Die in der Abbildung 3 3 mit Buchstaben gekennzeichneten Zust nde sind folgen derma en zu beschreiben Wirstad 83 66 a Reaktor nach der Brennstoffaufnahme b Kalte unterkritische Anlage O Angew rmte unterkritische Anlage Hei kritisch Reaktorleistung 5 Turbine nicht in Betrieb Turbine auf Nenndrehzahl o D f Normalbetrieb g Gest rter Betrieb h Notbetrieb i Hei er schnell gestoppter unterkritischer Reaktor j Hei er kritischer Reaktor Leistung 5 k Hei er unterkritischer Reaktor Anhand des Beispiels hat der Operateur folgende Aufgaben zu erf llen Wirstad 83 1 Allgemeine Anlagenvorbereitung 2 Vorbereitung zum Anfahren 3 Starten der Kernaufheizung und Erh hen der Leistung auf 5 Starten des Hilfsspeisewassersystems zur Regelung des VVasserspiegels der Reak tortanks Anheizen der Dampfrohre und weiteres Aufheizen des Kerns unter Verwendung der Regelst be Ablassen von Dampf in den Kondensator 4 b
62. MSR Technik entspricht nicht den Anforderungen fehlerhafte Ausf hrung der MSR Technik MSR Schutzeinrichtungen nicht gem EN 60204 1 berwachung der Anlage ist nicht sichergestellt 30 Tab 2 2 Auf Dokumentation basierte Fehler Mangelcode 10 0 Gefahrenabvvehrplane Do kumentation und Genehmi gung Mangelcode 10 1 Alarm und Gefahrenabvvehr plane Mangelcode 10 2 Kennzeichnung Mangelcode 10 3 Betriebsanvveisung Doku mentationsanderung Mangelcode 10 4 Alarm Gefahrenabvvehrpla ne Dokumentation Be triebsanweisung Aktualisie rungen Fehlbedienung nicht durch organisatorische Ma nahmen unterbunden Alarm und Gefahrenabwehrpl ne mangelhaft Anlagendokumentation entspricht nur teilweise den Vor Ort Begebenheiten Verdacht auf nicht genehmigungskonformen Umbau der Anlage Unvollst ndige Gefahrenabwehrpl ne Alarm und Gefahrenabwehrpl ne mangelhaft Alarm und Gefahrenabvvehrplane nicht aktualisiert nicht angepasst oder auf Grund falscher Grundlagen erstellt Mangel an Unterweisung der Besch ftigten f r den Gefahrenfall Fehlende Gefahrenschilder Fehlende Betriebsanweisungen Dokumentations nderungen waren trotz Anlagenumbau in 1998 nicht vorgenommen worden Fehlende Dokumentation und Betriebsanweisung f r Folgemalsnahmen Alarm und Gefahrenabwehrpl ne mangelhaft Fehlende Aktualisierung der Sicherheitsanalyse 31 2 2 3 2 Verteilung der M ngelcodes auf die Branch
63. N IV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Stillstand NV 1 1 1 1 1 1 Au er Betrieb N VI 1 1 79 Tab 3 6 Matrix f r den zulassigen Fehlerbereich nicht bestimmungsgem er ber Aus wach Bedienung Koordination und Kommunikation bild Betrieb ung ung 4 e 5 5 E ZA 85 5 s 2 ZS od 5 o 5 o K oO Te N 5 o Ed Leg 8 D sa Sai Egje e en o 2 5 2 uf erg 5 o 2 4 Q 50 92 26 20 5 2 a 2 56 R f s 8 585 53 e 5 184 8025 32 5 5 E28 D E lt x 92 62 m olndn xq Es DO Betriebszust nde 2 a b d 8 9 10 St rzustand Abweichungen vom s 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Normalbetrieb o Instandsetzung nicht ei 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5 geplant N 1 VVartung bei einer St rung nach su 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 St rfall Tab 3 7 Matrix f r den unzul ssigen Fehlerbereich nicht bestimmungsgem er ber Aus Bedienung Koordination und Kommunikation bild Betrieb ung ung By 3 o o a 9 o 5 gal 8865 2098 jg m 6222 8 N5 8 D 22 8 m 0 4 a amp o E 5 2 52 2 1000 5 Ss 5 559 580 65 59 S d 22 o v S Es 6 o O da o o I 2 25 cJ ES S 5 8185 50 25 32 85 88 5 282 99 05 SA XS lt DO Betriebszust nde e 9 e t 8 19 D St rfall SIV 1 1 1 1 1 1 1 1 1
64. Personen wobei zwei eine h here Ausbildung besit zen und anspruchsvollere Aufgaben bernehmen Sie steuern ber das PLS System die D se und sind ma geblich f r die Qualit t des Produktes verantwortlich Einer der beiden PLS Operateure bernimmt gleichzeitig die Aufgabe des Schichtleiters Die beiden anderen Arbeitnehmer arbeiten als so genannte Finishing Operateure in der Anlage Sie sind f r die mechanische Weiterverarbeitung des Rohmaterials schneiden fr sen etc verantwortlich uns haben eine Ausbildung als Schlosser oder Chemikanten Alle Operateure beginnen als Finishing Operateure es ist jedoch m glich bei entsprechender Bew hrung und Interesse in die PLS Gruppe aufzur k ken Die Leitwarte ist nur in Ausnahmef llen besetzt da die Anlage weitgehend autark l uft Aus diesem Grund erfolgt die Signalisierung von Alarmen akustisch Nur die D se wird durch den Operateur gesteuert der durch die Wahl der Verfahrenspara meter direkt Einfluss auf die Qualit t des Produktes nehmen kann Innerhalb der Gruppe erfolgt im Rotationsprinzip in regelm igen Abst nden ein T tigkeitswechsel so dass auch die Finishing Operateure an der D se eingearbeitet werden 2 4 3 Betrieb C 2 4 3 1 Allgemeine Informationen Der Betrieb ist ein Unternehmen der chemischen Industrie er geh rt mit mehr als 2000 Produkten weltweit zu den f hrenden Anbietern f r Prozess und Funktion schemikalien der Textil und Lederindustrie In zw lf
65. Produktionsst tten und f nf ei genen Vertriebsgesellschaften sind weltweit etwa 800 Mitarbeiter besch ftigt Die Untersuchungen werden im Stammwerk durchgef hrt 42 Mit etwa 500 Besch ftigten werden aus ca 750 Rohstoffen und Zvvischenprodukten ber 650 Endprodukte hergestellt Die Produktion besteht aus zwei Hauptteilen den Anlagen A und B Beide Anlagen sind nach der A Verordnung des BImSchG Anhang 4 1 genehmigungsbed rftige Anlagen und unterliegen den erweiterten Pflichten der St rfall Verordnung Der untersuchte Betriebsbereich ist eine Abteilung wo durch Alkoxilierungs reaktionen Propylenoxid und oder Ethylenoxid zu Zwischen bzw Endprodukten um gesetzt werden Die Produktion erfolgt ausschlie lich im Batch Betrieb Je Reakti onsbeh lter k nnen bis zu 5000 kg Produkt hergestellt werden Die Produkte werden dann in F sser oder Container von 150 kg bis 1000 kg abgef llt 2 4 3 2 Produktionsablauf Triethanolaminstearins ureester und Aminoethoxylat werden in den Reaktor ge pumpt und reagieren dort bei einer Verfahrenstemperatur von ca 70 C Nach Zuga be von Dimethylsulfat wird das Produkt konfektioniert und der gew nschte pH Wert wird eingestellt Die Anlage besteht insgesamt aus f nf Reaktorbeh ltern Die Abf l lung der Produkte in Gebinde oder F sser erfolgt manuell In der Abbildung 2 8 ist schematisch der Prozessablauf dargestellt 43 Triethanol am nstearin s ureester inoetho
66. S System eingef hrt als Folge waren noch sehr wenige darin eingeordnete Dokumente vorhanden Positiv Eine Ausbildungsunterlage zur Sicherheitsphilosophie der Firma die Methoden zur Risikoabsch tzung f r Reaktionsvorg nge beinhaltet ist vorhanden Negativ Sonstige vorliegende Dokumente weisen nur unvollst ndige Kategorisierungen auf Beispielsweise fehlt die Angabe des G ltigkeitsbereich und des Erstel lers Bearbeiters eines Dokumentes 131 Betrieb D Abgesehen von den verschiedenartigen Produktionsanlagen unterschieden sich die angevvandten Unterlagen in den Betrieben B und D nicht Der Grund daf r liegt darin dass beide Betriebe einem Konzern angeh ren der ein in allen Niederlassungen gleiches Qualit tsmanagementsystem nutzt Betrieb E Betrieb E fiel als Dienstleistungsunternehmen Energieversorger aus dem Rahmen der brigen untersuchten Betriebe Arbeitsunterlagen im bisher geschilderten Sinn waren nicht vorhanden da die EDV gest tzten Steuerungssysteme in Verbindung mit hoch qualifizierten aufwendig geschulten Bedienern an die spezifischen Bed rf nisse angepasst sind Positiv Vorgefertigte Meldeformulare f r die Servicetechniker erleichtern die Dokumentation von St rungen sowie deren Auswertung Negativ Der zur Verf gung gestellte Unterlagensammelordner enthielt diverse Unterlagen von denen einige nicht einmal den entferntesten Arbeitsbezug hatten Beispiel Pres seartikel ber das U
67. Schriftenreihe der Bundesanstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Forschung Fb 1020 S Hartwig F Binder J H Kim M Sturm A Rupp Der Einsatz von Arbeitsunterlagen f r Operateure im Regelkreis verfahrens technischer Anlagen mit rechner gest tzten Prozessleitsystemen Dortmund Berlin Dresden 2004 Diese Ver ffentlichung ist der Abschlussbericht f r das Projekt Anforderungen an Arbeitsunterlagen f r Operatoren zur Steuerung von verfahrenstechnischen Anlagen mit rechnergest tzten Prozessleitsystemen Projekt F 1778 im Auftrag der Bundes anstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Die Verantwortung f r den Inhalt dieser Ver ffentlichung liegt bei den Autoren Autoren Prof Dr rer nat Sylvius Hartwig Dipl Ing Frauke Binder Dipl Ing Jeong Hun Kim Dipl Ing Michael Sturm Dipl Ing Alexander Rupp Bergische Universit t Wuppertal Fachbereich D Sicherheitstechnik Fachgebiet Gef hrliche Stoffe Gau str 20 D 42119 Wuppertal Verlag Druck Wirtschaftsverlag NW Verlag f r neue Wissenschaft GmbH B rgermeister Smidt Str 74 76 D 27568 Bremerhaven Postfach 10 11 10 D 27511 Bremerhaven Telefon 04 71 9 45 44 Telefax 04 71 9 45 44 77 E Mail info nw verlag de Internet www nw verlag de Herausgeber Bundesanstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin Friedrich Henkel Weg 1 25 D 44149 Dortmund Telefon 02 31 90 71 0 Telefax 02 31 90 71 24 54 E Mail poststelle baua b
68. Unterlagen auf den Inhalt des kompletten Textes untersucht und in vielen Unterlagen auf zwei oder alle drei Betriebszust nde in Handlungspaketen eingegan gen wurde konnten die Unterlagen nicht nach den Betriebszust nden sortiert wer den Eine Analyse der Aufgabenbedeutung in den Unterlagen getrennt nach Be triebszust nden w re w nschenswert gewesen 134 So kann hier nur auf die Bedeutung der Aufgabenfelder in allen Unterlagen einge gangen vverden Auch hier sollen die Ergebnisse der Aufgabenanalyse aus der Ma trix mit diskutiert werden wobei die Bedeutung der Aufgabenfelder generell bei allen Betriebszust nden ermittelt wurde Ber cksichtigung in allen Unterlager norm Deckungsverh ltnis berwachung Bedienung Koordination und Ausbildung Kommunikation Aufgabenfeld Abb 3 14 Vergleich der Bedeutung der Aufgabenfelder in den Unterlagen und der Matrix Die Aufgabenfelder berwachung und Bedienung spiegeln in den Unterlagen eine hnliche Bedeutung wie in der Aufgabenanalyse durch die Matrizen wider Die Dis krepanz bei der Koordination und Kommunikation r hrt daher dass viele Aufgaben hier rein durch Besprechungen Telefonate usw abgehandelt werden Diese Aufga ben werden in der Matrix ber cksichtigt verst ndlicherweise jedoch nicht in den Un terlagen Das es zu wenig Unterlagen gibt die die Ausbildung ber cksichtigen ist als kritisch zu sehen sieht man doch wie im Betrieb A sinnvoll Betriebszust nde
69. age Diese Matrizen sollten st ndig durch die Bediener erweiterbar sein Werden gleichzeitig dann in dem Betrieb durch die Operateure zu Schulungs zwecken System und Sicherheitsanalysen durchgef hrt so kann die Matrix zu den Komponenten als Hilfsmittel eingesetzt werden und gleichzeitig k nnten dadurch Unterlagen zu bisher nicht betrachteten kritischen Zust nden ber die Matrix zu den Verkn pfungen der Unterlagen unter Ber cksichtigung der Unterlagenhierarchie auf gef llt werden 171 Literaturverzeichnis Andow 85 P Andow Alarm systems and alarm analysis Plant Operations Progress 4 2 S 116 119 1985 00 Kommentar zum Berufsgenossenschaftlichen Grundsatz f r arbeitsme dizinische Vorsorgeuntersuchungen Fahr Steuer und berwachungst tigkeiten G 25 BGI 784 BG Bahnen Mai 2000 Birch 86 T Birch Man machine interfaces in a computer controlled pharmaceutical factory Chemistry and ndustry 5 S 319 321 1986 Charwat 82 H J Charvvat Bildschirme in Prozessvvarten ergeben noch keinen Bildschir marbeitsplatz Regelungstechnische Praxis 24 11 S 365 369 1982 DIN 18250 03 DIN 18250 Schl sser Einsteckschl sser f r Feuerschutz und Rauch schutzt ren DIN Berlin 2003 DIN 25401 7 02 DIN 25401 7 Begriffe der Kerntechnik Teil 7 Sicherheit kerntechnischer Anlagen DIN Berlin 2002 DIN 31051 03 DIN 31051 Grundlagen der Instandhaltung DIN Berlin 2003 DIN 32541 77 DIN 3
70. ahrzeuges In der nachstehenden Tabelle sind in der ersten Spalte die Qualifikationen aufge f hrt die im Wesentlichen f r das F hren eines Kraftfahrzeuges im normal ablaufen den Stra enverkehr ben tigt werden In der zweiten Spalte sind die im Falle eines St rfalles also beispielsweise eines pl tzlich auftauchenden Hindernisses ben tigten Qualifikationen des Fahrers mit den unterschiedlichen Niveaus aufgef hrt So braucht der Fahrer nun manche Qualifikationen nicht mehr gekennzeichnet mit andere jedoch in einem h heren Ma e gekennzeichnet durch eine steigende Zahl an EL Besonders bei der technischen Kenntnis gibt es einen starken Niveauunter schied da der Fahrer nicht mehr die grundlegenden Kenntnisse ben tigt sondern Kenntnisse wie sich das Fahrzeug im Extremfall verh lt und wie er darauf zu reagie ren hat Tab 3 13 Niveauverschiebung der Qualifikation am Beispiel F hren eines KFZ Qualifikation normal Spur halten k nnen sehen k nnen motorische F higkeiten greifen treten u a Monotoniebew ltigung Konzentrationsf higkeit Reflexe Intuition Reaktionsf higkeit motorische Koordination Regelkenntnis technische Kenntnis im Grenzbereich Verkn pfung Auto lt gt Umwelt soziales Verhalten R cksicht Verantwortungsbewusstsein Weitsicht F r die Arbeitsunterlagen bedeutet das dass sie den Operateur auf solche Situatio nen vorbereiten bzw ihn in die Lage v
71. apitel 2 2 3 2 dar Die Auswertung von M ngeln zeigte im Bezug auf die Dokumente dass die fehlende Aktualisierung von Sicherheitsanalysen und mangelhafte Alarm und Gefahrenabwehrpl ne bzw fehlende Anweisungen zu Folgema nahmen bei M ngeln zu Dokumenten den gr ten Anteil darstellen Auch dieses Ergebnis kann durch unsere Analysen best tigt werden und wird in den Abbildungen 3 15 und 3 16 dargestellt und diskutiert Durch eine kontinuierliche Aktualisierung in diesen im nicht bestimmungsgem en Betrieb durchaus wichtigen Unterlagen Alarm und Gefahrenabwehrpl ne kann die Auswirkung von Sch den verhindert und einged mmt werden Wird eine Sicher heitsanalyse nicht umfassend durchgef hrt oder ohne ausreichenden praktischen Bezug Ber cksichtigung von erfahrenen Personen so erkennt das darauf basieren de PLS m glicherweise einen kritischen Zustand nicht da dieser bei der Analyse bersehen wurde Wenn nun gem der haupts chlich beobachteten Sicherheits philosophie der Unternehmen das PLS die Anlage automatisch abfahren lassen soll um menschliche Fehlbedienung zu vermeiden entsteht eine beachtliche Sicher heitsl cke Gerade in solch einem Fall der durchaus auch in der Industrie beobach tet werden konnte Vgl M ngel des PLS im Kapitel 2 2 3 2 verbleibt der Operateur als letzte Instanz und muss somit unabdingbar als Probleml sungskapazit t im Be trieb gesehen und ausgebildet werden Zur Verbesserung der Ausbildung in Bezug
72. ar sind die Zust n de Reparatur und Wartung sofern sie geplant sind und nicht ad hoc stattfinden f r eine Anlage durchaus blich und notwendig allerdings sind sie keine durchgeplanten Normalzust nde einer Anlage da zwar oft der zeitliche Rahmen gegeben ist sich der sachliche und verfahrenstechnische Ablauf jedoch h ufig erst bei der Durchf hrung ergibt da der genaue Zustand der Anlage vor deren ffnung blicherweise nicht be kannt ist An dieser Stelle sei auf das Kapitel 3 2 3 1 verwiesen in dem zu den hier verwendeten Begriffen auf die in der Literatur und der Praxis g ngigen Definitionen der einzelnen Betriebszust nde eingegangen wird Aufgrund von Befragungen in der chemischen Industrie und aus der Analyse der oben genannten Datenbanken ergab sich dass die zeitliche Verteilung der normalen und nichtnormalen Betriebszust nde im statistischen Durchschnitt 9 1 betr gt dass hei t dass sich eine Anlage im Jahr zu 90 der Gesamtlaufzeit im normalen Pro duktionsprozess befindet Bei diesem Durchschnittswert sind wirtschaftlich bedingte Stillstandzeiten nicht ber cksichtigt Das zeitliche Ausma der tats chlichen nicht normalen Betriebszeiten schwankt je nach Art Wartungszustand und Alter der Anla 17 ge erheblich und kann weniger als 5 und bis zu 15 betragen Die hier ange setzten 10 sind ein repr sentativer Mittelwert Die bei uns vorliegende Unfallda tenbank wurde f r dieses Projekt nach der Unfallh ufigkeit
73. arates Trainingsmodul samt Pr fung f r diesen Bereich Der Operateur sollte stressfest sein und keine Angst vor der Anlage haben Im Rah men der betrieblichen Ausbildung stellt die Betriebsleitung sehr gut fest wer f r diese Aufgabe physisch und psychisch geeignet ist Der Nachweis der entsprechenden Kenntnisse wird durch die Trainingsmodule incl Pr fung erbracht Dar ber hinaus existieren zus tzlich zur Messwarte drei Simulationsrechner die f r das Training und die Pr fung dienen Dort trainieren die Operateure An und Abfahr vorg nge sowie die richtigen Handlungsweisen bei auftretenden St rungen St rf lle werden nicht trainiert da es f r diese F lle genormte Sicherheitsabschaltungen gibt DIN 18250 03 F r die zeitliche und inhaltliche Strukturierung des Trainings der Mitarbeiter ist der Trainingskoordinator zust ndig Jeder neue Mitarbeiter wird bei ihm vorstellig so dass eine individuelle Trainingsmatrix erstellt werden kann Diese enth lt alle Statio nen die der neue Mitarbeiter zu Beginn durchlaufen muss ebenso wie alle Rollen in der Anlage mit den entsprechenden Anforderungen F r die Mitarbeiter wird j hrlich ein Trainingsgitter erstellt welches auch ber cksich tigt dass jedes Training wiederholt werden muss IT alle zwei Jahre Anlagentechnik 102 alle drei Jahre Zus tzlich wird ein pers nlicher Entvvicklungsplan f r die n chsten drei bis f nf Jahre erstellt sodass gew hrleistet ist dass ein Mi
74. asser F Fernw rme und farblich hinterlegt gelb Warnung rot St rung Des Weiteren gibt es Kennungen f r diverse Meldungen z B PIA Person in der Anlage NAH Anlage wird vor Ort gesteuert u a Das Netzbild kann in der Bild schirmansicht auch vergr ert werden Somit sind Einzelanlagen bergabestatio nen etc leicht erkennbar Letztere k nnen f r eine Detailansicht auch auf einen an deren Teil des Bildschirms gelegt werden 3 2 Aufgaben der Operateure 3 2 1 Aufgaben aus der Literatur Eines der ersten Ziele der Untersuchung war es die Aufgaben der Operateure zu beschreiben und einzugrenzen Bei der Literaturrecherche wurden immer wieder die nachfolgend aufgef hrten Aufgaben und Arbeitssituationen genannt Auch die Aus bildungsinhalte an Simulatoren l sst die Eingrenzung wesentlicher Aufgaben zu 3 2 1 1 Aufgabenfelder im Normalbetrieb Folgende Arbeitssituationen kommen h ufig vor e Das Bedienen und Beobachten in Handfahrvveise An und Abfahrvorg nge Prozessstabilisierung voraus schauende Fahrweise e Bedienen und Beobachten von kontinuierlichen Prozessen berblick Schal tungsvarianten e Bedienen Beobachten und Aktivieren von Ablaufsteuerungen berblick Ab laufstrukturen Modus Betriebsart und Status Aktivierung von Ablaufsteue rungen Realisieren von Schaltungsvarianten Aufgaben wie sie in einem Simulator auch ge bt werden sind zum Beispiel e Allgemeine Bedien bungen un
75. b 4 9 Hinterlegung der Matrizen im PLS Abb 4 10 Relationsmatrix f r die sicherheitstechnisch relevante Zusammen hang aller Komponenten in der Anlage In der Abbildung 4 11 wird erkl rt wie eine Unterlage aufgefunden werden kann An einer Anlagekomponente K1 wird eine Aufgabe die gerade durchgef hrt werden 163 soll einem Betriebszustand zugeordnet Zu jeder Aufgabe wird dann eine Arbeits unterlage bestimmt die der Operateur benutzen kann falls er bei der Durchf hrung dieser Aufgabe im Zweifel ist Der Weg von der Komponente K1 zur Arbeitsunterla ge 1 ist durch die hervorgehobenen schwarzen Pfeile kenntlich gemacht Paral lel dazu kann eine Komponente je nach einem Betriebszustand mit einer anderen Komponente Bezugsobjekt K2 1 verbunden sein die eine sicherheitstechnisch re levante Auswirkung bekommen kann Der Operateur bekommt auch dabei die Infor mationen daf r welche weiteren Komponenten f r die Situation noch relevant sind und welche Unterlagen dazu ben tigt werden da auch das Bezugsobjekt K2 1 zu einer Aufgabe und damit zu einer Unterlage f hrt Diese Zusammenh nge sollen rechnergest tzt als Relationsmatrix am besten direkt im PLS hintergelegt sein Ein konkretes Beispiel wird in der Abbildung 4 12 erl utert 164 Komponenten der Anlage CH ar q D x o 1721 gt N o 00 Bezugsobiekte K2 1 K2 2 Komponenten der Anlage Auf
76. bb Abb 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 1 2 8 2 9 2 10 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 Operateur im Regelkreis der Anlage 12 Einflussfaktoren auf den sicheren Betrieb einer PLS Anlage 13 Einflussfaktoren auf die Qualifikation des Operateurs 14 Vergleich der absoluten Risiken zwischen Normal und Nichtnormalbetrieb interne DatenbankK 17 Vergleich der zeitbezogenen Risiken interne Datenbank 18 Vergleich der absoluten Risiken zwischen Normal und Nichtnormalbetrieb externe Daten 19 Vergleich der zeitbezogenen Risiken externe Daten 20 Prozentualer Anteil der Grenzwert berschreitungen pro SCHUZVOTLICHEUIG re PU ld 21 Aufteilung nach Anlagenart 25 Aufteilung der Betriebszust nde 26 Durchgef hrte Ma nahmen durch Betreiber Beh rde Mehrfachnennungen M glich une 27 M ngelcode Verteilung der einzelnen Branchen 31 Verteilung der M ngelcodegruppen nur Chemie ber die Jahre 1999 Za aaa maa a 32 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb A 38 bersicht ber die Verfahrenstechnik von Betrieb B
77. beachten dass der Operateur mit den Unterlagen bereits w h rend seiner Ausbildung bzw bei Schulungen arbeitet und mit dem Umgang im Vor feld der Benutzung vertraut gemacht wird ebenso wie mit dem hierarchischen Auf bau und der Struktur der Unterlagen sowie dem Aufbewahrungsort Dies ist sicher heitstechnisch besonders relevant da der Operateur im normalen Betrieb vielleicht die Zeit hat in einer Unterlage nachzuschlagen im Falle einer St rung muss er je doch unter Zeitdruck handeln sodass er wissen muss was in der entsprechenden Unterlage steht d h der Operateur wei was zu tun ist Es reicht also nicht zu wis sen wo sich die Unterlage befindet Insofern sollten die Unterlagen auch f r Trai ningszwecke geeignet sein bzw es sollten spezielle Unterlagen nur f r diesen Zweck vorhanden sein 4 4 Beispiele aus der Praxis Da die aufgef hrten Anforderungen bisher absichtlich allgemein gehalten wurden sollen nun zwei Beispiele aus der Praxis folgen die in den untersuchten Betrieben f r Operateure als Arbeitsunterlage vorlagen und die sowohl von den Operateure als auch von der Projektgruppe als sehr gut bez glich der genannten Anforderungen angesehen werden Als erstes Beispiel soll eine Arbeitsunterlage aus dem Betrieb D VC dienen In den folgenden Abbildungen 4 2 bis 4 6 sind die Seiten einer Musterunterlage zu sehen wie sie von den Operateuren als Arbeitsanweisung benutzt wird Die Arbeitsunterlage ist klar gegliedert m
78. bs 1 BImSchG vom Technischen Ausschuss f r Anlagensicherheit TAA beruht TAA 027 Von besonderem Interesse sind dabei die Fehler die durch die PLS hervorgerufen wurden sowie Unf lle die auf mangelhafter oder fehlender Dokumentation beruhen Die daraus gewonnenen Erkenntnisse f r die Erstellung von Anforderungen an Ar beitsunterlagen f r Operateure werden im Kapitel 3 Auswertung n her ausgef hrt An dieser Stelle wird die Vorgehensweise der Auswertung dargestellt sowie ein berblick ber die Datenquellen gegeben 2 2 1 Datenbank der BAuA F r die Auswertung lag eine Auswahl Stichwort Anvveisungen der Datenbank vor die insgesamt 31 Ereignisse enthielt wobei es sich bei 13 um Ereignisse nach St r fall Verordnung handelte Zwar handelt es sich nicht explizit um Ereignisse die mit der Steuerung von Anlagen durch Prozessleitsysteme zusammenh ngen jedoch lassen sich hier generelle Schwerpunkte erkennen die zum Auftreten von St rungen f hren Anhand der ausgew hlten Ereignisse sollte ermittelt werden ob es bei be stimmten T tigkeiten oder Betriebszust nden zu einer H ufung von Fehlern aufgrund 25 mangelhafter bzw fehlender Betriebsanweisungen kommt sodass hieraus auch An forderungen an Arbeitsunterlagen f r Operateure von PLS ermittelt werden k nnen Um sicher zu gehen dass diese Daten nicht aus v llig anderen Anlagentypen gene riert wurden erfolgte eine Aufteilung nach den unterschiedlichen Industrie
79. ch relevante Gruppenarbeit durchgef hrt Die Grundlage hierf r bildet eine Ausfalleffekt Analyse Daf r suchen die Operateure nach kritischen Situationen analysieren diese und leiten die richtigen Reaktionen und Ma nahmen ab 3 3 3 2 Betrieb B Schaumstoff Zur Ausbildung zum Operateur verlangt Betrieb B eine Vorqualifizierung demnach soll eine abgeschlossene Berufsausbildung vorliegen Hierbei liegt das Hauptau genmerk auf technischen Berufen wie Schlosser und Chemikant Zus tzlich werden mehrere Jahre Berufserfahrung f r die Bedienung des PLS und der D se gefordert F r diese Aufgaben k nnen auch so genannte Jungoperateure angelernt werden bei denen nach der betriebsinternen Facharbeiterausbildung festgestellt wurde dass sie die PLS sehr gut beherrschen Des Weiteren werden auch Ingenieure oder Meister zum Operateur ausgebildet da sie bereits eine Ausbildung in der Programmierung besitzen 100 Die Ausbildung beginnt mit einem siebenvv chigen Training in der Anlage Danach schlie t sich eine zweimonatige Einlernphase unter Anleitung eines erfahrenen Ope rateurs bez glich der Anlagenf hrung mit dem PLS an Die Anlagen dieses Betriebes sind unternehmensweit in Aufbau und Funktion gleich so dass eine einheitliche Ausbildung stattfinden kann Vor der Inbetriebnahme wurden konzernintern getrennte Schulungen f r die beiden Aufgabenbereiche an einer bestehenden Anlage vorgenommen Das Training wird einmal im Jahr sowie bei V
80. chnis der Rundrufgruppen VVerkfeuervvehr 1 Koordinationsstelle Alarme Betrieb A1 Beschreibung un Betrieb B Schaumstoff In diesem Betrieb gibt es Arbeitsunterlagen sowohl in gedruckter Form als auch elektronischer Form Die Arbeitsprozeduren und anweisungen werden alle zwei Jahre ge ndert bzw neu geschrieben wobei die nderungsw nsche und der Einfluss zum allergr ten Teil von den Operateure selbst kommt Diese nderungen m ssen dann vom Betriebs leiter oder seinem Stellvertreter genehmigt werden was blicherweise der Fall ist Es ist allerdings auch m glich dass solche nderungen von einer der anderen der 17 identischen Anlagen des Mutterkonzerns vorgeschlagen werden da sie in st ndigem 115 Informationsaustausch untereinander stehen insbesondere was Unf lle mit Perso nenschaden aber auch Probleme bei der Produktion betrifft In der Leitwarte sind eine Reihe von Unterlagen vorhanden Neben den schriftlichen Bedienungsanleitungen zur Software gibt es Ordner mit den Qualit tsvorschriften Betriebsanweisungen und Notfallpl nen Die Betriebsanvveisungen sind auch elek tronisch im Rechner hinterlegt Sie werden von den Operateuren selber geschrieben wobei sich die Schichten untereinander absprechen und die Betriebsleitung sie ge nehmigt Das Schichtbuch wird ebenfalls elektronisch durch den jeweiligen Schicht f hrer ausgef llt Hier werden z B Parameter nderungen und Probleme mit der An lage hinterlegt mit
81. chte sodass nderungen in diesem Dokument schnell ersichtlich werden Am Ende ist aufgef hrt durch wen und wann die Unterla ge gepr ft wurde Abb 4 2 151 SYSTEM MANAGEMENT DOKUMENT EDC VCM Formblatt fuer Arbeitsvorschrift doc Als Ausdruck Nur g ltig am Tage des Ausdruck Unterschrift dar ber hinaus nur mit Unterschrift Erstellt Revidiert am 16 04 03 13 32 Freigabe siehe EDMS Genehmigt M Mustermann am 18 03 03 Erstellt Revidiert durch M Mustermann Titel eingeben Anvvendungs Diese Vorsehrift vvird benutzt von bereich zum Kategorisierung der Procedures Categories Attributes Operating Other Critical TEmergeney Operating Other Routine Non Routine Gefahren und Die Tabelle listet Gefahren und zu treffende Vorsichtsma nahmen f r Sicherheit Vorsichts Umweltschutz Qualit t und Good Manufacturing Practises auf bevor mit der ma nahmen Ausf hrung begonnen wird Auf besondere Gefahren und Schutzma nahmen kann auch in den jeweiligen Schritten hingewiesen werden Die Procedure Implementation Analysis PLA ist zur Unterst tzung bei der Auswahl der Gef hrdungen zu nutzen Gef hrdung Vorsichtsma nahme Elektrostatische Besteht die M glichkeit einer Gef hrdung durch elektrostatische Aufladung Aufladung Besteht ein Potential einer elektrostatischen Aufladung Pa Nen Vorsichtsma nahme berpr fe die Notwendigkeit einer t
82. chtlich dass ein Teil der in den Leitwarten vorgehalte nen Unterlagen zwar gesetzlichen Regelungen entspricht wie Anlagen oder Softwa rehandb cher dieser Teil wird aber im t glichen Gebrauch von den Operateure nur selten verwendet Der Teil mit dem die Operateure tats chlich arbeiten sind die vom Betrieb erstellten Unterlagen Insofern wurde der Schwerpunkt der Analyse der Arbeitsunterlagen auf jene gelegt die die Operateure beim sicheren Fahren der Anlage in allen Betriebszust nden un terst tzen bzw jene die sich im regelm igen Gebrauch befinden Insoweit ist die von uns durchgef hrte Analyse der Arbeitsunterlagen unter dem Gesichtspunkt der betrieblichen Praxis zu verstehen Ein Teil der innerbetrieblich erstellten Unterlagen dienen der Informationsbeschaf fung Diese wurden herangezogen um zu verstehen wie dieser Betrieb vorgeht aber 110 Unterlagen und Anforderungen an diese Unterlagen im Kontext dieses Projektes sind nur dann wichtig wenn sie dem Operateur bei seiner Arbeit vor Ort helfen pr ventiv oder aktuell eine St rungs oder St rfallsituation zu bew ltigen 3 4 1 Gesetzliche Grundlagen zu den Unterlagen in den Leitwarten Die verschiedenen Unterlagen in den Leitwarten sind zum Teil gesetzlich geregelt Hierunter fallen die folgenden Unterlagen Bedienungsanleitungen Der Hersteller ist ber das Ger tesicherheitsgesetz verpflichtet dem Anwender Un terlagen mit an die Hand zu geben An diese Bedienun
83. d Darstellungsformen Inbetriebnahme einer R hrapparatanlage nach Reparatur Aulserbetriebnahme und Reparaturvorbereitung eines R hrapparates e Aktivieren und Beobachten einer Ablaufsteuerung 64 und Au erbetriebnahme einer kontinuierlichen und diskontinuierlichen De stillation Schmidt 98 VVahrend die hier genannten Punkte hauptsachlich auf den Normalbetrieb abzielen so sind es doch auch gerade die Aufgaben bei St rungen an der Anlage vvelche dem Operateur den Einsatz seiner Erfahrung und seines Wissens abfordern Die Aufgaben bei St rungen werden in der Literatur wie folgt umschrieben 3 2 1 2 Aufgabenfelder bei der St rung Eine weitere Aufgabe des Operateurs ist die Systemsicherheit zuverl ssigkeit und verf gbarkeit sicherzustellen Wirstad 83 in dem er bei St rungen Abweichungen fr h erkennt die Ursachen schnell zuordnet und die n tigen Eingriffe sicher und rasch t tigt Sommer 99 oder in anderen Worten die sichere Handhabung der Be dienoberfl che eines PLS Bedienung und Beobachten von Prozessen im Normalbe trieb An und Abfahren von Prozessen Beherrschung von St rf llen und Ausnah mesituationen Kurrle 94 durchgef hrt und beherrscht Die folgenden Aufgabenfelder berwachen Eingreifen und Kl ren von St rungsur sachen sowie die damit verbundenen T tigkeiten sind von H J Charwat Charwat 82 genauer aufgeschl sselt berwachen um Auftreten von St rungen wahrzunehmen oder
84. dem Betriebsleiter und dem Schichtf h rer eine Begehung der Anlage um einen berblick ber die Verfahrenstechnik und die in der Anlage durchzuf hrenden T tigkeiten zu erhalten Anschlie end wurden mehrt gige Untersuchungen in den Leitwarten vorgenommen bei denen anhand eines Leitfadens Fragen zur Produktion zum PLS zu den Aufgaben und Qualifika tionen der Operateure sowie zu den Arbeitsunterlagen erarbeitet wurden Dabei wurde der Begriff der Arbeitsunterlage m glichst weit gefasst eine Definition ist in einem nachkommenden Kapitel gegeben F r eine weitere detaillierte Auswer tung und Beurteilung der Arbeitsunterlagen sowie f r einen Vergleich zwischen den unterschiedlichen Betrieben wurden Beispiele aus den vorliegenden Unterlagen aus gew hlt Des Weiteren wurden Gespr che mit den in den Betrieben f r die Erstellung und Be reitstellung von Arbeitsunterlagen zust ndigen Personen gef hrt die aus den Berei chen Werksleitung Arbeits und Umweltschutz EDV und PLS kamen 37 2 4 1 Betrieb A 2 4 1 1 Allgemeine Informationen Die Anlage dient der Luftzerlegung zur Herstellung technischer Gase Hierzu wird Luft nach dem Lindeverfahren verfl ssigt und anschlie end fraktionierend destilliert So lassen sich neben Stickstoff auch noch die Industriegase Sauerstoff Neon Ar gon Krypton und Xenon gewinnen Nach dem Verfahren wird Luft auf etwa 200 bar verdichtet und in einem Gegenstr mer abgek hlt Bei der anschlie e
85. den Anlagen funktionsgrad beurteilen zu k nnen e Eingreifen in den Normalbetrieb des Prozesses um diesen gezielt zu beein flussen und so Last und Qualit ts nderungen herbeizuf hren oder eine ande re Betriebsweise zu veranlassen Bei St rf llen ist einzugreifen um St rungen zu begrenzen und weitere Folgen zu verhindern e kl ren von St rursachen ist die Voraussetzung um St rungen zu beheben Dabei werden die Arbeitsplatztypen aufgrund physischer Aspekte unterschie den zum einen der Beobachtungsplatz und zum anderen der Platz zur Pro zessf hrung mit Funktionstastatur und Bildschirm Wirstad 83 Andow nennt dazu noch folgende Aufgaben e Ein Operateur muss auf Alarme reagieren in dem er Gegenma nahmen ein leitet die Fehlerursache ermittelt und falls m glich behebt Andow 85 65 Es ist aber auf keinen Fall Aufgabe des Operateurs Anderungen am Computerpro gramm vorzunehmen Birch 86 Um den Zusammenhang zwischen Betriebszustand der Anlage und Aufgaben des Operateurs zu veranschaulichen sollen die Ergebnisse zu Untersuchungen an ei nem Kernkraftwerk dargestellt werden Hier zeigt sich auch dass in der Literatur le diglich Standardaufgaben beschrieben sind die in der Industrie dann auf spezifische Anlagen zugeschnitten werden 3 2 1 3 Aufgabendefinition am Beispiel von Untersuchungen im Kernkraftwerk Exemplarisch und zur sp teren Ableitung der wesentlichen Aufgaben eines Opera teurs soll das ber die
86. e Anlagen Leitungen und Rohrnetze sowie die bergabe und Entnahmestationen mit ihren derzeitigen Betriebszust nden zu erkennen Die unter schiedlichen Medien Strom Gas Wasser Fernw rme sind farbig unterschieden Besonders hervorzuheben ist an dieser Stelle die im System hinterlegte geografische Funktion die bei einer gemeldeten St rung den Ort im Stadtplan mit den dazugeh rigen Anlagenkomponenten und Netzen darstellt was das Auffinden der St rungsur sache stark erleichtert sowie die schnelle und zielgerichtete Entsendung des Entst rungspersonals Zusammenfassend kann gesagt werden dass beide Formen sinnvoll und zielge richtet eingesetzt werden k nnen In dem gr eren Teil der untersuchten Betrieben hat sich die Mischform Vorhaltung und Aktualisierung elektronisch und Verwendung als Papierunterlage als hilfreich f r die Operateure erwiesen Somit tr gt dies zu ei ner Erh hung der Sicherheit bei da die Operateure die Unterlagen als echtes Werk zeug bei ihrer Arbeit verwenden Ebenso verh lt es sich mit den verfahrenstechnischen Flie bildern der Anlage Zwar sind diese im PLS hinterlegt und werden teilweise auch an bersichtstafeln darge stellt jedoch ben tigen die Operateure die Flie bilder PID auch als Papierunterla ge Wichtiger als die Art der Unterlage ist die Form der Ausf hrung Es nutzt nichts wenn eine Unterlage zwar schnell gefunden wird aber nicht verst ndlich geschrie ben oder nicht aktualisiert
87. e der Arbeitsunterlagen vvurden nur solche Unterlagen als rechnerge st tzt definiert die vom Operateur auch nur am Rechner benutzt werden Die Erstel lung der Arbeitsunterlagen erfolgt heute fast ausschlie lich mittels elektronischer Textverarbeitung und meistens stehen sie im Firmennetzwerk Intranet online zur Verf gung jedoch werden die Unterlagen f r die Verwendung ausgedruckt und in Papierform benutzt Dies ist in den Betrieben B C und D der Fall Der Vorteil dieser Mischform liegt in der einfachen Suche nach Unterlagen die in dem System entsprechend aktuell gehalten werden k nnen Der Operateur kann die Unterlage dann ausdrucken und dort ein setzen wo er sie ben tigt In den Interviews mit den Operateuren wurde auch ange geben dass die Lesbarkeit einer Papierunterlage als angenehmer empfunden wird Somit k nnen die Vorteile der beiden Formen genutzt werden In den oben aufge f hrten Betrieben stehen daf r vom PLS getrennte Rechner zur Verf gung sodass der Operateur parallel die Bedienung des PLS und die Verwendung der Unterlage ausf hren kann In allen Betrieben stehen Hilfen zur Bedienung des PLS und Informationen zu den Parametern Sollwerte und Varianzen sowie zu Anlagenteilen online auf dem Sy stem zur Verf gung Beim Betrieb C gibt es die Besonderheit dass es f r die Zu griffsrechte auf die Parameter um z B Ver nderungen vorzunehmen verschiedene Stufen gibt die durch Passw rter gesch tzt werden So kann nur
88. echnik zur Vermeidung eines St rfalles oder zur Verringerung der Auswirkung eines St rfalles d h eine Besch digung der Anlage wird durchaus in Kauf genommen Ebenso m glich ist eine Notausfunktion die aufkommende oder bestehende Gefah ren f r Personen Sch den an der Maschine oder dem Arbeitsgut abwenden oder 78 minimieren soll und die durch eine einzige Handlung durch eine Person ausgel st wird wenn die normale Haltefunktion daf r nicht angemessen ist DIN EN 418 93 3 2 3 2 Matrizen f r die Betriebszust nde Die Aufgaben und Betriebszust nde wurden zur Auswertung ber Matrizen ver kn pft Ist eine Aufgabe durch den Betriebszustand bedingt oder im Rahmen des Anlagenzustandes auszuf hren so wurde das mit einer 1 gekennzeichnet Tab 3 5 Matrix f r den Gutbereich ber Aus bestimmungsgemaBer vvach Bedienung Koordination und Kommunikation bild Betrieb ung ung d ER 5 E 3192 Ze 5 2 2 E o o 5 D 5 o o Eee ESISS Ig 2 E a E 8 21 2 4 al c co D D 2 5 8 a 2 D ao o Bo O s lis laesiss8 oa w d 2o o 28 20 o co E o o Uu 3 SKI ES oc O Un Ep 8 133 89 25 351 85 85 5 62 5 JEz 820105 gdg ld YI XS lt DO Betriebszust nde a R d 17 An Abfahren NI 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Normalbetrieb N II 1 1 1 1 1 1 Instandsetzung Reparatur N Ill 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 VVartung
89. ei 5 Leistung Umschaltung vom Hilfsspeisewassersystem auf das Speise wassersystem Turbine auf Nenndrehzahl hochfahren 5 Synchronisation und Belastung des Generators Erh hen der Generatorlei stung auf 20 6 7 Abfahren auf hei en unterkritischen Reaktor 8 9 K hlung durch Ablassen in den Speicher Reduzieren der Leistung auf 5 K hlung durch Dampfablassen in den Kondensator 10 Ereignis das gest rten Betrieb verursacht 11 R ckkehr zum Normalbetrieb nach der St rsituation 12 Automatischer Schnellstopp oder manuelle Abschaltung 13 K hlung des unterkritischen Reaktors 14 Anfahren des hei en Reaktors 15 Ereignis das eine Notsituation verursacht 16 automatischer Schnellstopp oder manuelle Abschaltung 17 Ereignis dass eine Motivation verursacht zusammen mit 10 6 18 Wiederbeschickung 19 nderung des Regelstabmusters 20 Erh hung oder Erniedrigung des Leistungspegels 21 Schichtwechsel 22 Aufrechterhaltung von Zustand kalte unterkritische Anlage Restw rme K hlung 23 Aufrechterhaltung von Zustand hei er schnell gestoppter unterkritischer Re aktor zu sp teren Durchf hrung des Punktes 14 Eine Gliederung der Aufgaben eines Operateurs nach Zeitpunkt Reihenfolge des Auftretens findet man in Abbildung 3 4 in dem eine Reihe typischer Aufgaben darge stellt ist die das erforderliche Wissen und die erforderliche Erfahrung eines Opera teurs abdecken Wenn ein Operate
90. eine eigenst ndige Funktion als Sicherheitsresource haben In dieser Funktion m ssen sie best rkt und trainiert werden Dar ber hinaus m ssen dann die Arbeitsunterlagen die diese eigenst ndigen Operateure unterst tzen so gestaltet sein und solchen Anforderungen gerecht werden dass sie die heilende Rolle der Operateure unterst tzen k nnen Daraus erhebt sich die Frage welche Art von Unterst tzung braucht ein Operateur um eine Situation die auch definitionsge m nicht vorher gewusst und programmiert ist denn sonst w re sie im PLS oder der Automatisierung ber cksichtigt worden bew ltigen zu k nnen 161 Der Operateur vvird durch einen Sensor auf einen unervv nschten Parameterbereich oder Zustand aufmerksam gemacht Die Schl sselfunktion ist jetzt zu erkennen wel che Verbindungen und Auswirkungen diese Information haben kann Der Operateur braucht also in einem dicht gef gten Netz von Verkn pfungsoperationen die Infor mation welche anderen Komponenten und Bereiche beeinflusst werden von denen er dann absch tzen kann ob sie zu einer kurz oder mittelfristigen Gefahr f hren k nnte Diese Art der Anforderung ist aus der Systemanalyse bekannt Hierf r wird die Matrizenmethode eingesetzt Sie ist ideal f r den hier vorliegenden Sachverhalt einzusetzen Aus diesem Grund soll hier als Unterst tzung des Operateurs eine Ma trix vorgestellt werden mit dem sich der Operateur unabh ngig vom Ausgangspunkt in jedem Anla
91. empor ren Erdung Gef hrdung Vorsichtsma nahme Ausdruck am 03 07 03 14 28 Seite 1 von 5 Autor eingeben Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 1 192 ABTEILUNG ANLAGE Tools Werkzeuge Folgende Tools Werkzeuge und Ausr stungen werden zur Durchf hrung der und Ausr stung Arbeit ben tigt Tools Werkzeuge und Ausr stung Nutzung falls Erkl rung notwendig Ma nahmen Vor dem Beginn der Arbeit Auflisten aller notwendigen Ma nahmen die vor dem Beginn der Arbeitsausf hrung zutreffend sind Betriebsgrenzen Auflistung allgemeiner Betriebsgrenzen wenn zutreffend Besondere Betriebsgrenzen Operating Limits k nnen in den Schritten genannt werden M gliche Auflistung der Konsequenzen die durch Abweichungen von den Prozedur Steps Konsequenzen oder allgemeinen Prozess Grenzen erzeugt werden Wenn zutreffend Abweichen Notwendige Steps zur Korrektur oder Vermeidung der Abweichung sind begann aufzulisten Vorsehrift Dies ist vorgeschrieben f r Operating Procedures Art der Abvveichung Konsequenz und Beschreibung der Vermeidung Seite 2 von 5 Ausdruck am 03 07 03 14 28 Autor eingeben Abb 4 3 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 2 Abb 4 4 153 ABTEILUNG ANLAGE File Formblatt fuer Arbeitsvorschrift doc Titel eingeben Fortsetzung Arbeitsvorschrift f r Auflistung der chronologischen Abfolge der einzelnen Arbeitsschritte die in Operating amp Other dieser Reihen
92. en Um bez glich der Anforderungen zu Arbeitsunterlagen auf besondere Defizite von Branchen eingehen zu k nnen wird die genaue Verteilung der einzelnen M n gelcode Anteile in den jeweiligen Betrieben untersucht Im nachfolgenden Balken diagramm 2 4 ist gut zu sehen wie sich der oben gezeigte Prozentsatz auf die ein zelnen Fehlerarten verteilt Zur besseren bersicht wurde eine Y Achsen Skalierung von 50 bis 100 gew hlt Da der Prozentsatz der Nicht PLS Fehler und Nicht Dokumentationsfehler bei allen Betrieben bei mehr als 60 liegt macht es also Sinn das Hauptaugenmerk auf die verbleibenden 40 zu richten k hb K WW Eg Min We m k 1 LU k i m m al a 4 Kai Li m A C A d o A TP Al III lil VVarmesrz Rohstoff Abfall Ciherilachenhehan dlung Abb 2 4 M ngelcode Verteilung der einzelnen Branchen Betrachtet man hier die Branchen Energie und Chemie die untersuchten Betriebe stammen aus diesen Branchen so liegen die M ngel bez glich der Dokumentation am st rksten im Bereich Aktualisierung der Sicherheitsanalyse und der Dokumente 32 sowie im Fehlen von Betriebsanweisungen f r Folgemalsnahmen beides Fehler von MC 10 4 Dadurch werden ggf unerw nschte Betriebszust nde beg nstigt und ihre Auswirkungen sind verst rkt Betrachtet man die M ngel der PLS so ist der gravierende Punkt in beiden Branchen ein Fehler in der Umsetzung
93. en Aufgaben ist die Handlungsm glichkeit des Opera teurs stark eingeschr nkt bei gr eren Fehlern schaltet die Anlage automatisch ab d h das PLS bernimmt die Steuerung und bringt die Anlage in den fail safe Zustand Kleinere Fehler z B die Abweichung von Parametern am Extruder kann der Operateur jedoch durchaus selbst ndig beseitigen Bei der Implementierung der Software ist davon ausgegangen worden dass bei der Entwicklung alle m glichen Fehler und St rungen bekannt und ber cksichtigt worden sind In der Philosophie f r diese Anlage gibt es also nicht die Vorstellung dass eine Art von Fehler oder St rung auftreten k nnte die ein eigenst ndiges und sinnvolles Handeln der Operateure erfordert Die Eingriffsm glichkeit f r die Operateure ist auch in diesem Sinne eingeschr nkt Selbst wenn die Operateure bestimmte neuartige oder anders geartete Operationen einf hren wollten um aus ihrer Sicht den Schaden zu mindern so l sst die Software dies nicht zu Aufbau In der Leitwarte wird der Prozess mittels Tafeltechnik visualisiert und gesteuert Eine Ver nderung der Parameter bzw die Quittierung von Alarmen erfolgt ber Bedien pulte unterhalb der Tafeln Die Bildschirme in der Leitwarte dienen nur als Anzeige f r die Verfahrensparameter hier erfolgt jedoch keine Steuerung Es k nnen aber zeitliche Verl ufe der Parameter angezeigt werden Zus tzlich befinden sich in der Leitwarte drei Monitore f r die berwachung der P
94. en Betrieben nach den oben genannten Kriterien unter Ber cksichtigung der betriebsspezifischen Gegebenheiten erstellt werden 4 6 Strukturelle Anforderungen an Arbeitsunterlagen Dieses Projekt hat in Bezug auf die Anforderungen an Operateure von verfahren stechnischen Anlagen die mit PLS betrieben werden aber auch an die Arbeitsun terlagen f r diese Operateure eine konflikthafte Situation zu Tage gef rdert Auf der einen Seite geht die chemische Industrie davon aus dass PLS gesteuerte Anlagen sicher sind dass in der berwiegenden Zahl der F lle Operateure der Ein griff bei sich abzeichnenden kritischen Situationen verwehrt werden sollte da nicht sicher sei dass ein heilender Einfluss erzeugt wird und dass die Anlage automatisch in einen sicheren Zustand berf hrt und abgeschaltet werden soll Der nicht bestim mungsgem l e Betrieb also der Betrieb der nicht dem normalen Produktionszyklen entspricht und zu akuten Gefahrensituationen f hren kann wird also nach berwie 160 gender Meinung der chemischen Industrie dadurch bew ltigt dass das PLS die An lage automatisch in einen sicheren Zustand berf hrt Auf der anderen Seite steht dem die Tatsache gegen ber wie im ersten Kapitel ausgef hrt dass das Risiko f r St rf lle in diesen nichtnormalen Betriebszust nden durch Untersuchungen nachgewiesen ca 20 mal gr er ist als im bestimmungsge mafsen Betrieb Ca 95 aller St rf lle bezogen auf die spezi
95. en der Betriebe einsortiert um Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu erkennen und beurteilen zu k nnen 121 Gruppierung der Arbeitsunterlagen von den untersuchten Betrieben Tab 3 22 nach Hierarchiestruktur ysuaqyys yas Mu u qsb5un o s Z 419 s bay yon oa ses l q uawyeugewsjysisioN us e ynesge ial uoA Bunysoqleag wweui beipjnejgy yujsneses UOA USUYDIOZUY u s pue AAZQ yon a seg l q u wyeu yew uoelsagq 03 pun Sun nolu yy siq inz He zunsHuiue L a s Db Ms Qla niniy Bunusipag q s 2 n 2 Buns amuesgqaujag uejdiyamgeusuyejag pun uuejy yUyas onsyaysays s I040 01d 42142S Bun4sl sop1oyes jejey inz abeuuajun u soyye ls unl lilxoAyiy sne awuyeuusgold Bunsi amuesgqaujag pw sq u g n inz beu un HDD Joo Bunsiamuesgaujag ss zolud WNZ u bunql su s gi 9 5 4 15 wnz 1 s uqneH s qiy 4 s Db Ms IOS s bix qs penyuq sibio us penuz UTT 1 XxQ abeluy 9 r ans uejdiyamgeussayejag pun wuejy
96. en nach Aufgaben und Betriebszust nden in den lr e En 121
97. entwicklung Abb 1 2 Einflussfaktoren auf den sicheren Betrieb einer PLS Anlage Qualifikation des Operateurs Abb 1 3 Einflussfaktoren auf die Qualifikation des Operateurs F r die Beurteilung der Qualifikation ist die Tiefe der theoretischen und praktischen Ausbildung sowie das Verst ndnis f r die Anlage essentiell Sollen die Arbeitsunter lagen f r den Operateur gebrauchstaugliche Hilfsmittel darstellen so sind sie an die se Qualifikation des Operateurs anzupassen Dabei ist zu ber cksichtigen dass die Philosophie der Anlagenauslegung ebenso wie die des Betriebes einzubeziehen sind So verlangt etwa die Philosophie die Anlage wissensbasiert zu fahren was f r die Bew ltigung von St rf llen Vorteile verspricht andere Arbeitsunterlagen als die Philosophie eine Anlage regelbasiert oder sogar weitestgehend fertigkeitsbasiert zu fahren in einem solchen Fall sollte den Arbeitsunterlagen eine geringere Bedeu tung zukommen obwohl dies bisher empirisch nicht belegt ist W hrend bei intendierter wissensbasierter Fahrweise Arbeitsunterlagen darauf abzie len m ssten das Wissen des Operateurs einzubeziehen und zu vergr ern um dar aus selbst ndig Schlussfolgerungen f r eine sichere Fahrweise ableiten zu k nnen sollten regelbasierte Arbeitsunterlagen klare wenn dann Regeln spezifizieren w hrend fertigkeitsbasierte Fahrweisen verlangen sollten in den Arbeitsunterlagen die zu trainierenden Fertigkeiten
98. erfahrens nderungen wiederholt Das PLS wurde unternehmensintern selbst entwickelt Somit existiert ein interner Standard nachdem gleiche Betriebsbereiche weltweit gleich programmiert sind Dies erm glicht den konzernweiten Austausch von Erfahrungen eine Optimierung der Anlagen durch Wissensaustausch zwischen den Produktionsst tten und eine Rota tion der PLS Operateure Die Programmierer hatten aus diesem Grund auch erst ein Training in einer bereits bestehenden Anlage absolviert in der sie im Bereich Verfahrenstechnik und im Um gang mit dem Programm geschult wurden Vor der Inbetriebnahme wurden Analysen durchgef hrt in denen m gliche auftretende St rungen und deren Gr nde Szenari en in Zusammenarbeit mit konzerninternen Sicherheitsexperten ermittelt wurden Daf r werden Audits durchgef hrt die alle zwei Jahre wiederholt werden 3 3 3 3 Betrieb C Chemikalien Betrieb C verlangt als Vorqualifikation eine abgeschlossene Ausbildung als Chemi kant Ebenfalls k nnen branchenfremde Facharbeiter mit Betriebserfahrung zum Operateur ausgebildet werden Als Mindestanforderung gilt eine Facharbeiterausbil dung Des Weiteren legt der Betrieb auch ein Augenmerk auf die soziale Kompetenz Die Ausbildung zum Operateur wird in einem dualen Ausbildungssystem vollzogen Die Ausbildungsdauer erstreckt sich ber dreieinhalb Jahre In dieser Zeit erh lt der zuk nftige Operateur Grundkenntnisse in den Bereichen Hardware und Technik welche au
99. erordnung entstehen kann DIN VDE 31000 2 87 PLS Einrichtungen zur Vermeidung von Produktsch den oder von Sachsch den die im unternehmerischen Eigeninteresse betrachtet werden und bei denen Personen und Umweltsch den ausgeschlossen werden k nnen geh ren nicht zu den PLS Schutzeinrichtungen Die Aufgabe einer PLS Schutzeinrichtung besteht in der Regel darin eine oder meh rere Prozesssicherungsgr en auf bereinstimmung mit zul ssigen Werten zu ber pr fen Besteht keine bereinstimmung wird ein automatischer Schaltvorgang aus gel st oder das st ndig anwesende Bedienungspersonal durch eine Meldung zur 55 Durchf hrung notwendiger vorher festgelegter Ma nahmen veranlasst Die Funktio nen der PLS Schutzeinrichtungen haben in jedem Fall Vorrang gegen ber Funktio nen von PLS Betriebs und PLS berwachungseinrichtungen und sollen prozessnah d h mit m glichst geringer Verarbeitungstiefe ausgef hrt werden Das berwachen der Funktionen der PLS Schutzeinrichtungen ist im Gegensatz zu denen der PLS Betriebseinrichtungen u erst selten zum einen wegen der geringen Eintrittswahrscheinlichkeit des unerw nschten Ereignisses zum anderen wegen der h ufig vorhandenen gestaffelten Anordnung von PLS Betriebs PLS berwachungs und PLS Schutzeinrichtungen siehe Bild 3 1 Aus Gr nden der Verf gbarkeit und im Hinblick auf Plausibilit tskontrollen kann es wegen der u erst seltenen Anforderung vorteilhaft sein Komponen
100. ersetzen m ssen in der entsprechenden Situa 97 tion richtig zu reagieren Da im Grenzfall keine bis wenig Zeit zum Handeln zur Ver f gung steht werden solche Arbeitsunterlagen haupts chlich als Trainings und Schulungsunterlagen Verwendung finden Auch ist es an dieser Stelle beraus wich tig den Operateur bei der Erstellung der Arbeitsunterlagen mit ein zu beziehen Des Weiteren muss insbesondere bei diesen Arbeitsunterlagen auf eine klare sprachliche und inhaltliche Struktur sowie auf einen leichten und schnellen Zugriff geachtet wer den 333 Stand der Ausbildung nach der Betriebsanalyse In der Literatur gibt es ausf hrliche Angaben zu den unterschiedlichen Berufsbildern Da die in den Betrieben vorgefundenen Facharbeiterausbildungen die als Vorqualifi zierung zum Operateur dienen sehr unterschiedlich sind wird an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet Von gr erer Wichtigkeit erscheint im Rahmen des Projektzieles die weiterf hrende Qualifikation die f r den Einsatz als Operateur an einem PLS ben tigt und verlangt wird da in diese betriebsspezifische Kenntnisse eingehen Aus diesem Grund wurden zur Erhebung des aktuellen Stan des der Ausbildung zwei Wege beschritten Zum einen wurden acht Hersteller von PLS befragt wie sie die Ausbildung des Leitwartenpersonals ihrer Kunden durchf h ren Zum anderen wurde die Ausbildung innerhalb der f nf Betriebe mit PLS im Rahmen der Betriebsbegehungen erhoben
101. erungen kann die Untersuchung umfangreicher ausfallen So kann in Zweifelsf llen eine Audiome 83 trie durchgef hrt werden Diese Vorsorgeuntersuchung ist im Vergleich zu Vorsorge untersuchungen im Umgang mit bestimmten Gefahrstoffen vom Unfallversiche rungstr ger grunds tzlich nicht vorgeschrieben sie wird jedoch im Rahmen von Be triebsvereinbarungen oft verbindlich gemacht In den zu diesem Projekt untersuchten Betrieben ist die Untersuchung nach G 25 Standard Anlagenfahrer gehen in komplexen Situationen im Modus des subjektivierenden Ar beitshandelns vor Dies bedeutet auf Erfahrungen beruhende kontextuell verankerte Such und L sungsstrategien Die Merkmale des subjektivierenden Arbeitshandelns sind e Aktive differenzierte sinnliche Wahrnehmung und ihre Erg nzung durch Vor stellung e Synchronisation des Arbeitshandelns mit technischen Abl ufen durch aktiv reaktive Vorgehensweisen und die Transformation intransparenter Prozesse in erfahrungsm ig nachvollziehbare Abl ufe Emotionales Involvement in das Prozessgeschehen wodurch schwierige und Kritische Situationen als positive Herausforderung und sicherer Prozessverlauf als subjektiv befriedigend erlebt werden Rose 93 Au erdem m ssen Arbeitskr fte bei der Bewertung von Prozesszust nden weitere spezifische F higkeiten einsetzen k nnen wie zum Beispiel individuell ausgebildetes Differenzierungsverm gen um sinnlich wahrnehmbare Eindr cke ber das a
102. erwacht wird Eine weitere wichtige Aufgabe der Operateure ist die Steuerung der Produktions mengen der Luftzerlegungsanlagen Die an das Netz angeschlossenen Betriebe melden telefonisch unter oder berdurchschnittlichen Bedarf an worauf der Anla genbediener entsprechend reagieren muss 70 3 2 2 2 Aufgaben der Operateure im Betrieb B Die Betriebsleitung hat einen gro en Teil der Aufgaben automatisiert jedoch kommt dem Operateur noch eine Reihe von Aufgaben zu Neben der manuellen Steuerung der D se werden auch die An und Abfahrvorg nge von Hand durchgef hrt Bei si cherheitskritischen Aufgaben ist die Handlungsm glichkeit des Operateurs stark ein geschr nkt bei gr eren Fehlern schaltet die Anlage automatisch ab d h die PLS bernimmt die Steuerung Bei kleineren Fehlern kann der Operateur jedoch regelnd eingreifen Die Hauptaufgabe der Operateure besteht in der Steuerung der D se da durch ihre Parameter die Produktqualit t stark beeinflusst wird Aus diesem Grund sind die Operateure kaum in der Leitwarte sondern stehen direkt an der D se und steuern die Anlage vor Ort Falls es ein kritischer Zustand erfordert werden sie durch den Sprachcomputer und durch die Automatik in der Anlage in die Leitwarte gerufen um dort dann die erforderlichen Ma nahmen durchf hren zu k nnen F r jedes Produkt ist ein Rezept vorgegeben dass der Operateur jedoch ndern kann Es werden regelm ig ca 10 Parameter ver ndert die en
103. esammelten Unter lagen diskutiert um die Ergebnisse vor einen praxisnahen Hintergrund zu setzen So zeigt zun chst die Aufgabenanalyse im Kapitel 3 2 3 2 dass der Operateur gera de im zul ssigen Fehlerbereich der Anlage am meisten Aufgaben hat Dieser Sach verhalt spiegelt sich nicht so in den analysierten Unterlagen wider siehe Abb 3 12 Dass dieser Betriebszustand durchaus in der Industrie wahrgenommen wird zeigt die Abbildung 3 11 wo bei Betrieb A Luftzerlegung viele Unterlagen dazu vorhanden sind da das PLS schon lange in Betrieb ist Als gegenteiliges Beispiel ist der Be 146 trieb C Chemikalien zu sehen in dem das PLS erst vor kurzem eingef hrt wurde und in den Unterlagen nur der bestimmungsgem e Betrieb ber cksichtigt wird Mit der Betriebszeit steigt aber auch die Erfahrung mit dem nicht bestimmungsgem en Betrieb Au erdem wurden im Betrieb C die zuk nftigen Operateure also Arbeit nehmer mit langj hrigen Erfahrungen mit der Anlage und deren St rungen nicht in die Konzipierung des PLS mit einbezogen Ein weiterer Grund warum der Betrieb A f r Betriebszust nde im zul ssigen Fehler bereich gut mit Unterlagen ausgestattet ist ist die Tatsache dass sich die Operateu re hier w chentlich ber systemanalytische Planspiele mit kritischen Betriebszu st nden auseinandersetzen und die Analyseergebnisse in neuen Unterlagen ber ck sichtigt werden Ein weiteres wesentliches Ergebnis stellt sich im K
104. et sein 4 2 Anforderungen an rechnergest tzte Arbeitsunterlagen aus der Literaturanalyse Die Darstellungen f r die papier und rechnergest tzten Unterlagen m ssen den er gonomisch physiologischen Anforderungen entsprechen Im Folgenden werden stichwortartig die Anforderung f r die Bildschirmgestaltung aus der Literatur vorge stellt UBA 01 Die Notwendigkeit hierf r ergibt sich da h ufig Arbeitsunterlagen rechnergest tzt vorgehalten werden und diese Anforderungen somit z B f r ein Hilfsmen gelten sollten welches auch als Arbeitsunterlage angefordert werden kann Gleiches gilt f r die Darstellung von Alarmen e Der Bildschirm muss flimmerfrei sein das hei t eine Bildwiederholrate von mehr als 70 Hz aufweisen e Reflexionen m ssen vermieden werden e Die Darstellungen am Bildschirm m ssen ausreichend hell sein VVeiterhin muss ausreichend Kontrast zwischen Hintergrund und Vordergrund vorhanden sein e Die Zeichengr e muss f r bessere Erkennbarkeit ausreichend gro sein e Die Kodierungen zum Beispiel die Farbkodierung m ssen redundant sein Bei Alarmierung gelten folgende Anforderungen 144 Bei Alarmierungen m ssen mehrere Sinne angesprochen werden e Das Signal wichtiger Alarmierungen muss sich vom Hintergrundrauschen gut unterscheidbar darstellen und der Blinkabstand ausreichend gro sein e Die Grenze der visuellen wie auch akustischen Verarbeitung ist von Mensch zu Mensch verschieden dem muss
105. eter der In dustrie wird die Meinung vertreten dass PLS in der Lage sind jeden St rfall so auf zufangen dass die Anlage in einen ungef hrlichen Zustand berf hrt werden kann Dabei wird davon ausgegangen dass nur der bestimmungsgem f e Betrieb der in der Abbildung 4 1 als Gutbereich bezeichnet ist relevant sein kann Eine Gro zahl von Betrieben vertritt dabei die Meinung dass die akute Gefahrensituation 4 voll von der Anlage beherrscht wird so dass es sogar gef hrlich ist dass Operateure hier helfend eingreifen k nnen Einige Betriebe lassen allerdings zu dass f r die Punkte 2 und 3 in der Abbildung 4 1 also bei einer un bersichtlichen Situation und bei der Entstehung latent gef hrlicher Situationen ein Eingreifen des Operateurs m glich sein kann Insofern ist also auch die jeweilige Philosophie des Betriebes be z glich der Eingriffsm glichkeit des Operateurs in das PLS zu ber cksichtigen Aus diesem Grund wurde der nicht bestimmungsgem e Betrieb nochmals in zwei Teile unterteilt siehe Abbildung 4 1 4 3 Anforderungen an Arbeitsunterlagen aus den Analysen der Aufgaben Qualifikationen und Unterlagen Hierf r sind die in den Kapitel 3 2 und 3 3 durchgef hrten Aufgaben und Qualifikati onsanalysen von besonderer Bedeutung da sie den Kern f r die Erstellung von An forderungen an Arbeitsunterlagen bilden Gleichzeitig wurden im Kapitel 3 4 die Um setzung der Analyseergebnisse in Vergleich mit dem Inhalt der g
106. eter mit deren Toleranz und Varianz Verfahrenstechnik und PLT Fachkompetenz Wissen um die Organisationsform und das Meldewesen in dem Betriebszustand sicheres Bedienen richtiger Befehl richtiger Knopf zur richtigen Zeit nen e F higkeit f r parallele zeitgleiche Ausf hrungen von verschiedenen T tigkeiten Fehler Ursache identifizieren und lokalisieren 10 EA Umsetzen des Erfahrungswissens in neue Probleml sungen Methodenkompetenz Systemanalytisches Denkverm gen Denken in Zusammenh ngen Umstellungsf higkeit wechselnde Aufgaben 15 92 Tab 3 12 Matrix der Qualifikation der Operateure im nicht bestimmungsgema Ren Betrieb innerhalb des unzul ssigen Fehlerbereiches Inbetriebnahme Au erbetriebnah regeln steuern SOLL IST Abgleich Einarbeitung neuer Operatoren Eingriff in Prozess oder Verfahrensparameter Bedienung nach Unterlage Protokollierung Koordination mit den Au enoperateuren Koordination in der Warte Alarmierung nach Plan berwachung Wissen der physikalisch chemischen und fahrenstechnischen Kenntnisse und Prinzipien Wissen der stoff und verfahrensspezifischen Kenntnisse Parameter mit deren Toleranz und Varianz Wissen der betriebsspezifischen Kenntnisse Verfahrenstechnik und PL g Kenntnis des Gefahrenpotentials der Anlage 4 Fachkompetenz Wissen um die Organisation
107. etriebe so gegliedert dass man den Ablauf der Ausbildung zum Operateur gut und einfach nachvollziehen konnte Im Betrieb D war die Ausbildung sehr komplex aufgrund der Gr e der Anlage und sie wird zus tzlich individuell f r jeden Operateur im Rahmen eines pers nlichen Entwicklungsplans abgestimmt Es konnten jedoch die allge meing ltigen Ausbildungsinhalte extrahiert und anschaulich dargestellt werden Ob wohl sich die Vergleichbarkeit der Betriebe anf nglich schwierig gestaltete zeichne ten sich doch einige Gemeinsamkeiten ab die sich im Bereich der Vorqualifikation oder in der sehr praxisnahen Ausbildung finden lassen Hier wurde die unterschiedliche Ausbildung von den f nf untersuchten Betrieben noch einmal zusammengefasst und in der Tabelle 3 14 dargestellt 104 Betriebspezielle Ausbildung Tab 3 14 s nsjelsado ug zu duloy sqJeusddnig 2 45 sje ssAleuewejsis s bnsuos leizos Heu UISSISSNMEA Sneysus pjosyoomM 5 5 5 1 2 2 u t ul puos q uo unnyos USUONEINWIS yoowu Bunpliqsny pun ul lu syerz men vonejnwisjjeuo s Jee ue Bunpiliqsny MH AM AA 8 9 sauerei ley spuonr d zuoy
108. f gen in das soziale Gef ge des Betriebes vor genommen Bez glich der Fach und Methodenkompetenz konnte f r den bestim mungsgemalen Bereich in den Betrieben ein hohes Niveau gepr gt durch spezielle Ausbildung Schulung und Einarbeitungsphasen der Operateure festgestellt werden Die Kompetenz der Operateure in diesem Bereich wurde durch das Ausf hren von Au enarbeiten an der Produktionsanlage gefestigt Der nicht bestimmungsgem e Betrieb wurde nur in 2 der 5 untersuchten Betriebe am Simulator und in Sicherheits gespr chen trainiert Dies bedeutet dass f r Arbeitsunterlagen zu T tigkeiten im be stimmungsgem en Betrieb von einem hohen Niveau an Wissen und Verst ndnis ausgegangen werden kann w hrend der Operateur beim nicht bestimmungsgema Ren Betrieb verst rkt Unterst tzung ben tigt Nachfolgend wurden die bereits in den Betrieben vorhanden Arbeitsunterlagen er mittelt sowie deren Defizite und positive Beispiele identifiziert Die 226 gesammelten verschiedenen Unterlagen wurden mittels einer hierarchischen Arbeitsunterlagensy stematik nach Sicherheitsrelevanz eingeteilt Unterlagen mit Sicherheitsrelevanz 2 B Arbeitserlaubnis Produktionsunterlagen z B Beschreibung der Anlage und all gemeine Unterlagen z B Verzeichnisse Die vorhandenen Unterlagen wurden dar auf nach 10 formellen Kriterien bewertet Bei der Bewertung war eine mangelnde Sortierung der Unterlagen als h ufigstes Defizit auff llig Die Untersuchung
109. f r den nicht bestimmungsgem lsen Betrieb umgesetzt werden Im Betrieb C Chemikalien ist das PLS ganz neu eingef hrt und es wird in den Un terlagen offensichtlich nur vom bestimmungsgem ilsen Betrieb ausgegangen Das gerade in der Chemiebranche der nicht bestimmungsgem e Betrieb nicht so in den Unterlagen Ber cksichtigung findet ist bei den eventuell entstehenden Scha densausmalsen als kritisch zu sehen 133 Da ber die Matrizen Tabelle 3 5 bis 3 7 die Bedeutung der Aufgaben f r die Ope rateure in Bezug der Betriebszustande ermittelt vvurde soll diese nun zur Diskussion hinzugezogen vverden Dazu vvurden f r die nachfolgende Abbildung 3 13 das nor mierte Deckungsverhaltnis f r alle Aufgabenfelder zusammengefasst norm Deckungsverh ltnis CH wi p s s CH 2 5 0 X o m b 20 zulassig unzulassig Fehlerbereich Abb 3 13 Bedeutung der Betriebszustande in den Unterlagen im Vergleich mit den Ergebnissen der Aufgabenanalyse In der Abbildung 3 13 ist nochmals deutlich zu sehen dass in den meisten Unterla gen der bestimmungsgem e Betrieb im Vordergrund steht Da die Unterlagen dem Operateur bei seinen Aufgaben als Hilfsmittel zu unterst tzen haben ist es kritisch zu betrachten dass gerade der Betriebszustand in dem der Operateur am meisten Aufgaben zu erf llen hat am wenigsten Ber cksichtigung in den Unterlagen findet Da die
110. f r die der Betrieb PLS erstellt Zum anderen wurden Fragen zu den rechtlichen Grundlagen VDI und Er gonomie Richtlinien DIN gestellt Aktualit t der Kenntnisse Ergonomie Fragengruppe III Bei dieser Fragengruppe stand die Informationsbeschaffung zum Stand der Technik sowie die Aktualisierung dieser Kenntnisse im Vordergrund Auch die zeitliche Dauer bis zur Umsetzung des neuen Wissens wurde ermittelt Des Weiteren enthielt diese Gruppe Fragen zur Ber cksichtigung von Farbkonzeption und Vigilanzleistung Einbindung Stellenwert des Operateurs Fragengruppe IV Die vierte sehr wichtige Fragengruppe betraf die Aufgabenfelder die der Operateur in den unterschiedlichen Betriebszust nden zu erf llen hat sowie die Gr enordnung des Dialogs des Operateurs mit der Bedienoberfl che und dem vorgegebenen Handlungsspielraum Des Weiteren wurden Fragen zu der Einbindung des Opera teurs bei der Planung des PLS gestellt Aufserdem wurden Angaben zur Ausbildung Schulung und Weiterbildung der Operateure ermittelt Entwicklungen von PLS Fragengruppe V In dieser Gruppe wurden sicherheitstechnisch relevante Angaben zu der Ber cksich tigung der unterschiedlichen Betriebszust nde Normal Reparatur Wartung Reini gung und von St rf llen bei der Planung des PLS sowie zur Durchf hrung von Worst Case Analysen ermittelt Auch die Einbindung von Sicherheitsfachleuten und des Operateurs im Vorfeld der Einrichtung wurde abgefragt
111. f die jeweiligen Betriebe bezogen sind Des Weiteren lernt er sechs ausgew hlte Fertigungsanlagen und auch eine externe Chemieanlage kennen W hrend der Ausbildung steuern die zuk nftigen Operateure mit Ausnahme von Batch Betrieben Anlagenteile unter Aufsicht Der Auszubildende 101 erlernt alle betrieblichen Abl ufe die in seiner Funktion als Operateur wichtig sind Die Ausbildung umfasst ebenfalls Ausbildungsinhalte des Chemikanten 3 3 3 4 Betrieb D VC Die Operateure haben alle eine abgeschlossene Ausbildung Chemikant Schlosser Elektriker Prozessleittechniker die z T bereits in dem Betrieb durchgef hrt wurde Es wird von der Betriebsleitung Wert darauf gelegt dass in den einzelnen Gruppen eine Mischung der oben aufgef hrten Ausbildungen besteht damit sich die Opera teure gegenseitig erg nzen Dabei hat sich herausgestellt dass blicherweise die Schlosser die besten Anlagenfahrer sind vermutlich aufgrund ihrer Instandhaltungs erfahrungen Neue Operateure arbeiten zuerst ein halbes Jahr in der Anlage um diese kennen zu lernen Die Betriebsleitung geht davon aus dass ein Operateur f nf Jahre ben tigt bis er die Anlage so gut kennt dass ihm Risikoentscheidungen zugetraut werden Neue Operateure werden zu Beginn mit einfacheren Aufgaben betraut dazu geh rt auch die Arbeit im Labor Sie werden von erfahrenen Anlagen fahrern angeleitet Jeder Operateur muss das Programm des PLS lesen k nnen deshalb gibt es ein sep
112. fikationen Qualifikationsstufen Qualifikationen Wissen ber grundlegende Prinzipien Wissen ber math phys Prinzipien 15 26 Wissen ber Beispiele 2277 36 Benutzen von Beispielen in der Praxis 37 47 Wissen von Anwendungen in Einsatzgebiet 48 56 Benutzen von grundlegenden Prinzipien 00 71 Beherrschen von math phys Prinzipien 5 Verstehen von Beispielen 83 92 L sen von Aufgaben in Team 22 VVissen von Anvvendungen in Finsatzgebiet und Zusammenarbeiten mit anderen Experten Das Balkendiagramm stellt die Anforderungen f r den Betrieb eines Systems dar Es ist ersichtlich dass diese steigen je fundierter das ben tigte Wissen sein muss z B f r die Systemarchitektur 87 Bedienen des Systems Umgang mit Mitteilungen und Alarmen Beobachten und bedienen des Systems Benutzung und Bewertung des zugrundeliegenden Systems Systemaufbau Ger tetechnik Funktionelle Anforderungen Einweisung Zeitgem e Methoden der Steuerungstechnik Geschlossene Regelsysteme Programmierte Logik f r Regelsysteme Verbundene Regelsysteme Elektrische Technik und Sicherheit Nutzbarmachung von elektrischer Energie Stromversorgung im Fertigungsbereich Erzeugen transportieren und verteilen von Elektrizit t Abb 3 6 Qualifikatorische Anforderungen an Fachkr fte in der chemischen Industrie 88 3 3 2 Qualifikationsanalyse ber die Matrizen Anhand der an die Operateure gestellten
113. finden Zus tzlich meldet sich auch die Feuerwehr ein bis zweimal am Tag um ihre Eins tze mit dem Personal des Energieversorgers zu koordinieren 2 4 5 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem Die Operateure arbeiten im Wechseldienst 3 Schichten 1 Freischicht wobei die Mindestbesetzung f nf Operateure pro Schicht ist Hinzu kommen acht Mitarbeiter f r alle Netze die bei St rungen im Au endienst t tig sind Die Leitwarte ist in zwei Bereiche unterteilt zum einen die Netz berwachung realisiert durch drei Operateure zum anderen sind zwei Operateure f r den St rungsdienst zust ndig Die Netz ber wachung erfolgt durch einen Elektroingenieur und zwei Meister 49 Ausvvertung Bei der Ausvvertung vverden die Ergebnisse der Literaturrecherche der Matrixanaly sen und der Erkenntnissen der Betriebsbegehungen dargestellt Diese Ergebnisse z B Qualifikation aufgetragen ber Aufgabenfelder der Operateure vverden unter besonderer Ber cksichtigung der Betriebszust nde diskutiert In der Literatur und den gesetzlichen Regelwerken wird grob zwischen bestimmungsgem en und nicht bestimmungsgema f sem Betrieb unterschieden Im Rahmen dieses Projektes stellte sich heraus dass eine genauere Unterscheidung des Betriebszustandes zu emp fehlen ist Gutbereich bestimmungsgem er Betrieb Der erste Bereich umfasst die m glichen Betriebszust nde des bestimmungsgema Ben Betriebes einer Anlage Die Prozesspara
114. fische Zeit ereignen sich bei nichtnormalen Betriebszust nden NNB Eine der Schlussfolgerungen aus diesem Forschungsvorhaben ist die Feststellung dass der gr te Gewinn an Risikominderung bei PLS Anlagen nicht durch detaillierte oder bessere Arbeitsunterlagen f r den automatisierten Betrieb erreicht wird son dern durch ein Kreativit tstraining der Operateure f r den Betrieb der nichtnormalen Betriebszust nde Diese Betriebszust nde sind zwar regelgebunden lassen sich aber in der St rfallproblematik selten durch vorher eintrainierte Standardverfahren beherrschen Erst an zweiter Stelle der Risikobew ltigung kommt die Verbesserung der Arbeitsunterlagen Dieser kontr re und konflikthafte Sachverhalt kann nicht ohne Einfluss auf die Anfor derungen an die Operateure aber auch nicht auf die von Arbeitsunterlagen bleiben Ein erster Schritt zur L sung dieses Problems muss die Erkenntnis sein dass die PLS aus ihrer Konstruktion und Definition heraus nur teilweise die NNB steuerungs technisch abdecken Das liegt daran dass die Zust nde von PLS nur teilweise oder berhaupt nicht bew ltigt werden k nnen Das hat technische aber auch prognosti sche Gr nde Es entsteht also eine L cke zwischen der Betriebsweise und dem PLS Design Damit wird den Operateure eine eigenst ndiger Sicherheitsfunktion zu gewiesen die sie in den Philosophien vieler PLS Anlagen nicht haben Die Opera teure m ssen ob man das wahr haben will oder auch nicht
115. folge einzuhalten sind Ggf erforderliche Notfallabl ufe Handlungseinschr nkungen sind zu vermerken Nichtroutine Eintrag erforderlich f r nicht routine Prozedur Prozedur Beginn Name Datum Uhrzeit Ende Name Datum Uhrzeit Ausdruck am 03 07 03 14 28 Seite 3 von 5 Autor eingeben Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 3 154 ABTEILUNG ANLAGE Titel eingeben Fortsetzung Checkliste f r Diese Checkliste f r kritische Job enth lt die Auflistung der chronologischen Kritische Jobs Abfolge der einzelnen Arbeitsschritte die in dieser Reihenfolge auszuf hren wenn nichts anderes vermerkt wird sind Dar ber hinaus enth lt sie Hinweise auf besondere Gef hrdungen Schutzma nahmen Bemerkung Ein Stern in der Namenspalte bezeichnet einen kritischen Punkt der mit Namensk rzel versehen werden mu Dokumentation Die ausgef llte kritische Checkliste ablegen in Datum Unterschrift Seite 4 von 5 Ausdruck am 03 07 03 14 28 Autor eingeben Abb 4 5 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 4 155 ABTEILUNG ANLAGE Titel eingeben Fortsetzung Zus tzliche z B Flie bilder Datenbl tter Proze beschreibungen usw Dokumente MOC Bei Nutzung des Tools MOC Nr Genehmigungsdatum Dokumenten Die folgenden Informationen dokumentieren mindestens die letzten 3 geschichte nderungen zu diesem Dokument sowie alle nderungen der letzten 6 Monate Dam Leners use
116. gaben Unzul ssiger Fehlerbereich Zul ssiger Fehlerbereich Aufgaben _ a o ZS E S SE Gutbereich Aufgaben Abb 4 11 Funktionsprinzip der Matrix f r Aufstellung der n tigen Arbeitsunter lage 165 Komponenten KAR Komponenten See er ee n Betriebszust nde Betriebszustande KSE Weitere Ableitungen er ee es es Aufgaben Di st Abb 4 12 Bestimmung der n tigen Arbeitsunterlage durch die im PLS inte grierte Relationsmatrix Das Beispiel in Bild 4 12 l sst sich wie folgt beschreiben Durch die Relationsmatrix 1 wird von der Zielkomponente K 3 und dem Betriebszustand B 2 eine weitere Alle tung M 2 in die weitere Relationsmatrix 2 und eine weitere Bezugskomponente K 2 3 bestimmt Die Ableitung M 2 bestimmt mit der Aufgabe A 3 die in einer gegebenen Situation n tige Arbeitsunterlage AU 6 Die von der Relationsmatrix 1 bestimmte weitere Bezugskomponente K 2 3 wird bei der Relationsmatrix 3 weiter geleitet Durch diese kann wieder eine Ableitung M 2 2 in eine weitere Relationsmatrix 4 bestimmt werden wof r sich wiederum in der Rela tionsmatrix 4 die n tige Arbeitsunterlage AU 3 und eine weitere Bezugskomponente K 3 1 ergibt Durch diese Vorgehensweise werden die Arbeitsunterlagen die zu der gerade z B auf dem PLS Bildschirm mit einem Alarm blinkenden Komponente ge h ren bestimmt und dem Operateur automatisch mitgeteilt 166 Ab
117. gaben der Leitwarte geh ren die technische berwachung der Netze und des Verteilungsprozesses die St rungsannahme und Entst rungssteuerung die 48 Durchf hrung der Lastverteilung die Vorbereitung Durchf hrung und Dokumentation von Schalthandlungen und Schieberfahrten Des Weiteren werden Ma nahmen zur Wiederherstellung der Energieversorgung durchgef hrt bzw eingeleitet der Bezug optimiert die Spitzenlast abgesenkt das Last und Tarifmanagement durchgef hrt sowie die Strafsenbeleuchtung Strom automatisch und Gas von Hand per Druck sto gesteuert Der St rungsdienst ist besonders wichtig da ein Medienausfall beim Privatkunden in der Leitwarte nicht auff llt da auf der sog letzten Meile keine automatisierte ber wachung besteht Aus diesem Grund laufen dort die beiden St rungsnummern f r Strom und Gas Wasser Fernw rme auf Die Telefone sind 24 h besetzt J hrlich werden dort ca 400 000 Anrufe angenommen die zu 10 000 15 000 Eins tzen f h ren Bei einem Anruf mit Gasalarm geben die Operateure Verhaltensregeln durch Das Bereitschaftspersonal befindet sich im Nachbarraum sodass die Informations kette kurz ist F r jeden Einsatz muss ein Meldeformular ausgef llt werden getrennt nach Strom oder Gas Wasser Fernw rme F r eine Lokalisierung der St rung wird auch die geographische Funktion des PLS genutzt die Pl ne liegen jedoch auch alle in Papierform vor und sind auch auf den Einsatzfahrzeugen zu
118. gem en Betrieb ber Bedienung Koordination und Kommunikation bi H f D 8 0 5 o 2 2 85 2 3 5 0 3 gt 3513010118 iblililil illli li KEREN 12 2 2 9 852 1 lee 2 9 59 8 89 4 l Wissen der physikalisch chemischen und verfahrenstechnischen Kenntnisse und Prinzipien Wissen der stoff und verfahrensspezifischen 1 Wissen der betriebsspezifischen Kenntnisse 1 Verfahrenstechnik und PLT lal DI s Fachkompetenz Wissen um die Organisationsform und das Meldewesen in dem Betriebszustand IER ER Jalaja sicheres Bedienen richtiger Befehl richtiger Knopf zur richtigen Zeit von verschiedenen T tigkeiten nn l r eegenen Inn li Umsetzen des Erfahrungswissens in neue Probleml sungen 91 Tab 3 11 Matrix der Qualifikation der Operateure im nicht bestimmungsgema Ren Betrieb innerhalb des zul ssigen Fehlerbereiches ber Bedienung Koordination und Kommunikation Aus bildung Inbetriebnahme Au erbetriebnahme regeln steuern SOLL IST Abgleich Eingriff in Prozess oder Verfahrensparameter Bedienung nach Unterlage Koordination mit den Au enoperateuren Einarbeitung neuer Operatoren berwachung Koordination in der Warte Protokollierung Alarmierung nach Plan Wissen der physikalisch chemischen und Y m DDR 1 Kenntnisse Param
119. gen bzw bersichten ber die Arbeitsunterlagen zur Verf gung gestellt In den folgenden Kapiteln werden die in den Betrieben vorliegenden Unterlagen aufgelistet alphabetisch und analy siert Gleichzeitig wird dann auf die Hierarchie bzw die Ablage der Unterlagen in dem jeweiligen Betrieb eingegangen Zun chst wird auf die in der Betrieben gesammelten Unterlagen eingegangen deren Aktualisierung sowie auf die Art der Ablage Gleichzeitig wurde versucht die Hierar chie der Unterlage in den Betrieben darzustellen 3 4 3 1 bersicht ber die Arbeitsunterlagen der einzelnen untersuchten Betrie ben Betrieb A Luftzerlegung In der Messvvarte sind die relevanten Unterlagen f r alle Anlagenfahrer gut zugang lich vorhanden Diese umfassen neben den allgemein g ltigen Vorschriften und Re gelwerken Werksvorschriften Auditierungsunterlagen Gefahrenabwehr und Alarm pl ne u auch anlagenspezifische Unterlagen wie Betriebsanweisungen in denen die T tigkeiten f r einzelne Anlagenteile oder Steuerungen wie z B das An und Abfahren aufgef hrt sind Betriebsvorschriften die von den Betriebsanweisungen nicht deutlich unter schieden werden k nnen Betriebspezielle Vorschl ge die in Form von Checklisten und als Ergebnis von Ausfalleffektanalysen vorliegen und Kurzanweisungen in denen nderun gen notiert sind die von den Schichtf hrern nach Kenntnisnahme gegenge zeichnet werden m ssen Die Kurzanweisungen flie en ebenfalls
120. genteil schnell einen berblick ber sicherheitsrelevante benachbarte Anlagenteile und Komponenten betrachten kann Dieser Sachverhalt ist in Bild 4 10 dargestellt wobei die Zeilen und Spalten die Komponenten und die Teilmatrizen ver schiedene Unterbereiche darstellen Ein weiteres Problem ist wie es auch in den Betrieben beobachtet wurde die gerade passende Arbeitsunterlage zu bestimmen da eine Vielzahl von Unterlagen im Be trieb vorhanden sind Hierf r wird eine Vorgehensweise vorgeschlagen So schlagen wir vor zwei Matrizen im PLS als Hilfsmittel zu hinterlegen die st ndig durch die Bediener erweiterbar sein sollten Eine Matrix zur Komponentenverkn p fung wie oben dargestellt und eine weitere Matrix zur Verkn pfung der Unterlagen Werden gleichzeitig dann in dem Betrieb durch die Operateure zu Schulungszwek ken System und Sicherheitsanalysen durchgef hrt so kann die Matrix zu den Kom ponenten als Hilfsmittel eingesetzt werden und gleichzeitig k nnten dadurch Unterla gen zu bisher nicht betrachteten Zust nden ber die Matrix zu den Verkn pfungen der Unterlagen unter Ber cksichtigung der Unterlagenhierarchie aufgef llt werden In der Abbildung 4 9 wird das Funktionsprinzip der Matrizen dargestellt eine detaillierte Darstellung anhand der Komponentenverkn pfungsmatrix erfolgt dann in der Abbil dung 4 10 162 Ablage der Matrizen im PLS vYerkn pfung Fompenente kompenente Verkn pfung Komp nenteilnterlage Ab
121. gsanleitungen Handb cher sind ber das Ger tesicherheitsgesetz auch inhaltliche Forderungen gestellt so sind hier die Handhabung oder Ma nahmen bei St rungen zu ber cksichtigen aber auch Instandsetzungsarbeiten Alarm und Gefahrenabwehrpl ne Diese sind in 8 9 der St rfall Verordnung 12 BImSchV f r Betriebsbereiche bzw Anlagen die unter diese Verordnung fallen geregelt Inhaltlich wurden sie in der 3 Verwaltungsvorschrift zu dieser Verordnung konkretisiert Sonstige Arbeitsunterlagen F r Arbeitsunterlagen zum PLS bzw der Bedienung der Anlage gibt es keine Kon kretisierung in dem gesetzlichen Regelwerk Auch wenn sie nat rlich wichtige Hilfs mittel zum sicheren Betrieb darstellen und somit zur Einhaltung gesetzlicher Rege lungen dienen Es gibt allerdings Konkretisierungen im technischen Regelwerk welche den Stand der Technik beschreiben und somit anzuwenden sind Wesentliche Normen welche sich inhaltlich auf Arbeitsunterlagen auswirken sind in der Tabelle 3 16 aufgez hlt 111 Tab 3 16 Technische Normen f r Arbeitsunterlagen Bezeichnung Regelungsgegenstand DIN 31051 Inhalt und Aufbau von Instandhaltungsanleitungen DIN EN ISO 9241 10 Umsetzung des Prinzips der Fehlertoleranz VDI 3699 Blatt 5 Meldephilosophie Alarmhierarchie unter hoher kognitiver und emotionaler Belastung 3 4 2 Unterlagen aus der Sicht der PLS Hersteller In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Umfrage PLS Hersteller da
122. gseinrichtungen sprechen im bestimmungsgem en Betrieb einer Anlage bei solchen Zust nden an bei denen eine oder mehrere Prozessgr en den Gutbereich verlassen aber einer Fortf hrung des Betriebes aus Gr nden der Si cherheit nichts entgegensteht Sie sprechen folglich an der Grenze zwischen Gutbe reich und zul ssigem Fehlbereich von Prozessgr en an siehe vorherige Abbil dung PLS berwachungseinrichtungen melden zul ssige Fehlzust nde der verfahren stechnischen Anlage um erh hte Aufmerksamkeit oder einen manuellen Eingriff durch das Bedienungspersonal zu veranlassen oder sie greifen selbstt tig ein um Prozessgr en in den Gutbereich zur ckzuf hren PLS Einrichtungen die Nicht PLS Schutzeinrichtungen oder PLS Schutzein richtungen vorgeschaltet sind geh ren zu den PLS berwachungseinrichtungen Diese melden oder greifen automatisch ein bevor das Ansprechen einer Schutzein richtung angefordert wird 3 1 2 3 PLS Schutzeinrichtungen Aufgabe von PLS Schutzeinrichtungen ist es einen unzul ssigen Fehlzustand der verfahrenstechnischen Anlage zu verhindern Bei Nichtvorhandensein der aufgrund der Sicherheitsbetrachtung als notwendig befundenen PLS Schutzeinrichtung muss mit den Zust nden der verfahrenstechnischen Anlage gerechnet werden die unmit telbar zu Personensch den Umweltsch den oder Sachsch den im Sinne der DIN 31000 2 f hren k nnen oder bei denen eine ernste Gefahr im Sinne der St rfall V
123. gung ein Sicherheitsdefi zit Die Analyse der notwendigen Qualifikationen der Operateure mit dem Vergleich der betrieblichen Aus und Weiterbildung ergab dass systemanalytische Weiterbil dungen der Operateure die notwendige betriebszustandsabh ngige Kompetenz f r dern und das festgestellte Defizit an Unterlagen f r kritische Betriebszust nde aus bessern Die Kenntnis der Komponentenwechselwirkung im St rfall ist wichtig Des halb wurde als Arbeitsunterlage dazu ein Matrizensystem entwickelt das zus tzlich dem Auffinden der richtigen Unterlage dient Dar ber hinaus wurde eine praxisnahe Unterlagenhierarchie empfohlen und eine Musterunterlage erstellt Schlagw rter Prozessleitsysteme PLS Arbeitsunterlagen Betriebszustand bestimmungsgem Ber und nicht bestimmungsgem er Betrieb Sicherheitsdefizit The use of vvorking manuals for operators in the control loop of installations with computer controlled process control systems Abstract The requirements for the working manuals had to be viewed differentiately with re gard to the operation conditions The risk for non standard operation conditions is about 10 to 20 times higher than for standard operation conditions in relation to the defined time period For the gathering of the information a literature analysis was car ried out five companies were examined the results of a PCS manufacture question aire were evaluated as well as four additional investigations were ta
124. h empfunden wird da der gesamte Prozess als Flie bild dargestellt wird Des Weiteren ist noch eine PLS Steuerung f r die Wasserstoff und Druckluftversorgung vorhanden Hier erfolgt auch die berwachung der Erdgasver sorgung Als Programm dient Freelance von ABB ehemals Hartmann Braun als Basis das entsprechend den anlagenspezifischen Merkmalen betriebsintern ange passt wurde und auf einem handels blichen PC System betrieben wird Die Trailerabf llung erfolgt ebenfalls ber ein PLS auf Freelance Basis Das Pro gramm ist modern und bersichtlich gestaltet Die Alarme erscheinen in einer Leiste oberhalb des Flie bildes und werden zus tzlich akustisch signalisiert des Weiteren gibt es ein Untermen mit einer Meldeliste Die Farbgebung ist zum Teil nach unse rer Auffassung schlecht da sich der Text auf dem Hintergrund farblich schlecht ab hebt z B schwarz auf blau Au erdem beinhaltet nach Angaben des Bedienperso nals das Programm f r die Trailerabf llung noch Softwarefehler was dazu f hrt dass unrelevante Alarme angezeigt werden deren Quittierung eine zus tzliche Aufmerk samkeit und Mehraufwand bedeutet 3 1 3 2 Betrieb B Schaumstoff Philosophie Die Betriebsleitung hat zu einem gro en Teil der Aufgaben automatisiert trotzdem kommt dem Operateur noch eine Reihe von Aufgaben zu Neben der manuellen 59 Steuerung der D se vverden auch die An und Abfahrvorgange von Hand durchge f hrt Bei sicherheitskritisch
125. h vorhanden Durch einen Verantwortlichen in jeder Schicht wird diese auf dem neuesten Stand gehalten und gleichzeitig auch der Tagesrapport angefertigt Die Betriebsanweisungen werden vor jeder Durchf hrung einer T tigkeit ausgedruckt und die einzelnen Schritte abgearbeitet Zu diesen Arbeiten nimmt der Mitarbeiter auch ein so genanntes PID Piping Instrument Diagramm in dem ein berblick ber das Rohrleitungssystem abgeschildert ist Tab 3 20 Arbeitsunterlagen vom Betrieb D 1 Alam und Geahrenabehrian 1 Benuzerhandbuchf r gem 7 1 Betriebsanvveisung 1 1 Piping Instrument Diagramm PID Betrieb E Energieversorgung Die im Betrieb vorgefundenen Arbeitsunterlagen sind in der Leitwarte in Papierform vorhanden Einen Grossteil stellen die durch die Operateure erstellten Berichte ber aufserge w hnliche Vorkommnisse und St rungen dar Des Weiteren existieren Ablaufpl ne f r unterschiedliche Betriebsvorg nge in denen geregelt ist was wer unternehmen muss und wer zu benachrichtigen ist Rufbereitschaftspl ne und Freigabeantr ge sind ebenfalls in Papierform vorhanden Das elektronisch gef hrte Schichtbuch erleichtert durch die hervorgehobenen Hin weise das effektive Arbeiten 118 In einer farblich hervorgehobenen Mappe werden unterschiedlichste Unterlagen zur Information der Operateure vorgehalten Die Struktur und Themenbereiche sind nicht klar erkennbar da gerade bei handschriftlichen Notizen der Autor und die
126. hie der Unterlagen 120 Ber cksichtigung der Betriebszust nde in den Unlenagender m aa 132 Bedeutung der Betriebszustande in den Unterlagen im Vergleich mit den Ergebnissen der Aufgabenanalyse 133 Vergleich der Bedeutung der Aufgabenfelder in den Unterlagen und der Matrix 134 Bedeutung der Kriterien in den verschiedenen Unterlagenebenen Teil 1 136 Bedeutung der Kriterien in den verschiedenen Unterlagenebenen Teil 2 8 anne 138 Relevanz betrieblicher Situationen zur Definition der Anforderungen an Arbeitsunterlagen 144 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 1 191 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 2 152 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 3 153 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 4 154 Beispielunterlage aus Betrieb D Seite 5 155 Beispielunterlagen aus Betrieb A 157 Muster f r Arbetsunterlagde 159 Hinterlegung der Matrizen im PLS 162 Relationsmatrix f r die sicherheitstechnisch relevante Zusammenhang aller Kom
127. hilfreiche Unterst tzung f r den Operateur leisten k nnen wurden anschlie end die Aufga benfelder von Operateuren analysiert Es konnten 36 verschiedenen Aufgaben aus der Literatur und durch die Betriebsbegehungen identifiziert werden die sich zu 10 Aufgabendefinitionen zusammenfassen lassen die berwachung die In betriebnahme Aufserbetriebnahme das Regeln Steuern Soll lst Abgleich Eingriff in Prozess und Verfahrensparameter Bedienung nach Unterlage Protokollierung Ko ordination mit den Au enoperatoren Koordination in der Warte Alarmierung nach Plan und die Einarbeitung neuer Operateure Diese Aufgabendefinitionen lassen sich wiederum grob in 4 Aufgabenfelder zusammenfassen berwachung Bedienung Kommunikation Koordination und Ausbildung Diese Aufgabenfelder wurden den vorher identifizierten Betriebszust nden zugewiesen Es konnte festgestellt werden dass im zul ssigen Fehlerbereich die meisten Aufgaben vom Operateur ausgef hrt werden m ssen Die Steuerung durch den Operateur nimmt im kritischen Zustand ab weil das PLS meist so ausgelegt ist dass die Anlage automatisch heruntergefah ren wird um unterstellte Bedienungsfehler zu vermeiden 169 Des VVeiteren vvurde die geforderte und tatsachliche Qualifikation der Operateure so wie deren Einfluss auf die Arbeitsunterlagen untersucht Dabei wurde eine Einteilung in Fachkompetenz Fachwissen Methodenkompetenz Umsetzung des Fachwis sens und die Sozialkompetenz Ein
128. htwechselprotokollen sind deshalb auch verschiedene Stellenbeschreibungen zu finden die mit betriebswerter G ltigkeit ebenfalls als Dokumente der Ebene l zu werten sind Betrieb E hat durch seine als Dienstleister abweichende Organisation und Logistik auf dieser Ebene einen Maflsnahmenkatalog angesiedelt der bei Gasgeruch von den Betriebsmitarbeitern abzuarbeiten ist Ebene li Diese Ebene umfasst Dokumente mit direktem Bezug zu einem Arbeitsplatz oder einer Einzelt tigkeit Deshalb sollten grunds tzlich auf dieser Ebene besonders viele Dokumente zu finden sein da innerhalb eine Betriebes eine Vielzahl von verschie denen T tigkeiten und eine Vielzahl von Anlagen mit unterschiedlichen Bedienanfor derungen existent sein sollten Jedoch wurden die vorliegenden Dokumente von den Betrieben unter den beiden Kriterien ausgew hlt dass zum einen keine Produktions geheimnisse daraus offenbar werden sollten zum anderen dass diese herausgege benen Dokumente repr sentativ f r das angewendete Gesamtsystem sind Deshalb ist die vorliegende Menge an Unterlagen dieser Ebene berschaubar 124 Betrieb A hatte den berwiegenden Teil der vorhandenen Arbeitsdokumente so ab gefasst dass sie spezifisch T tigkeit und oder Arbeitsplatz zugeordnet waren Ein Ordnersystem aus drei verschiedenartigen Ordnern wurde angewendet bei welchen jeweils ein Ordner t tigkeitszugeordnete arbeitsplatzzugeordnete und alarmzuge ordnete Dokumente enthielt
129. ich der Ausbildung unerfahrener Operateure im zul ssigen Fehlerbe reich der Anlage wird von dem anleitenden Operateur mehr Sozialkompetenz abver langt Im zul ssigen Fehlerbereich der Anlage wird dem Operateur auch bei Aufgaben der berwachung und Koordination und Kommunikation am meisten Sozialkompetenz abverlangt weil er in diesem Zustand mit anderen Operateure aber auch Arbeitneh mern in der Anlage in Kontakt zu stehen hat gleichzeitig aber die Anlage wieder in den Gutbereich berf hren muss In Abb 3 9 zeigt sich dass menschliche soziale F higkeiten im unzul ssigen Fehlerbereich weniger eine Rolle spielen F r die Anforderungen an die Arbeitsunterlagen ist eine Betrachtung der Qualifikatio nen der Fach und Methodenkompetenz aufschlussreich da der Operateur beson ders diese Qualifikationen f r ein sicheres und vorausschauendes Fahren der Anlage ben tigt Hierbei ist zu beachten dass der Operateur je nach Betriebszustand der Anlage eine unterschiedliche Wissenstiefe ben tigt bzw sich das Qualifikationsni veau mit steigender Anforderung anheben muss Aus sicherheitstechnischer Sicht hat diese Verschiebung des Schwerpunktes der Operateurqualifikation eine hohe Bedeutung wird dem Operateur doch besonders f r seltene und kritische Situationen wie z B bei einem St rfall eine hohe Beanspruchung abverlangt 96 Zur Verdeutlichung dieses Aspektes soll ein Beispiel aus dem t glichen Leben die nen das F hren eines Kraftf
130. iency L emploi des documents de travail pour les op ra teurs dans le circuit de reglage des installations avec des systemes de commande de processus as sistees par ordinateur Resume Les exigences des documents de travail doivent tenir compte des differents modes de fonctionnement le risque d accident consid r a l unite de temps est 10 a 20 fois plus lev lorsque l entreprise n est pas dans son tat normal Afin d obtenir un com pl ment d information une tude litt raire a t r alis e 5 entreprises ont fait l objet de contr les les r sultats d un sondage sur les fabriquants de SCP ont t rendus ainsi que 4 autres recherches En plus des diff rents modes de fonctionnement de l entreprise les t ches et les qualifications n cessaires des op rateurs ont t exa mines Avec l analyse qualitative d une matrice on d termine quelles t ches et qua lifications sont importantes dans les diff rents modes pour donner une d finition des demandes Un r sultat est que dans l industrie l op rateur est plut t consid r comme un probl me et non comme une solution L exploitation des r sultats montre dans les situations annonciatrices d accident que ce sont les op rateurs qui ont le plus de t ches r soudre Ce dernier point de vue est peu pris en consid ration dans les 266 documents de travail tudi s un manque de s curit L analyse des qualifications n cessaires des op rateurs dans la comparaison
131. ikum dieser Definitionen in der VDI VDE 2180 ist dass die Prozess leittechnik im Sinne eines vorhersehbaren und vorher erkannten Fehlerquellenspek trums gegliedert ist aber nicht erkennbar auf die nicht gevvussten und vorhergese henen Verh ltnisse eingeht die im zunehmendem Ma e in der St rfallproblematik eine Rolle spielen Es sei hier noch mal darauf hingewiesen dass in den letzten Jahrzehnten die Ursache f r Versagensf lle und f r St rf lle bis zu 90 bei menschlichem Fehlverhalten liegt w hrend dieser Wert noch vor drei Dekaden bei 10 20 lag wie in der Abbildung 3 2 ersichtlich ist o o DO 2 o o 2 o gt GA o mensc 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Zeitlicher Verlauf bei St rfall und Unfallursachen nach Hollnagel 1998 m und Hartwig Abb 3 2 Zeitliche Entwicklung bei St rfall und Unfallursachen Dieser Sachverhalt also das Vorgehen der chemischen ndustrie anhand von VDI VDE 2180 einerseits und die Verschiebung der St rfallursachen andererseits bildet einen wichtigen Ansatzpunkt bei der Bearbeitung dieses Vorhabens da hier die deutlichsten Probleme bei der Bew ltigung von nichtvorhersehbaren St rf llen aber auch im Zusammenhang mit so genannten Dennoch St rfallen zu erwarten sind sl 3 1 3 Prozessleitsystem in den Betrieben In den nachfolgenden Kapiteln werden die Prozessleitsysteme der einzelnen unter suchte
132. in den Ord ner mit den Betriebsvorschl gen ein Dadurch wird gew hrleistet dass diese st ndig aktualisiert werden Wartungs und Reinigungsbuch in dem diese T tigkeiten handschriftlich durch den Schichtf hrer eingetragen werden der ebenfalls das Schichtbuch f hrt Au erdem sind in der Leitwarte die arbeitsplatz und gefahrstoffspezifischen Be triebsanvveisungen abgelegt F r alle Dokumente bekommt der betroffene Personen kreis nderungsmitteilungen welche nach Kenntnisnahme gegenzuzeichnen sind Es erfolgt auch eine berpr fung der nicht ge nderten Dokumente auf Richtigkeit 114 Diese werden danach neu ausgedruckt sodass eine st ndige Aktualisierung sicher gestellt werden kann Die Unterlagen werden nach den hier vorgestellten betriebsinternen Betitelungen in Ordnern abgeheftet wobei je nach Bezeichnung der Unterlagen eine andere Ord nerfarbe verwendet wird Eine Hierarchie innerhalb der Ordner konnte nicht festge stellt werden In der Tabelle 3 17 ist eine alphabetische Auflistung ber die gesichteten Arbeitsun terlagen dargestellt In der rechten Spalte ist angegeben wie viele davon zur Beur teilung untersucht wurden Tab 3 17 Arbeitsunterlagen vom Betrieb A Anzahl bzw Namen der Unterlagen gesichtet 11 Alarmpl ne 77 Betriebsanweisungen 1 Betriebsformular 16 Betriebsvorschriften 2 Register 1 Telefonverzeichnis 2 UMEA Unfallm glichkeiten Erkennen und Auswerten Ubungsunterlage 1 Verzei
133. ist auf Hilfsdokumentenebene neben den Registern der oben schon be sprochenen Ordner auch checklistenartig aufgebauten Kontrollformulare hin die gleichzeitig eine Dokumentationsfunktion haben Die Dokumentenkombination ist sinnvoll da sie dazu geeignet erscheint eine Mehrfachdokumentation zu vermeiden Dar ber hinaus ist es gem der Sicherheitsfunktion der Checkliste f r den Abar beitenden unm glich einen Kontrollpunkt zu vergessen wenn die Liste bestim mungsgem angewendet wird 125 Betrieb B und D weisen ein gleich strukturiertes Hauptregister auf das sich aus ihrer Konzernzugeh rigkeit ableitet Insgesamt ist dieses Register jedoch als un bersicht lich zu betrachten was sich wie folgt u ert Die Sortierbegriffe sind teilweise in Deutsch teilweise in Englisch aufgelistet was der Forderung nach Arbeitsunterlagen in der Sprache des Arbeitnehmers nicht nach kommt Die Sortierbegriffe sind dar ber hinaus nicht selbsterkl rend Als Folge wird selbiger Arbeiter kaum imstande sein aus der zur Verf gung stehenden Datenbank alle f r sein T tigkeitsfeld relevanten Unterlagen zu finden F r Betrieb C lagen als Arbeitshilfen lediglich Schichtprotokolle vor die neben Vor kommnissen auch vermutete Fehlerursachen abfragt F r Betrieb E liegen auf der Hilfsdokumentenebene berwiegend Dokumentations formbl tter f r verschiedene St rf lle vor 3 4 3 3 Analyse der Arbeitsunterlagen nach Aufgaben und Betriebszust nden
134. it einem Kopf der Angaben zur Anlage so wie organisatorische Angaben enth lt Es folgt die Zuordnung zum Anwendungsbe reich und zum Betriebszustand Auftretende Gefahren und die zugeh rigen Vor sichtsmalsnahmen werden deutlich dargestellt Die zweite Seite enth lt Angaben zu Hilfsmitteln die zur Durchf hrung der Aufgabe ben tigt werden Weiterhin werden Ma nahmen aufgef hrt die vor Beginn der T tigkeit durchzuf hren sind Des Weite ren erh lt der Operateur die Angabe von m glichen Konsequenzen die beim Abwei chen von der Vorschrift auftreten k nnen sowie eine Auflistung der entsprechenden notwendigen Schritte zur Korrektur bzw zur Vermeidung der Abweichung Die folgenden Seiten 3 und 4 des Beispiels listen chronologische Abfolgen der ein zelnen Arbeitsschritte auf Diese sind auch in dieser Reihenfolge einzuhalten und 150 zwar zum einen f r Notfallabl ufe und zum anderen f r kritische T tigkeiten Falls erforderlich werden zus tzlich Handlungseinschr nkungen Notfallablauf bzw Hin weise auf besondere Gef hrdungen Schutzma nahmen kritische T tigkeit ver merkt Die Liste f r die kritischen T tigkeiten ist als Checkliste ausgef hrt mit einem entsprechenden Vermerk zur Ablage im Rahmen der Dokumentation Die f nfte und letzte Seite der Unterlage ist in Abbildung 4 6 dargestellt und enth lt Angaben f r zus tzliche Dokumente wie Flie bilder oder Datenbl tter sowie einen berblick ber die Dokumentengeschi
135. kategorisiert sein sodass zwischen m glicherweise diffusem Unfallbild oder Zustand der Anlage und helfenden Anweisungen eine eindeutige Beziehung hergestellt werden kann Die Unterlagen m ssen eine eindeutige Zuordnung zwischen Komponenten der Anlage Zustand der Verfahrenstechnik Abweichung vom Normalzustand und Eingriffsm glichkeit des Operateurs herstellen Eine lineare Wirkbezie hung auf den Anzeigen durch Schaltbilder einschlie lich der dabei benutzten Farbcodierung kann in vielen F llen nicht ausreichend sein In den Unterlagen muss dem Operateur klar und verst ndlich dargelegt wer den wie das Zusammenspiel zwischen dem Operateur und der Anlage pla nungsgemafl5 funktioniert Das hei t dass dem Operateur jederzeit klar sein muss welche Konsequenzen sein Handeln auf die Teil Anlage und den Ge samtprozess hat Vor aller Formulierung von Arbeitsunterlagen und Anforderungen an diese muss v llig eindeutig gekl rt sein in welchem Ma e die Firmenphilosophie ein helfendes Eingreifen der Operateure erlaubt erw nscht und definiert Eine der wichtigsten Arbeitsunterlagen muss die tats chliche Leistungsf hig keit des PLS betreffen verglichen mit der vom Betreiber vorausgesetzten Lei stungsf higkeit Es hat sich bei Untersuchungen gezeigt dass zwischen der tats chlichen hardvvare Auslegung und den geplanten F higkeiten des PLS Unterschiede auftreten Vgl M ngel des PLS im Kapitel 2 2 3 2 149 Des Weiteren gilt zu
136. kation der Operateure in ver schiedene Beanspruchungen resultieren Es erscheint daher dringend geboten die vorliegenden Arbeitsunterlagen der Ope rateure von PLS gesteuerten Anlagen auf ihre Gebrauchstauglichkeit hin zu unter suchen und Anforderungen an die Gestaltung von Arbeitsunterlagen zu entwickeln Dabei sollte ber cksichtigt werden dass es mit Hilfe moderner Informationstechnolo gien m glich ist diese Unterlagen nicht nur in Papierform vorzuhalten sondern kon textsensitiv auf dem PLS oder einem weiteren Rechner zu hinterlegen sodass ein schneller direkter und gezielter Zugriff gegeben ist Die Problematik der nichtnormalen Zust nde ist erst im Laufe des Projektes in dieser Sch rfe sichtbar geworden Dies insbesondere durch die im Folgenden dargestellten Literaturanalysen Zu Beginn des Projektes erfolgte eine umfangreiche Literaturanalyse die sich zum einen auf die Recherche in Datenbanken nach projektrelevanten Schlagw rtern Ar beitsunterlagen technische Dokumentation u a bezog zum anderen auf die Analy se der gesetzlichen Anforderungen an PLS Dar ber hinaus wurden die Unfalldaten banken der Zentralen Melde und Auswertestelle f r St rf lle und St rungen in ver fahrenstechnischen Anlagen ZEMA und der Bundesanstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin f r Ereignisse in verfahrenstechnischen Anlagen sowie ein Erfah rungsbericht ber die Pr fung nach 29a Abs 1 BImSchG im Hinblick auf Ursachen 16
137. ken into account In addition the operating conditions and the arising tasks for the operators were ex amined as well as their necessary qualifications Hereby it was established through qualitative matrix analysises which tasks and qualifications are important in the dif ferent operation conditions in order to define the demands One result appearing is that in industrial companies the operator is seen in most cases as a problem but not as the expert for problem solving The evaluation showed that the operator has to perform the most tasks especially in the transition phase to accidents This fact finds nearly no consideration in the examined 266 manual documents a safety deficiency The analysis of the necessary qualifications for operators showed in comparison with the practice training in the companies that additional systemanalytic training helps to gain the competence to act properly during the different operation conditions and it can substitute the deficiencies of operating manuals for critical conditions The knowledge of the interaction of components is important during major accidents Therefore a matrix was developed as a tool which helps to find the correct operating manual In addition to that a practice orientated document hierarchy was recom mended and a model operating manual was developed Key words process control system PCS operating manuals operating condition normal and non normal operating condition safety defic
138. lattenf rderung um bei mechani schen Problemen die Ursache schneller zu entdecken Zum Notabfahren der Anlage bei gr eren Problemen ist ein Not Aus Knopf vorhanden der Operateur kann die Anlage aber auch von Hand abfahren Da der Operateur selten in der Leitwarte ist werden Alarme nicht nur an der Schalt tafel sondern auch akustisch Sprachalarm signalisiert Im Normalfall l uft das Sy stem stabil so dass die Alarmgrenzen eng gesetzt wurden Bei einer Alarmmeldung hat der Operateur die M glichkeit einzugreifen Sollte z B der vorgegebene Druck von 200 bar am Extruder auf die 1 Alarmgrenze 210 bar ansteigen wird der Ope rateur versuchen den Druck abzubauen Diese erste Alarmstufe wird als warning bezeichnet Gelingt ihm der Druckabbau nicht gibt es bei einem Druck von 220 bar den 2 Alarm der sogenannte request Alarm 60 Hier vvird der Operateur zum Handeln aufgefordert Kann der Operateur den Druck nicht verringern so vvird der Extruder abgefahren Dies ist die dritte und letzte Alarm stufe der shut down wo kein Eingriff durch den Operateur mehr m glich ist Die Software ist in einer betriebseigenen Sprache formuliert die in den 50 er Jahren entwickelt wurde Alle Polystyrolhartschaum Anlagen dieses Konzerns sind weltweit identisch und mit der gleichen Sprache und mit dem gleichen PLS ausgestattet 3 1 3 3 Betrieb C Chemikalien Philosophie Die PLS wurde in der Anlage unter dem Gesichtspunkt der Q
139. llen eindeutig hervorging Aus der Analyse ergab sich dass die zeitliche Verteilung der normalen und nicht normalen Betriebszust nde im statistischen Durchschnitt 9 1 betr gt dass hei t dass sich eine Anlage im Jahr zu ca 90 der Gesamtlaufzeit im normalen Produkti onsprozess befindet Das Ergebnis aus den Untersuchungen zeigt dass sich im Normalbetrieb in einer Anlage zwischen 20 und 40 aller St rf lle ereignen oder anders ausgedr ckt zwischen 60 und 80 aller St rf lle ereignen sich in den nicht normalen Betriebszust nden Wird jetzt allerdings ber cksichtigt dass Normal betriebszust nde ca 90 der Betriebszeit berdecken so zeigen die Ergebnisse dass das Risiko f r nicht normale Betriebszust nde auf die Zeiteinheit bezogen ca 10 bis 20 fach gr er ist als f r Normalbetriebszust nde Dies muss auch bei den Anforderungen an Arbeitsunterlagen ber cksichtigt werden Vor dem Beginn der Betriebsanalysen wurden verschiedene Informationsquellen in Bezug auf Anforderungen an Arbeitsunterlagen f r Operateure ausgewertet Dabei wurde zun chst das Steuerungskonzept von Prozessleitsystemen PLS un tersucht Dazu wurden drei Bereiche f r die Betriebszust nde identifiziert der Gutbe reich der zul ssige Fehlerbereich und der nicht zul ssige Fehlerbereich Eine Um frage bei PLS Herstellern ergab dass zwar in ca 90 der F lle auf den nicht zul s sigen Fehlerbereich Bezug genommen wird bei Simulationen zur A
140. lles Handeln ankommt spielt das so genannte implizite Erfahrungswissen eine gro e Rolle Die besondere Leistungskraft des Erfahrungswissens besteht darin dass der Ope rateur kognitiv gespeicherte Handlungsweisen in der ganzen Breite auf einmal akti vieren kann Besonders wichtig ist dies f r das Herausbilden von Alternativen in Pro blemsituationen und f r zeitkritische Bewertungen von Parametertrends r ckgemel deter Prozessdaten Aufgrund dieses Wissens wei der Anlagenfahrer wann ber pr fte Daten ungew hnlich sind wie Randbedingungen stabilisiert werden k nnen und welche Quellen f r St rungen zu pr fen sind Rose 93 Derartiges Fachk nnen l sst sich nicht allein durch theoretische Schulung aufbauen sondern muss durch langj hrige Betriebserfahrungen untermauert werden Charwat 82 Die n tigen Qualifikationen h ngen von den zu bew ltigenden Aufgaben ab Im Schaubild in der Abbildung 3 6 Schmidt 98 sind mit Hilfe eines Balkendiagramms die qualifikatorischen Anforderungen an Fachkr fte in der chemischen Industrie dar gestellt In der Abbildung sind die Bereiche der Qualifikationen dargestellt die in Ta belle 3 9 Schmidt 98 aufgef hrt sind Die Qualifikationsstufen werden unterschieden in Wissen know Benutzen use Beherrschen master Verstehen understand L sen solve und Zusammenarbeiten work together wobei die Anforderungen in der genannten Reihenfolge steigen 86 Tab 3 9 Bereiche der Quali
141. llt gli che Ma hinaus zu unterscheiden Weiterhin muss eine erfahrene Arbeitskraft die F higkeit besitzen zeitliche und r umliche Gegebenheiten von Prozessabl ufen mit dem individuellen Zeiterlebnis zu synchronisieren Es kommt darauf an in bestimm ten Situationen zeitkritisch und reaktionsschnell zu korrigieren und zu manipulieren Die Operateurt tigkeit erzwingt vorausschauend planvolles durch Selbstkontrolle berwachtes Handeln wozu typisch menschliche Eigenschaften einzusetzen sind Charvvat 82 Bei der berwachung treten grob unterschieden folgende grundle gende Dialogoperationen auf e visuelle Datenentnahme nformationseingabe mit Hilfe eines Pultes e Realisierung von Entscheidungen nach Sekund rinformation Goruchin 83 84 Dabei ist es wichtig dass Operateure Gewohnheiten herausbilden und einen siche ren Dialog am Bedienpult erlernen 3 3 1 2 Kenntnisse des Operateurs Weiterhin sollte ein Operateur Kenntnisse ber die Anlage besitzen Diese lassen sich in Kenntnis Kategorien und Kenntnis Inhalte unterteilen VVirstad 83 die in Ta belle 3 8 aufgelistet sind Tab 3 8 Kenntniskategorien und inhalte Kenntniskategorien Kenntnisinhalte Kenntnis ber Kenntnis ber Anlagenkonfiguration Technische Technische Systeme o der Einzelkomponenten 7 Einheiten oder Perso Kenntnisse zur Kenntnisse zur Bedienung o Dokumente B89oo und Prozess Kenntnisse em Kenn
142. m St r fall dann auch die Sicherheitstechnik versagt Der Operateur hat dann weder die Er fahrung noch das Wissen mit dieser Extremsituation umzugehen denn er wurde bis her als Problem angesehen dem mit sicherer Technik entgegengewirkt wurde Sieht man den Operateur als Probleml sungskapazit t und bildet ihn entsprechend aus steigt die M glichkeit dass er auch bei einem Versagen der Technik ad quat handeln kann Die Abbildung 3 5 zeigt auf dass dem Operateur bez glich s mtlicher Aufgabenfel der im nicht bestimmungsgemiflf en Betrieb innerhalb des zul ssigen Fehlerberei ches am meisten abverlangt wird In diesem Zustand zwischen bestimmungsgema Ren Betrieb und St rfall bzw Notabfahren muss sehr viel gesteuert und geregelt werden Alternativ erfolgt ein Eingriff in die Anlage damit die Prozessparameter wie der in den Gutbereich gelangen In solchen Situationen erfolgt auch sehr viel mehr Kommunikation und Koordination mit Anlagenoperateuren und Kollegen in der Warte bzw den Vorgesetzten um Instandsetzungsarbeiten in Auftrag zu geben oder zu koordinieren 82 3 3 Qualifikation der Operateure 3 3 1 Qualifikationen aus der Literatur 3 3 1 1 Voraussetzungen f r den Operateur Ein Operateur muss physische und psychische Voraussetzungen erf llen wobei sich die physischen aus der Aufgabenstellung und dem Arbeitsablauf ergeben die psy chischen Voraussetzungen hingegen durch den Arbeitsinhalt bestimmt werden Da bei
143. meter bewegen sich in einem Gutbe reich Im Rahmen einer vorgegebenen Toleranz k nnen sie auch manuell von dem Operateur dort gehalten werden Zul ssiger Fehlerbereich nicht bestimmungsgem er Betrieb Im zweiten Bereich k nnen die Parameter den Gutbereich verlassen und in den zu l ssigen Fehlerbereich kommen Hier muss der Operateur selbstst ndig oder nach einer Alarmmeldung eingreifen um eine St rung oder einen St rfall zu vermeiden Deshalb sind diese Zust nde von besonderer sicherheitstechnischer Bedeutung Nicht zul ssiger Fehlerbereich nicht bestimmungsgem er Betrieb Im dritten Bereich k nnen die Prozessparameter in den unzul ssigen Fehlerbereich gelangen In diesem Fall wird die Anlage automatisch oder durch den Operateur no tabgefahren oder bei einem St rfall die PLS Schutzeinrichtungen bzw Schadens begrenzungseinrichtungen aktiviert Ein manueller Regeleingriff ist von der Philoso phie der Betriebe aus nicht mehr m glich Diese Ausgrenzung der Operateure in sol chen F llen wird von uns nicht geteilt Im weiteren Verlauf werden f r die hier definierten bergruppen die in Tabelle 3 1 vorgestellten Piktogramme verwendet 50 Tab 3 1 Bei der Auswertung ber cksichtigte Betriebszust nde Betriebszustand Fehlerbereich Symbol bestimmungsgem er Betrieb Gutbereich zul ssig nicht bestimmungsgem er Betrieb unzul ssig Eine genauere Definition der Betriebszust nde erfolgt im Ka
144. mmelten 36 Aufgaben wurden sinngem in zehn Aufgabendefinitionen zusammengefasst welche dann Untergruppen der vier Aufgabenfelder darstellen Diese Untergruppen gehen dann in die Matrix ein Dadurch erfolgt zun chst eine genauere Beschreibung der Aufga benfelder Deren Bedeutung bei den einzelnen Betriebszust nden kann darauf auf bauend besser diskutiert werden 13 Janau Bunyagqueug UE yoeu Bunssiuneiy 219 We usZJesulg 194 s p WU uoneyiunwwoy pun 55 unz spue su ayeM Jap ul s Buosi du iny s p Bunya7 abejuy Jap ul u ul qossiuqnel3 pun qEbl l i uoa uaaa u z epsul u iny UoA unl lloyo ol i Jsyawesedssezolg S ninidi qn pun abeuajun yeu Bunus pag DEHOAIIEHO S yoeu Bunusi pag uasojesadou gny u p yw uoneulpaooyi bunl lloyo olzi U SSE UE A NZ S MASQ L Q s pue out l ninzi qi q u buni pups E leno pun se7 os pun u ssnilul q nz y z 6 uasa p WN s ss zol i s p l v yl ibulz JappweJedsussyenaN pun 55920 ul yubu z ul y ulbaedid z i uoa Bungissyasusqn pun qpbulzq Jawwnwopjesy aJaJ zyesuy m usjeg uan ysods p uoa Inydazay Jap Jyemsny Bunsspue n dazay usunely Bunyaqueag u q u q nz u un q s un BunzjassneJoN rp 51 4
145. n Betriebe dargestellt 3 1 3 1 Betrieb A Luftzerlegung Philosophie Bei dem Betrieb von kontinuierlichen vollautomatischen Anlagen ist die Eingriffs m glichkeit des Operateurs stark eingeschr nkt er hat mehr eine berwachungs funktion Die Anlage muss immer in einem sicheren Zustand sein auch bei einer Fehlbedienung Beim Anfahren muss beispielsweise eine bestimmte Reihenfolge des Zuschaltens der Komponenten eingehalten werden sonst f hrt die Anlage nicht an Muss auf grund einer St rung bzw einer Reparatur ein Anlagenteil durch einen anderen er setzt werden tr gt der Operateur die Verantwortung daf r dass der neue Anlagen teil erst eingebunden wird wenn er technisch einwandfrei und zuverl ssig l uft Der Operateur kann nur auf die Produktion und die Verfahrenstechnik bez glich der Produktqualit t zugreifen die Sicherheitseinrichtungen k nnen durch ihn nicht beein flusst werden Die Operateure k nnen jedoch Vorschl ge f r die Verbesserung der PLS machen die dann von der PLS Abteilung umgesetzt werden Pro Woche wird einmal eine sicherheitstechnisch relevante Gruppenarbeit durchgef hrt Die Grund lage hierf r bildet die FMEA Methode failure mode and effects analysis Die Ope rateure suchen sich eine kritische Situation heraus analysieren diese und leiten die richtigen Reaktionen und Ma nahmen ab Die Ergebnisse werden nochmals disku tiert und dokumentiert Die kritischen Situationen leiten die Operateure auf
146. nd Anforderungen be schrieben werden die an diesem Arbeitsplatz ausgef hrt werden m ssen Betriebsanweisungen die auf eine bestimmte T tigkeit bezogen sind Sie gelten nur f r den in der Betriebsanweisung konkretisierten Vorgang und be schreiben die auszuf hrenden Schritte sowie die auftretenden Gefahren Arbeitsanweisungen die die durchzuf hrenden Arbeiten in ihrer arbeitsbe dingten Reihenfolge beschreiben Als weitere Unterlagen liegen Schichtprotokolle Unterweisungen f r Fremdfirmen sowie Lehrunterlagen bereit Nur bei den Arbeitsanweisungen konnte die Aktualit t anhand eines Datums kontrolliert werden Durch eine Revisionsnummer kann bei den Betriebsanweisungen erkannt werden auf welchem berarbeitungsstand die vorhandene Unterlage ist Bei den restlichen Unterlagen ist nicht eindeutig zu erken nen wann sie zuletzt aktualisiert wurden Tab 3 19 Arbeitsunterlagen vom Betrieb C Anzahl bzw Namen der Unterlagen besichtigt analysiert 6 Beschreibungen 2 Betriebsanweisung 1 1 Register 1 1 Unterlage zur Belehrung f r Betriebsfremde 1 Unterlage zur Grundfunktion 1 Unterlage zur sicheren Durchf hrung von Alkoxylierungsreaktionen Sachliche und zeitliche Gliederung der Berufsausbildung Chemikant 54 117 Betrieb D VC Als Basis der Arbeitsunterlagen im Betrieb D dient das so genannte Logbuch in Form einer intranetgest tzten Datenbank n ihr sind alle Unterlagen einheitlich und ber sichtlic
147. nden Expansion am Drosselventil k hlt sich dem Joule Thompson Effekt entsprechend die Luft ab Diese Luft wird wiederum in einem Kreislauf dem Gegenstr mer zugef hrt und dient so dem Herunterk hlen der komprimierten Luft In diesem Kreisprozess sinkt die Temperatur soweit bis die durch Expansion erzielte K lteleistung ausreicht um die Luft zu verfl ssigen Die technischen Gase werden gasf rmig oder druckverfl ssigt abgegeben teilweise als Direktversorgung teilweise erfolgt eine Abf llung in Last wagen Trailer und Kesselwagen Zus tzlich wird ein Restgassammelbeh lter vor gehalten in dem die Restgase der unterschiedlichen Anlagen mit Wasserstoff ver mischt und an das Kraftwerk abgegeben werden Die Anlagen laufen im vollkontinu ierlichen Betrieb W hrend eines vollst ndigen Stromausfalls kann die Stickstoffpro duktion noch im Notbetrieb mit Dampf aufrechterhalten werden Dies ist wichtig weil Stickstoff h ufig f r die sicherheitstechnische nertisierung in Prozessen verwendet wird Sollte auch die Dampferzeugung ausfallen stehen drei Lagertanks mit einem Gesamtvolumen von 1 4 Mio m Stickstoff zur Verf gung Der Betriebsbereich setzt sich aus drei Luftzerlegungsanlagen Anlage 3 4 und 5 zusammen Die Anlagen 3 Baujahr 1963 und 4 Baujahr 1980 werden noch analog bedient Tafeltechnik Die Anlage 5 Baujahr 1988 wird ber drei Bedienpulte mit einem PLS gesteuert 2 4 1 2 Produktionsablauf Luftverdichtung F r die L
148. ndern erstellen externe berpr fung der Anlage keine Angabe k A Die folgende Abbildung 2 3 zeigt die Aufteilung der Ma nahmen 27 technische Schulung Betriebsamw externes nderungen Belehrung ver ndern berpr fen der erstellen Anlage Abb 2 3 Durchgef hrte Ma nahmen durch Betreiber Beh rde Mehrfach nennungen m glich 2 2 2 Jahresbericht 2000 des Umweltbundesamtes F r eine weitere Auswertung wurde auf den Jahresbericht 2000 der Zentralen Mel de und Auswertestelle f r St rf lle und St rungen in verfahrenstechnischen Anla gen ZEMA des Umweltbundesamtes zur ckgegriffen Es wurde der Bericht aus dem Jahr 2000 ausgew hlt da durch die Umsetzung der Seveso ll Richtlinie 96 82 EG die dadurch erforderlich gewordene Neufassung der St rfall Verordnung zu einer neuen Definition der meldepflichtigen Ereignisse f hrte Neben den auch schon bisher meldepflichtigen St rf llen und St rungen des bestimmungsgem en Betriebs mit bestimmter Gef hrdungswirkung sind nunmehr auch alle Ereignisse meldepflichtig aus denen sicherheitsrelevante Erkenntnisse gewonnen werden k n nen z B Beinaheunf lle UBA 02 In dem Bericht sind 24 Ereignisse aufgef hrt von denen f nf f r dieses Projekt von Bedeutung sind Bei vier dieser Ereignisse wurden im Anschluss sowohl technische Ma nahmen ergriffen als auch eine berarbeitung bzw Erstellung der Betriebsan weisung gefordert In einem Fall erfolgte
149. nen Situationen zu beherrschen Findet diese Situation in der Sicherheitsbe trachtung keine Ber cksichtigung so fehlt an gegebener Stelle die entsprechende PLS Einrichtung und der Schaden ist umso gr er da die Situation nicht bei der Konzipierung des PLS ber cksichtigt wurde Es ist zu sehen dass also zwischen der Vorgehensweise und Wirklichkeit eine L cke klafft Um den Stand der Technik darzustellen soll im folgenden Kapitel auf die unter schiedlichen PLS Einrichtungen eingegangen werden Gleichzeitig wird aufgezeigt bei welchem Betriebszustand die entsprechenden PLS Einrichtungen zum Einsatz kommen 52 3 1 2 Zusammenstellung der Klassifizierung von PLS Einrichtungen nach VDI VDE 2180 Die Sicherung von Anlagen der Verfahrenstechnik mit Prozessleitsystemen setzt ei ne eindeutige Unterscheidung zwischen sicherheitsrelevanten Aufgabenstellungen und betrieblichen Erfordernissen voraus Daher werden die Einrichtungen der Pro zessleittechnik klassifiziert in PLS Betriebseinrichtungen PLS berwachungseinrichtungen e PLS Schutzeinrichtungen PLS Schadensbegrenzungseinrichtungen Diese Klassifizierung hat zum Ziel PLS Einrichtungen aufgabengerecht und mit wirt schaftlich angemessenem Aufwand auszulegen Sie erm glicht klare Abgrenzungen sowohl bei Planung Errichtung und Betrieb als auch bei sp teren nderungen von PLS Einrichtungen ber den Einsatz von PLS Einrichtungen zur Anlagensicherung ber ihre Aufgabenstell
150. ngen kommenden Dauer 10 13 Wochen hemie Dauer 4 6 Wochen Aufgabenbezogene Arbeit Ausbildung an der Anlage unter Anleitung eines Dauer 7 Wochen Kennenlernen und Labort tigkeiten Mitarbeit in f nf Ferligunsanlagen Einiernphase f r das PLS Dauer 11 Monate unter Aufsicht eines kenntinsse erfahrenen Operators eher ES Dauer 2 Monate Kennenlernen und lagenfahre Praxis Erfahrung Mitarbeit in einer Fertigungsanlage Dauer 3 Monate Leitwarten Ausbildung Praktikum Dauer 6 Monate 1 Monat ee Seminarteilnahme und Dauer 1 VVeiterbildungen Schulung zum Koordinator Einmal im Jahr oder bei Verfahrens nderung Mitarbeiters Dauer 6 18 Monate T tigkeiten als Prozessausr stung und Produktstr me Training im Arbeitsalltag St rfallsimulation von der Gas Strom Wasser Simulation Training von wichtigen Ereignissen 107 Unter allgemeinen Fachkenntnissen versteht man VVissen vvelches f r das Grund verstandnis der Tatigkeit notvvendig ist Allgemeine Fachkenntnisse k nnen z B chemische Zusammenh nge mathematisches Wissen sowie analytisches Vorgehen und Denken umfassen Da viele Betriebe auf eine Vorqualifikation Wert legen entf llt dieser Bereich beim Gro teil der Betriebe Betriebsspezifische Fachkenntnisse sind speziell auf die zu bedienenden Anlagen teile mit ihren Aufgaben und ihren rtlichen Strukturen abgestimmt Sie dienen dazu dem Operateur einen
151. ning mentale Belastung Praxis in der Anlage Sa Operateur a gt Qualit t d Sensorik zeitliche Aufl sung Parameter Philosophie der Sensorik Abb 1 1 Operateur im Regelkreis der Anlage 13 Gerade durch die Verwendung der PLS kann es zu einem Operateur unabh ngigen Regelkreis kommen d h die Anlage regelt automatisch einen Parameter ohne dass der Operateur dies bemerkt Auch stellt sich die Frage inwieweit das PLS an die beiden Hauptanforderungen angepasst ist n mlich an die Verfahrenstechnik der Anlage und an die Aufnahme und Verarbeitungsf higkeit Leistungsgrenze des Operateurs Die Einflussfaktoren die f r das sichere Betreiben einer PLS Anlage von Bedeutung sind werden in Abbildung 1 2 dargestellt Daraus wird deutlich dass die Qualifikation des Operateurs einen von mehreren Einflussfaktoren darstellt wobei wiederum die Faktoren die die Qualifikation des Operateurs beeinflussen in Abbildung 1 3 aufge f hrt sind Kostenbewertung der Unternehmensphilosophie St rfallproblematik in Bezug auf Sicherheit so sicher als m glich versus und Kosten Nutzen so sicher wie konomisch Qualifikation h zeitliches Verhalten Sicherer Betrieb des Operateurs einer PLS Anlage 4 von Anlage und PLS Bedienfreundlichkeit der Anlage und des Mensch Maschine Interface Durchsichtigkeit der Prozess Kontinuit t und f hrung und Erkennbarkeit der Transparenz der PLS Steuerung f r den Operateur Weiter
152. nlagensteuerung jedoch nur zu 50 auf diesen Bereich eingegangen wird In diesem Zusammenhang wurden auch Ereignisse und Erfahrungsberichte ber die Pr fung der Sachverst n digen nach 29a Abs 1 BImSchG die im direkten Zusammenhang mit der Anlagen steuerung und dem PLS standen auf Hinweise zu Fehlerquellen untersucht Von 168 besonderem nteresse vvaren dabei die Fehler die durch die PLS hervorgerufen wurden sowie Unf lle die auf mangelhafter oder fehlender Dokumentation beruhen Eine Betrachtung der Branchen Energie und Chemie ergab dass die M ngel bez g lich der Dokumentation am st rksten im Bereich der Aktualisierung der Sicherheits analyse und anderer Dokumente so wie im Fehlen von Betriebsanweisungen f r Fol gemafsnahmen liegen Betrachtet man die M ngel der PLS so sind dies Fehler bei der Umsetzung der PLS Die Betriebsanalysen erfolgten in f nf Betrieben die sich sowohl von der Gr e Mit arbeiterzahl Umsatz der Betriebsarten kontinuierlich diskontinuierlich als auch von den verwendeten Prozessleitsystemen Art Aufbau Alter unterscheiden Dabei handelt es sich um vier Chemiebetriebe sowie einen Energieversorger Im Gegen satz zu den Chemiebetrieben sind St rungsbeseitigungen bei der Energieversorgung h ufiger von den Operateuren abzuarbeiten Der nicht bestimmungsgem e Betrieb spielt hier also eine gr ere Rolle Um die T tigkeiten zu ermitteln f r die Arbeitsunterlagen vorrangig eine
153. nn ein Muster einer Arbeitsunterlage vorgestellt und n her erl utert werden Die Abbildung 4 8 zeigt die Musterarbeitsunterlage Name des Betriebs Aktualisierungsdatum Verfasser Revisionen Vorgehen im St rfall Zu unterlassende T tigkeit Hilfsmittel Abb 4 8 Muster f r Arbeitsunterlage 159 Beim Unterlagenmuster in der Abbildung 4 8 wurden die inhaltlich und organisato risch wichtigen Anforderungen in einer frei erweiterbaren Form untergebracht Diese Musterunterlage ist f r die Unterlageebene Ill siehe genaue Angabe zu Unterlagee bene in Kapitel 3 4 bestimmt weil die Arbeitsunterlage dieser Ebene direkt arbeits platz und t tigkeitsbezogen ist und dadurch am ausf hrlichsten sein muss Diese Musterunterlage besteht aus 6 unterschiedlichen Teilen e Erster Teil f r die Orientierung e Zweiter Teil f r den berblick ber die mit der Unterlage verbundene Be triebssituation e Dritter Teil f r die Handlungsschritte die der Operateur zeitlich und oder ar beitsbedingt schrittweise durchf hren muss e Vierter Teil f r das sicherheitsrelevante st rfallbedingte Vorgehen bzw zu unterlassenen T tigkeiten e F nfter Teil f r die Querhinweise und Hilfsmittel die der Operateur mitber ck sichtigen sollte und die dem Operateur zur Verf gung stehen f r die erfolgrei che Durchf hrung der Aufgaben e Sechster Teil f r die zus tzlichen Bemerkungen Der detaillierte Inhalt f r die Arbeitsunterlage muss von den einzeln
154. nt dass beispielsweise in den Unterlagenlisten die uns die f nf Betriebe zur Verf gung gestellt haben die Listen beinhalteten nicht alle Unterla 112 gen der Betriebe allein ber 124 verschiedene berschriften bzw Bezeichnungen der Unterlagen zu z hlen sind Unabh ngig davon dass eine betriebsspezifische Hierarchie und Bezeichnung w nschenswert ist sind die Bezeichnungen auch be triebsintern oft so gew hlt dass eine klare Abgrenzung der Unterlagen bez glich des Inhalts und der Hierarchieebene schwer m glich ist Die folgende Abbildung 3 10 soll anhand von Beispielen gefundener Bezeichnungen aufzeigen wie schwierig die Unterscheidung solcher Unterlagen bzgl ihres Inhaltes und ihrer hierarchischen Stellung sein kann Alarm und Gefahrenabwehrplan Schichtbericht Betriebsfornular Betriebsanwelsungen Betriebsvorschriten Abb 3 10 Problematik der Bezeichnungsvielfalt f r die Arbeitsunterlagen Fine detailliertere Vorgabe seitens des Gesetzgebers vvare hier nicht sinnvoll da sie der Spezifikation jedes Betriebs entgegenvvirkt Jedoch k nnten bestimmte Rahmen regelungen von Nutzen sein Ein gutes Beispiel f r einen solchen Rahmen ist die in der TRGS 555 geforderte Betriebsanweisung bei der vom Gesetzgeber festgelegten Informationen beinhaltet sind Die Form ist jedoch freiw hlbar allerdings muss sie innerhalb des Betriebes einheitlich sein 113 Aus den untersuchten Betrieben wurden diverse Arbeitsunterla
155. nternehmen Es sollte nur so viel wie n tig vorgehalten werden 3 4 4 2 Ergebnisse der inhaltlichen Auswertung Zun chst soll gezeigt werden wie sich die Betriebszust nde in den untersuchten Unterlagen niederschlagen Als Erstes getrennt nach den unterschiedlichen Betrie ben wie in der folgenden Abbildung 3 12 dargestellt 132 s er be s 0 x o 5 Ae n iQ r zul ssig unzul ssig Fehlerbereich Betriebe DB EC HD ME Abb 3 12 Ber cksichtigung der Betriebszustande in den Unterlagen der Betrie be Generell ist zu sagen dass der zul ssige Fehlerbereich in nur zwei Betrieben Be r cksichtigung findet Es f llt auf dass gerade der nicht bestimmungsgem e Be trieb im Betrieb E Energieversorger am meisten Ber cksichtigung findet Dieser hat bei der Arbeit der Operateure dieses Betriebs auch die h chste Pr ferenz gilt es doch tagt glich St rungen in den Netzen zu beheben Gerade aus diesem Grund wurde dieser Betrieb auch ausgew hlt Dieser aufgabenintensive Betriebszustand wird auch im Betrieb A Luftzerlegung ber cksichtigt Hierzu sind zwei Gr nde zu nennen zum einen ist hier das PLS im Vergleich zu den anderen Betrieben schon am l ngsten umgesetzt und man hat mehr Kenntnisse ber auftretende St rungen Zum anderen werden hier regelm ig die schon erw hnten UMEA durchgef hrt die dann in neue Unterlagen
156. oben genannten 48 Unterlagen nach spezifischeren inhaltlichen Kriterien durchsucht wel che nach Sichtung der Literatur und Erfahrungen in diesem und anderen Projekten aus unserer Sicht als Anforderungen zu gelten haben Unabh ngig von der Form und dem Zweck der Unterlage wurden inhaltlich demnach folgende 15 Punkte betrachtet 1 2 gt 6 9 10 127 Allgemeine Erklarung vorhanden Hierunter ist zu verstehen ob dem Anwender die Zielrichtung der Unterlage durch entsprechend einleitende Worte vermittelt wird Es sollten organisato rische Angaben gemacht werden und die Unterlagenart muss klar erkennbar sein Unterlagenhierarchie erkennbar Die Stelle in der Hierarchie von den gesamten Unterlagen sollte auf der Un terlage ersichtlich sein Somit kann die h here Priorit t einer Unterlage er kannt werden falls mehrere Unterlagen gleichzeitig in Frage kommen Bezugobjekt oder ort erkennbar Es muss deutlich ersichtlich sein zu welchem Anlagenobjekt bzw zu wel chem Standort in der Anlage die Unterlage korrespondiert Aktualisierung dokumentiert Unabh ngig vom Inhalt sollte die letzte Aktualisierung zu Zwecken der Qua lit tssicherung auf der Unterlage vermerkt sein Betriebszust nde erkennbar Der Betriebszustand f r welchen die Unterlage gilt sollte deutlich vermerkt sein Zweck erkennbar Der Zweck der Unterlage muss f r den Operateur erkennbar sein d h die di rekte Aufgabe die mit Hilfe die
157. omponenten wurden von der Zufuhr abgekapselt d h Versorgungskomponenten eingeschaltet und Verfahrenstechnische Komponenten ausgeschaltet Nicht bestimmungsgemaler Betrieb zul ssiger Fehlerbereich Dieser Betriebszustand wird definiert wie der St rzustand hinzukommen unvorher gesehene Instandsetzungs und Wartungsarbeiten die die Operateure zwingen den eigentlichen Normalbetrieb der Anlage zu verlassen St rzustand Abweichung vom Normalbetrieb S 1 Hier entstehen Abweichungen vom bestimmungsgem f sen Betrieb DIN V 19256 971 Unter Abweichung versteht man die Nicht bereinstimmung zwischen dem Ist Zustand und dem Soll Zustand einer Betrachtungseinheit bei einem gegebenen Zeit punkt DIN 31051 03 Eine einzige Fehler oder Alarmmeldung in dem bestim mungsgem en Betrieb bringt die Anlage in diesen Betriebszustand Instandsetzung nicht geplant S Il Alarm gt Handlung Es gilt die Definition der Instandsetzung wie im bestimmungsgem en Betrieb da von abweichend gilt zus tzlich der Zeitpunkt und die Dauer sind unvorhersehbar und auch die T tigkeit ist unvorhersehbar Die T tigkeiten in diesem Betriebszustand werden unter enormen Zeit und Kosten druck durchgef hrt Die Praxis zeigt dass i d R deswegen weder Gefahrdungs noch Arbeitsbereichsanalysen durchgef hrt werden k nnen Durch diese beiden 71 Sachverhalte dem Zeitdruck und der unzureichenden Planbarkeit erw chst ein enormes Gef
158. on sie in ei nen Ruhezustand zu berf hren 23 2 Informationsquellen In den folgenden Kapiteln werden die verschiedenen Informationsquellen dargestellt die f r den vorliegenden Bericht als Grundlage f r die Ermittlung der Anforderungen an Arbeitsunterlagen f r Operateure dienten Zum einen erfolgte eine umfangreiche Literaturanalyse um den bisherigen Wissens stand bez glich des Projektthemas zu ermitteln Des Weiteren wurden Datenbanken mit Ereignissen in verfahrenstechnischen Anlagen ausgewertet sowie eine Umfrage bei PLS Herstellern durchgef hrt womit ein erster Praxisbezug des Themas herge stellt wurde Im letzten Abschnitt werden die wichtigsten und arbeitsaufwendigsten Quellen die Betriebe in denen die Untersuchungen durchgef hrt wurden dargestellt 2 1 Literaturanalyse Die Literaturanalyse l sst sich in vier Arbeitspakete differenzieren die z T zeitgleich zum Teil nachfolgend abgearbeitet wurden Das erste Arbeitspaket ist die Suche und Beschaffung der Literatur Zum Projektbeginn wurde die Ausschreibung dahingehend analysiert welche Suchbegriffe z B PLS Anlagensicherheit Operateur Ausbil dung Bedienkonzept und Arbeitsunterlagen Ber cksichtigung finden sollen Als n chstes war zu berlegen auf welche Suchinstrumentarien zur ckgegriffen werden soll und welche einzusetzen sinnvoll sind Danach wurde die Recherche in Daten banken CEAB CEABA Technik Biotechnologie DECHEMA e V ZDEE ZDE Elek
159. onssystem sodass jeder Mitarbeiter theoretisch alle Aufgaben bernehmen kann Tats chlich hat sich allerdings herausgestellt dass einige Mitarbeiter bestimmte Aufgaben be sonders gut erledigen und dann bevorzugt mit diesen betreut werden Die Anlage hat sieben PLS Stationen bei denen im Normalbetrieb nur zwei oder drei besetzt sind Lediglich bei der Durchf hrung schwieriger Arbeiten z B beim Anfahren sind alle 46 Stationen besetzt Die Aufgaben vverden dann untereinander abgesprochen und es wird auf Zuruf gearbeitet um den Status des jeweiligen Anlagenteils weiterzugeben Es gibt keine Schichtleiter mehr die einzelnen Gruppen leiten sich selbst self em powered teams Es hat sich jedoch in den Gruppen jeweils ein Mitarbeiter heraus kristallisiert der seine Kollegen anleitet Dar ber hinaus gibt es auf der offiziellen Ebene einen Koordinator der ber bestimmte Befugnisse verf gt wie z B das Aus stellen von Erlaubnisscheinen Des Weiteren arbeitet in jeder Schicht ein Notfallleiter der im Falle einer St rung oder eines Notfalles die Leitung der Warte bernimmt da es sich gezeigt hat dass in Notsituationen nur ein streng hierarchisches System funktioniert Im Prinzip ist der Notfallleiter der fr here Schichtleiter Wann er einzugreifen hat ist genau definiert 2 4 5 Betrieb E 2 4 5 1 Allgemeine Informationen Bei diesem Betriebsbereich handelt es sich um die Abteilung Netzf hrung des Energieversorgers einer G
160. ormalen Zust nde von 95 Mit anderen Worten das Verh ltnis der Risiken zwischen den normalen betrieblichen Produktionszust nden auf die sich das Hauptaugenmerk des Gesetzgebers aber auch die betrieblichen Sicherheitsanforderungen richten und den nichtnormalen Betriebszust nden die sehr schwer voraus geplant und strukturiert werden k nnen betr gt 1 19 Oder noch anders ausgedr ckt das Risiko der Normalbetriebszust nde zu den Nichtnormalbe triebszust nden ist fast zu vernachl ssigen 20 zeitdauer bezogene x N Betriebszeit COI Unf lle in Normalbetrieb E Unf lle in Nichtnormalbetrieb Abb 1 7 Vergleich der zeitbezogenen Risiken externe Daten Hiermit konnte also der Sachverhalt aufgedeckt vverden dass die nichtnormalen Zu stande ein gro es Gefahrdungspotential in sich bergen was bei der Bearbeitung des Projektes nicht ohne Folgen sein kann und besonders ber cksichtigt werden muss da gerade bei diesen Zust nden automatisierte Handlungsabl ufe nicht oder nur sehr bedingt zum Einsatz kommen k nnen In der Industrie ist die stark steigende Tendenz zu beobachten aus wirtschaftlichen Gr nden aber auch um man power einzusparen m glichst viele Prozesse und T tigkeiten zu automatisieren Diese Tendenz kann vordergr ndig durchaus zur Erh hung der Sicherheit beitragen wenn die reine Anzahl der St rf lle oder St rungen zum Ma stab der Bewertung gemacht werden Das ein Schwe
161. owie die sich aus den Ergebnissen herauskristallisierenden Problemstellung Die Bundesanstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin BAuA hat die Problematik die durch den zunehmenden Einsatz von PLS entsteht erkannt und deshalb ein Projekt mit dem Ziel ausgeschrieben Spezifikationen f r Arbeitsunterlagen f r Ope rateure zu entwickeln Dadurch soll der sich fortschreitend entwickelnden Risikosi tuation begegnet werden Folgende Prinzipien wurden zu Grunde gelegt Der Schwerpunkt liegt auf dem Projektschritt der Arbeitsaufgaben und Ablaufanaly se zur Beschreibung der Aufgaben von Operateuren w hrend des Normalbetriebes aber auch w hrend nicht allt glicher Vorg nge Reinigung Instandhaltung Betriebs st rungen u In Bezug auf die Aufgaben folgt eine Beschreibung der Qualifikatio nen der Operateure sowie der dahingehenden Entwicklungstendenzen Anschlie Bend erfolgt die Identifizierung der notwendigen Arbeitsunterlagen wobei ebenfalls die nicht allt glichen Vorg nge betrachtet werden sollen Dies soll zur Entwicklung von L sungsvorschl gen und hinweisen wie diesen Anforderungen gerecht zu wer den ist f hren sowie in welcher Form die Arbeitsunterlagen zur Verf gung gestellt werden sollen In unserem Arbeitsvorschlag f r dieses Projekt haben wir folgende Sicht entwickelt Ausgangsbasis ist die Frage wie die Sicherheit Zuverl ssigkeit und Effektivit t der Systemleistung in Bezug auf die Sicherheit von modernen von den
162. pezifischer Begebenheiten entweder f r den gesamten Betrieb f r bestimmte gr Bere Anlagen oder bestimmte im ganzen Betrieb wiederkehrende T tigkeiten einge setzt werden Dazu geh ren z B Alarm und Gefahrenabwehrpl ne Dritte Ebene Unterlagen mit arbeitsplatz oder t tigkeitsbezogener G ltigkeit beschreiben was an genau diesem Arbeitsplatz oder im Rahmen dieser T tigkeit in welcher Reihenfolge zu tun ist Sie schreiben genaue Handlungsabl ufe vor die nur f r diesen Arbeits platz von G ltigkeit sind 120 Ebene Hilfsmittel Die Unterlagen dieser Unterebene stehen entweder als einziges Hilfsmittel oder in Kombination mit anderen Unterlagen zur Verf gung Auf der Unterebene der Ar beitshilfen wurden alle Dokumente eingeordnet die entweder der Dokumentation dienen oder Orientierungsregister f r das zielsichere Auffinden der eigentlichen Ar beitsdokumente sind Zus tzlich wurden Lernunterlagen in dieser Kategorie aufgeli stet da sie in keine der oberen Kategorien sinnvoll einzuordnen sind und auch den Status von Arbeitshilfen haben Zur Begr ndung dieser Hierarchie soll der Zusammenhang in der nachfolgenden Abbildung 3 11 schematisch dargestellt werden AU Ebene I AU Ebene II _ St rfallauswirkung Gefahr ausbreitung Anlage Betrieb Gesamtbereich Mensch und Umwelt Abb 3 11 Empfohlene Hierarchie der Unterlagen In dieses Hierarchiesystem wurden nun die analysierten 48 Unterlag
163. pitel 3 2 Um letztendlich Anforderungen an die Unterlagen ausarbeiten zu k nnen wurden darauf basierend die PLS Einrichtungen die Aufgaben der Operateure und deren Qualifikation aus der Literatur und in den Betrieben betrachtet und ausgewertet 3 1 PLS Einrichtungen Zun chst werden in diesem Kapitel Ergebnisse einer Umfrage bei Herstellern von PLS pr sentiert um deren Sichtweise sowie den aktuellen technischen Stand zu be schreiben Es folgt eine Darstellung des ber eine Norm festgelegten Standes der Technik im Bereich der PLS Abschlie end werden der Aufbau der PLS in den Be trieben aber auch deren Philosophie gegen ber der PLT aufgef hrt denn die Philo sophie spiegelt sich auch in der Konzipierung der PLS wieder 3 1 1 Ergebnisse der Umfrage bei PLS Herstellern Die Entwicklung der PLS erfolgt praxisbezogen unter dem Gesichtspunkt dass Mit arbeiter des Kunden bei der Entwicklung Anregungen geben k nnen Die Einbindung von zuk nftigen Operateuren bei der Entwicklung von PLS erfolgt bei rund zwei Dritteln der Firmen Noch h her ist die Einbindung von Sicherheitsingenieuren und Fachkr ften f r Arbeitssicherheit W hrend der Entwicklung aber auch schon im Vorfeld hat sich die H lfte der Firmen mit den verantwortlichen Sicherheitsingenieu ren beraten 51 St rf lle werden in nahezu allen F llen bei der Entwicklung bzw Erstellung von PLS ber cksichtigt Gleicherma en finden Zust nde des nicht bestimmungsgem
164. plant Reinigung Wartung bei einer St rung nach St rfall S IV St rfall Notabfahren Die Grundlage f r die begriffliche Definition der unterschiedlichen Betriebszust nde einer Anlage mit Prozessleitsystem ist in DIN V 19256 gegeben DIN V 19256 97 Bestimmungsgem er Betrieb Gutbereich Der bestimmungsgem e Betrieb einer Anlage ist der Betrieb f r den die Anlage nach ihrem technischen Zweck bestimmt und ausgelegt ist Er umfasst Normalbe trieb den An und Abfahrbetrieb die Inbetriebnahme und Aufserbetriebnahme den Probetrieb und Inspektions Wartungs und Instandsetzungsvorg nge DIN V 19256 97 75 An und Abfahren N 1 Beim Anfahren wird die Anlage bzw Teilanlage aus den Betriebszust nden au er Betrieb oder Stillstand in den Normalbetrieb st rungsfreien Betrieb berf hrt Die Teil Anlage wird dadurch zur Nutzung bereitgestellt Beim Abfahren wird die Anlage bzw Teilanlage aus dem Normalbetrieb in den Au Rerbetriebszustand berf hrt Die Bereitstellung der Anlage zur Nutzung wird hier aufgehoben DIN 32541 771 Im Sinne der Instandhaltung wird die Anlage dadurch in den Au erbetriebszustand gebracht dass die Funktionsf higkeit einer Anlage w hrend der Nutzung beabsich tigt und befristet unterbrochen werden wird In den Stillstand wird die Anlage durch beabsichtigte Unterbrechung auch Beendigung der Funktionserf llung gebracht DIN 31051 03 Normalbetrieb N 11 Bei diesem Betrieb
165. ponenten in der Anlage 162 Funktionsprinzip der Matrix f r Aufstellung der n tigen e EE ee een 164 Bestimmung der n tigen Arbeitsunterlage durch die im PLS integrierte Relationsmatrix 165 176 Tabellenverzeichnis Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab 2 1 2 2 2 3 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 19 3 16 3 17 3 18 Ee FONG are ee een 29 Auf Dokumentation basierte Fehler 30 Kennzahlen zur Beschreibung der Betriebe 36 Bei der Auswertung ber cksichtigte Betriebszust nde 50 Aufgabenermittlung f r die Matrizen 13 Bestimmungsgem lser Betrieb 74 Nicht bestimmungsgem er Betrieb S 74 Matrix f r den RE ge e 78 Matrix f r den zul ssigen Fehlerbereiches 79 Matrix f r den unzul ssigen Fehlerbereich 79 Kenntniskategorien und 2 giz E 84 Bereiche der Qualifikationen
166. r den n chsten Schritt im Projektablauf den Untersuchungen in den f nf Betrieben eine detaillierte Aufteilung der Betriebszust nde n tig um eine m glichst differenzierte Betrachtung bei der Analyse der Aufgaben Handlungsab l ufe und Qualifikation der Operateure durchzuf hren Daraus ergab sich eine Ein teilung in drei bergeordnete Bereiche die im Kapitel 3 2 3 1 n her erl utert werden und in den folgenden Kapiteln der Auswertung durch Piktogramme gekennzeichnet wurden um die bersichtlichkeit zu gew hren 22 Weiterhin wurden die den Operateuren in den einzelnen Betrieben zur Verf gung stehenden Arbeitsunterlagen gesichtet und nach einem einheitlichen Schema be wertet Aus den theoretischen und praktischen Erkenntnissen heraus erfolgte abschlie end die Herausarbeitung der Schwachstellen und die Darstellung von best practice Bei spielen sowie die Erarbeitung von Vorschl gen f r die Erstellung von Anforderungen an die Arbeitsunterlagen wobei der Schwerpunkt auf die risikoreichen Nichtnormal zust nde gelegt wurde Bei der Erarbeitung der Vorschl ge war nur der Sicherheits aspekt interessant formale Kriterien Schriftbild u a wurden nur am Rande ber ck sichtigt Bei den untersuchten Betrieben konnte festgestellt werden dass von den Operateu ren ein Eingreifen bei kleineren St rungen bzw Abweichen von Parameterwerten aus ihrem Durchschnittsbereich und bei nichtnormalen Zust nden erwartet und ver langt wi
167. r die Umsetzung der Anforderungen an die Arbeitsunterla gen in die Praxis wurden zwei best practice Beispiele vorgestellt und eine Muster unterlage erstellt F r die Unterst tzung des PLS Operateurs bei der Nutzung der Arbeitsunterlagen wurde die Erstellung einer Matrix vorgeschlagen die es erm glicht die Abh ngigkeiten zwischen den Komponenten dem Betriebszustand sowie der Aufgabe zu der Arbeitsunterlage herzustellen Die Integration der Matrix im PLS bie tet dem Operateur einen schnellen Zugriff zum Erkennen von Abh ngigkeiten bei auftretenden Problemen oder St rungen bzw f hrt direkt zu richtigen Arbeitsunterla ge sodass evtl Sch den vermieden werden k nnen was einen gro en Sicherheits gewinn bedeutet da besonders in kritischen Situationen ein schnelles Handeln vom Operateur gefordert ist 167 5 Zusammenfassung Arbeitsunterlagen m ssen f r planbare Anlagen und Prozesszust nde z B An und Abfahren Normalbetrieb anders aussehen als die f r den nicht in allen seinen Details vorhersehbaren Nichtnormalbetrieb nicht geplante Instandhaltung Betriebs st rungen und St rfall Eine Beschr nkung bei den Arbeitsunterlagen auf den Nor malbetrieb w rde einen Kernbestandteil der Problematik au er Acht lassen Allein Wartungsarbeiten nehmen nur ca 5 der Betriebszeit ein jedoch geschehen in dieser Zeit ca 80 der Unf lle wie aus Befragungen in der chemischen Industrie und Untersuchungen zu Ereignissen Unf
168. ragengruppen in denen Daten zum Be trieb T tigkeitsfelder Ergonomiestandards Stellung des Operateurs Entwicklung der PLS sowie die Angaben zu Arbeitsunterlagen abgefragt wurden Nach Fertigstellung des Fragenbogenkataloges Mitte Oktober 2002 wurden 36 aus gew hlte Firmen mit der Bitte kontaktiert den Erhebungsbogen auszuf llen und die sen zur ckzusenden Die Resonanz auf das erste Anschreiben war noch sehr gering sodass an die Fir men ein zweiter Aufruf gestartet wurde Nach diesem zweiten Anschreiben lagen acht Frageb gen beantwortet und f nf Absagen vor von 23 Unternehmen erfolgte trotz vorheriger telefonischer Zusage keine Antwort Die Reaktionsquote liegt erfreu lich hoch da mehr als ein F nftel der Betriebe den Fragebogen beantwortete wo durch ein Res mee gezogen werden kann und eventuelle Trends zu erkennen sind Unter Ber cksichtigung der f nf Absagen wird sogar eine Antwortquote von mehr als einem Drittel erreicht Aufbau und Inhalt des Fragebogens Der Fragebogen gliederte sich in sechs Fragengruppen die im Folgenden n her be schrieben werden Angaben zum Betrieb Fragengruppe 1 Zur Einordnung der Betriebe enthielt diese Gruppe Fragen zu der Gr e des Betrie bes Zahl der Arbeitnehmer j hrlicher Umsatz und zu Kooperationen mit anderen Betrieben sowie zu Referenzlisten 34 Tatigkeitsfelder Grundlagen des Betriebes Fragengruppe l In dieser Gruppe wurden zum einen die Bereiche abgefragt
169. rbeitet dann folgen 24 Freistunden dann zvv lf Stunden Nacht schicht an die sich 48 Freistunden anschliefsen F r die Schicht bergabe sind 15 min vorgesehen In einer Schicht arbeiten mindestens f nf Mitarbeiter wovon mindestens zwei in der Warte anwesend sein m ssen Um diese Besetzung zu gew hrleisten werden insge samt 30 Personen ben tigt 2 4 2 Betrieb B 2 4 2 1 Allgemeine Informationen Die Anlage ist erst seit 1999 in Betrieb und somit im sehr guten Zustand Sie dient der Herstellung von Styrenschaum das ist extrudiertem Polystyrolhartschaum Das Produkt findet Anwendung bei der Isolation W rmed mmung im Hausbau und bei der Fabrikation von K hlcontainern Aufgrund der hohen Abriebfestigkeit werden Start und Landebahnen durch Bekleben mit Styrenschaum vor Vereisen gesch tzt Es werden im Jahr etwa 220 000 m Polystyrolhartschaum gefertigt Die Platten k n nen mit 3 unterschiedlichen Profilen und Ma en hergestellt werden 2 4 2 2 Produktionsablauf Der Prozess der Extrusion von Polystyrolhartschaum erzeugt eine Vielzahl kleiner nahezu homogen verteilter geschlossener Zellen und sorgt damit f r eine hohe Un empfindlichkeit gegen Feuchtigkeit eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit und eine langfristig gute W rmed mmf higkeit F r die Herstellung wird das Polysty rol Granulat mit verschiedenen Feststoffen versetzt beispielsweise Flammschutz mitteln und dann in einem Extruder geschmolzen Gasf rmige
170. rd dass jedoch f r den Fall eines St rfalls ein automatisches Fahren der An lage in einen sicheren Zustand programmiert ist In Bezug auf die St rfallproblematik und besonders auf die Anforderungen der St r fall Verordnung wird von der Industrie so wie sie sich artikuliert z B auf den Loc cumer Tagungen die Sicht aber auch die Politik vertreten dass in einer Anlage die der St rfall Verordnung unterliegt es zu gef hrlich sei die Operateure in einem sich entwickelnden St rfall helfend eingreifen zu lassen Die Anlage m sse bei solchen Situationen durch das PLS ohne Eingriff in einen sicheren Ruhezustand berf hrt werden So wurde in einem Vortrag im Rahmen einer Tagung zum Thema des Fak tors Mensch in industriellen Betriebsabl ufen in Loccum 2003 dargelegt dass der menschliche Faktor nur ein Thema mit Potential in den Bereichen Gesundheitsschutz Ergonomie und Wirtschaftlichkeit Vermeidung von Prim rfehlern ist Diese Hal tung ist problematisch Wie weiter oben angef hrt besteht die gr te Wahrscheinlichkeit f r das Auftreten eines St rfalls bei nichtnormalen Betriebszeiten bei denen es von Anlage zu Anlage verschieden ist ob sie in G nze partiell oder berhaupt nicht vom PLS gesteuert wird Auf alle F lle ist eine Beteiligung der Operateure in diesen Situationen an der Risikobew ltigung nahezu unumg nglich Zum anderen gibt es Anlagen bei denen es sehr problematisch ist z B Energieversorgung Grundstoffprodukti
171. rgestellt Von den acht befragten PLS Herstellern erstellen f nf Firmen die Handb cher zum PLS selbst Werden sie nicht selbst erstellt so ist vor allem der Kunde Projektlei tung ma geblich daran beteiligt Teilweise werden sie auch von Subunternehmern angefertigt Die Unterlagen werden von der mit dem Projekt betreuten Projektleitung erstellt Bei sechs von acht PLS Herstellern wird ein Betriebshandbuch f r Nichtnor malzust nde bzw Notfallablaufpl ne erstellt F nf der Firmen bieten Unterlagen in Form von Onlinehilfe und vier bieten Unterla gen auch in Form von Kontextmen s an Zus tzlich werden in fast allen F llen zu s tzliche Unterlagen in Form von Progammablaufpl nen und Legenden mitgeliefert 3 4 3 Analyse der Arbeitsunterlagen f r PLS Operateure in den untersuch ten Betrieben Zu der Analyse der Arbeitsunterlagen f r PLS Operateure in den Betrieben muss gesagt werden dass sich diese aus zwei Gr nden schwierig gestaltete Zum einen sind Hierarchie und prinzipielle Betitelungen der Arbeitsunterlagen von Betrieb zu Betrieb verschieden Zum anderen gestaltet sich der direkte Vergleich unter den Be trieben auch deshalb schwierig da nicht alle Betriebe bereit waren die gew nschten Unterlagen generell oder in vollem Umfang auszuh ndigen Gerade der Sachverhalt dass es keine einheitliche Nomenklatur und Hierarchisie rung gibt erschwerte die Auswertung zun chst Um den Sachverhalt kurz zu um schreiben sei hier genan
172. ro stadt Von diesem Betrieb aus wird das Kabel und Leitungsnetz gesteuert und berwacht sowie auftretende St rungen beseitigt Es werden die folgenden vier Netze betreut Stromnetz Durch das Stromnetz werden 83000 Hausanschl sse mit 4360 Wh in der Spitze mit 759 MW versorgt Die Netzl nge dieses Systems betr gt 9328 km Gasnetz Das Gasnetz wird normalerweise mit 20 bar Hochdruck betrieben In den Mittel druckleitungen wird das Gas unter einem Druck von 900 mbar transportiert F r die Hausanschl sse wird das Gas auf 42 mbar Niederdruck gebracht VVassernetz Das VVassernetz ist neben der Stadtversorgung auch f r einen Nachbarkreis zustan dig und versorgt mit 1818 km Netzl nge 74000 Hausanschl sse Die Abgabe betr gt 53261000 m 47 Fernvvarmenetz Durch die Fernw rme werden 53000 Hausanschl sse mit 7000 Wh und 37700 MWh maximaler Tagesabgabe versorgt Das hierzu n tige Netz hat eine L nge von 1453 km In der Abbildung 2 10 werden die vier Netze schematisch dargestellt Strom 1 Abnehmer Gebiet 1 ffentl Beleuchtung Ankau nokv Umspanmvverk H kv Fernw rme Heizkraft Abnehmer Gebiet Hei wasser kesselkraft Abnehmer Gebiet 2 werk Abnehmer Gebiet 1 Ankauf 2 si Verteilerstation Pipeline Abnehmer Gebiet Wasserwerk Abnehmer Gebiet 2 Abb 2 10 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb E 2452 Abl ufe der Netzf hrung Zu den Auf
173. rpunkt der Gef hrdung in den nicht normalen Produktionsabl ufen liegt wird auch durch bei einer Auswertung von Arbeitsplatzmessungen im Rahmen eines Projektes zur Ermittlung der inhalativen und dermalen Exposition bei verschie denen Schutzstufen an Hand von Gefahrstoffkonzentrationsmessungen deutlich Dabei erfolgte eine Auswertung von ber 6600 Arbeitsplatzmessungen nach dem prozentualen Anteil der Grenzwert berschreitungen an den Gesamtmessungen der jeweils bemessenen Schutzstufe unterteilt in offene und geschlossene Verfahren stechnik VT Es konnte festgestellt werden dass es bei der Verwendung einer ge 21 schlossenen Verfahrenstechnik zu keinen Grenzwert berschreitungen bei dieser Datensammlung kommt wie in Abbildung 1 8 dargestellt VT geschlossen 13 offene Erfassung halboffene geschlossene geringe Erfassung Erfassung Wirksamkeit Abb 1 8 Prozentualer Anteil der Grenzwert berschreitungen pro Schutzvor richtung Wie im vorherigen Abschnitt ausgef hrt wird auch bei dieser Untersuchung die Sichtweise unterst tzt dass der Risikoschwerpunkt auf den nichtnormalen Betriebs zust nden liegt wo eine Automatisierung kaum m glich ist sodass generell zu fol gern ist dass bei der Ermittlung der Anforderungen an Arbeitsunterlagen f r Opera teure diese Zust nde besonders betrachtet und behandelt werden m ssen Dieser Aspekt ist aber auch f r die Qualifikation der Operateure zu ber cksichtigen Deshalb wurde f
174. rtet und deswegen wenig oder gar nicht genutzt werden Sie enthalten lediglich allgemei ne Anleitungen auf Englisch da diese Software weltweit in allen Standorten des Konzerns gleich eingesetzt wird Der Operateur kennt seine Sollwerte und verf gt ber ein sehr hohes anlagenspezifi sches Wissen Alle Werte sind zwar im Programm hinterlegt so dass der Operateur diese abfragen k nnte f r einen guten Anlagenfahrer ist das jedoch nicht n tig Die Alarmmeldungen werden in drei Stufen ausgel st warning request und emer gency Diese Alarmwichtung wurde schon im Betrieb B erl utert 3 1 3 5 Betrieb E Energieversorgung Philosophie Seit eineinhalb Jahren ist die Leitwarte f r alle vier Produkte in der Stadt zust ndig Das PLS wird st ndig ge ndert da es an die nderungen im Netz angepasst werden MUSS Aufbau Jeder Wartenplatz hat vier Bildschirme wovon drei Bildschirme f r die Bedienung des PLS verwendet werden der vierte Monitor stellt die Telefonanlage dar Zus tz lich gibt es als Redundanz einen vierten Leitplatz Dieser vierte Platz kann auch zur Ausbildung benutzt werden da die Software in einem Simulationsmodus betrieben werden kann Die Darstellung des PLS ist klar und bersichtlich Die unterschiedlichen Netze wer den ebenso wie die Alarme und Meldungen farblich unterschieden wobei erstere auch akustisch signalisiert Am Monitor werden die Alarme nach Bereichen getrennt 63 S Strom G Gas VV W
175. schlie end kann zu diesem Abschnitt 4 6 gesagt werden dass die heutige verfah renstechnische PLS Philosophie l ckenhaft ist und nicht alle gef hrlichen Zust nde abdeckt und auch gar nicht abdecken kann Das muss zur Kenntnis genommen wer den Obwohl es nicht Ziel und Inhalt des Projektes ist stellen wir die Forderung auf die Philosophie zu ndern Damit ergibt sich die zweite Forderung dass die Anforde rung an die Qualifikation der Operateure erweitert werden muss Diese Qualifikation muss nicht nur ausreichend regel und wissensbasiert sein sondern sie braucht eine Kreative Komponente da wie die Erfahrung zeigt nicht vorhersehbare Zust nde auftreten Diese beiden Sachverhalte erzeugen dann neue Anforderungen an Ar beitsunterlagen die in Abschnitt 4 6 spezifiziert sind Wir sehen dass hier ein Sach verhalt angesprochen ist der ber die inhaltliche Definition dieses Projektes hinaus geht Die Erfahrung an die Praxis zeigt allerdings dass die Sicherheitstechnik sich diesem Thema stellen muss In diesem Kapitel erfolgte die Ermittlung der allgemeinen Anforderungen an die Ar beitsunterlagen nach der Analyse der Aufgaben der Qualifikationen inkl Ausbil dung und den Betriebszust nden Darauf und auf die Kriterien der Auswertung der Arbeitsunterlagen aufbauend wurde eine Unterlagenhierarchie vorgeschlagen Au R erdem spiegeln sich die Analysekriterien bei den inhaltlichen und formalen Anforde rungen wieder Als Hilfe f
176. ser Unterlage durchgef hrt werden soll Zielperson identifizierbar Die Zielperson die die in den Unterlagen beschriebenen Aufgaben und T tigkeiten durchf hren soll ist auf den Unterlagen festzuhalten Zeitliche Abfolge Auch die aufgabenbedingte zeitliche Abfolge der Unterlage im Bezug auf die durch die verfahrenstechnische notwendige zeitliche Abfolge sollte f r den Anwender klar gekennzeichnet sein Arbeitsbedingte Abfolge Neben der zeitlichen Abfolge der zu erledingenden Aufgaben und T tigkei ten sollte auch die arbeitsbedingte Abfolge deutlich aufgef hrt werden Informationen ber die Gefahrstoffe beinhaltet Es wurde betrachtet ob in der Unterlage Angaben ber die in der Anlage be findlichen Gefahrstoffe vorzufinden sind 128 11 Vorgehen im St rfall definiert Im Fall eines St rfalles m ssen dem Operateur klare Handlungsanvveisun gen vorliegen Die zu erf llenden T tigkeiten und Aufgaben sollten klar und ohne Missverst ndnisse zu verstehen sein 12 Definiert was zu unterlassen ist St Die Handlungen die f r Sicherheit der Anlage nicht durchgef hrt werden d rfen sollten klar und ohne Missverst ndnisse aufgelistet sein 13 St Verantwortliche Person identifizierbar Die Person die f r die in den Unterlagen gegebenen Situationen verantwort lich ist und die entsprechenden Anweisungen gibt ist auf den Unterlagen festzuhalten 14 Querhinweis beinhaltet Es sollten Hinweise auf abh ngige T
177. sform und das Meldewesen in dem Betriebszustand Erkennen des Betriebszustandes 6 sicheres Bedienen richtiger Befehl richtiger Knopf zur richtigen Zeit F higkeit des spontanen Agierens Reagierens 8 F higkeit f r parallele zeitgleiche Ausf hrungen von verschiedenen T tigkeiten Fehler Ursache identifizieren und lokalisieren 10 Eu Mum in neue Probleml sungen M ethodenkompetenz e Misches Denkverm Denken in Zusammenh ngen Einfallsreichtum Improvisationsf higkeit 14 Umstellungsf higkeit wechselnde Aufgaben 15 Teamf higkeit 16 Ertragen von Stress 17 Sozialkompetenz kommunikative F higkeiten 18 Verantwortungsbewusstsein 19 F higkeit andere bei der Arbeit anzuleiten 20 93 3 3 2 1 Auswertung der Matrizen ber die Matrizen ist festzustellen dass die Qualifikationen eines Operateurs bei der Ausf hrung der Aufgaben selbst variieren Die Qualifikationen erhalten aber auch bei den unterschiedlichen Betriebszust nden mehr oder weniger Gewicht Zur Auswer tung wird auch hier das Deckungsverh ltnis in den Untermatrizen der einzelnen Kompetenzen im Gutbereich wieder als Mindeststandard angesehen und in den Ab bildungen 3 7 bis 3 9 die relative Ver nderung der Kompetenzen je nach Aufgaben feld zum Betriebszustand dargestellt e d e t d o gt 5 o z DE zul ssig unzul ssig Fehlerbereich Abb 3 7 nderung der Fachkompe
178. ss genommen hat Parallel dazu wurde eine externe PAAG Studie durchgef hrt Die 61 Studie vvurde f r VVartung und Reparatur im Nichtnormalbetrieb und den Normalbe trieb durchgef hrt Mit dem Personal das die Arbeiten wahrnimmt wurde jedoch nicht gesprochen was von uns auch seitens des Betriebsleiters bem ngelt wird denn gerade das Personal hat am meisten Erfahrung mit der Anlage Die Zugriffsm glichkeiten auf das PLS sind hierarchisch gestaffelt d h der Be triebsleiter darf alles innerhalb des PLS z B auch Parameter ndern der Schicht leiter weniger Zugriffsm glichkeiten und dem Operateur schlie lich unterliegt nur die Bedienung des PLS Jeder Systembetreuer muss sich mit einem Passwort einlog gen nderungen werden durch das PLS protokolliert 3 1 3 4 Betrieb D VC Philosophie Im laufenden Betrieb werden regelm ig kleinere nderungen am PLS vorgenom men die h ufig auf Anregungen von Operateuren beruhen Es gibt ein elektronisches Logbuch in das die Operateure auch M ngel hinein schreiben k nnen Das Logbuch enth lt verschiedene Listen neben allgemeinen Eintr gen gibt es Tagesberichte und shut down Dokumentationen sowie eine Liste f r Verbesserungsvorschl ge Allerdings wird nicht jede Liste immer genutzt Das Logbuch kann nach bestimmten Punkten gefiltert bzw gefiltert werden Dar ber hin aus k nnen die Eintragungen mit Markierungen versehen werden die deren Dring lichkeit oder Bearbeitungszu
179. stand anzeigen Es wird verlangt dass jeder Operateur nach Schicht bergabe das Logbuch nutzt und den Schichtreport liest Neben der normalen Schicht existiert auch eine so genannte Tagesschicht in der ein Program mierer f r die Anpassung der PLS Software sorge tr gt Bauliche Ver nderungen an der Anlage werden dem Operateur durch ein elektroni sches Formular mitgeteilt welches der Operateur quittieren muss Aufbau Die Anlage hat sieben PLS Stationen von denen im Normalbetrieb etwa zwei bis drei besetzt sind Bei der Durchf hrung schwieriger Arbeiten z B beim Anfahren sind alle Stationen besetzt Die Aufgaben werden untereinander abgesprochen und es wird auf Zuruf gearbeitet um den Status des jeweiligen Anlagenteils weiterzuge ben 62 Einfache Anlagen sind durch PLS so gesteuert dass sie ohne Operateur gefahren werden k nnen Dies schlie t auch ein selbst ndiges Abschalten ein Das PLS er kennt St rungen und St rf lle selbst wenn diese vorher definiert wurden Dies kann fatale Folgen haben wenn ein St rfall auftritt der bei der Risikoanalyse nicht ber ck sichtigt wurde Er wird vom PLS dann nicht erkannt Grobe Fehlbedienungen am PLS werden durch dokumentarische Checklisten und durch Sperrfunktionen in der Software verhindert Die Freigabe erfolgt von Schritt zu Schritt Der Operateur f hrt die Anlage nach Trends und nicht nach Alarmen Es existieren auch Hilfemen s die aber vom Personal als sehr schlecht bewe
180. szustand befindet sich die Anlage in einem st rungsfreien Pro duktionsbetrieb Sollzustand Alle Prozesse befinden sich innerhalb des Toleranzbe reichs geforderte Qualit t Instandsetzung Reparatur N III In diesem Betriebszustand werden die Ma nahmen zur Wiederherstellung des Soll zustandes geforderte Funktion sowie zur Feststellung und Beurteilung des Ist Zustandes von technischen Mitteln eines Systems durchgef hrt DIN 31051 03 Die T tigkeiten sind zeitlich und von Umfang her geplant Aufgrund der Planbarkeit der T tigkeiten z hlt dieser Betriebszustand zu dem normalen Betriebszyklus Reinigung Wartung Inspektion N IV Hier werden die Ma nahmen zur Bewahrung des Sollzustandes von technischen Mitteln eines Systems durchgef hrt DIN31051 03 Stillstand N V Der Stillstand ist ein betriebsfreier funktionsf higer Zustand w hrend der nicht ben tigten Zeit DIN EN 13306 01 76 Stillstand ist ein Zustand in dem vor bergehend nicht produziert wird aber alle Pro duktionsg ter vorhanden sind und in den man gelangt ohne zwangsl ufig den Zu stand Abfahren zu durchlaufen Hierunter sind folgende Zust nde zu versehen stand by temporarer Produktionsstopp angehaltener Anlagenbetrieb Au erbetrieb N VI Die Funktionsf higkeit der Anlage ist beim au er Betrieb nicht gegeben In dieser Betriebsphase ist die Zufuhr aller Produktionsg ter abgeschaltet und die zur Produk tion ben tigen K
181. t bei der St r fallausbildung zu sehen wenn lediglich 50 die Simulation solcher Zust nde durchf hren Sieben der Unternehmen schulen die Operateure ihrer Kunden selbst und f nf bilden die Operateure auch nach Antritt der Wartent tigkeit weiter In welchen Abst nden die Schulungen stattfinden wurde allerdings unzureichend beantwortet Die Frage nach der Regelm igkeit der Schulung konnten nur drei Hersteller mit Ja beantwor ten bei der Frage nach der H ufigkeit machten sechs Firmen keine Angaben In den folgenden Kapiteln soll nun die Ausbildung in den f nf betrachteten Betrieben beschrieben werden 3 3 3 1 Betrieb A Luftzerlegung Betrieb A verlangt von denen zur Ausbildung stehenden Operateuren eine Vorqualifi zierung Diese Vorqualifizierung sieht eine abgeschlossene Berufsausbildung in den Bereichen Chemikant Mess und Regelungsmechaniker oder Schlosser vor Teil weise wird die Fachausbildung auch im Betrieb erlangt Es wird bewusst Wert auf Kombination und Mischung bez glich der Grundkenntnisse der Auszubildenden ge legt damit sp ter auch innerhalb einer Schicht Operateure mit unterschiedlichen Be rufen in der Leitwarte arbeiten um die Vorteile einer jeden Ausbildung nutzen zu k nnen Die Ausbildung zum Operateur gliedert sich in eine zweij hrige Weiterbildung im Be trieb W hrend dieser Zeit wird jedes halbe Jahr ein Ausbilder aus einem anderen Anlagenteil eingesetzt Dieser Wechsel ist notwendig damit der sp
182. tarbeiter alle Trai ningsmodule durchl uft Ein neuer Mitarbeiter geht zun chst eine Woche auf Tagschicht wo er alle wichtigen Dinge Umwelt Gesundheit Sicherheit lernt sowie einen berblick ber die Anlage erh lt Die Gruppe entscheidet dann was f r Aufgaben der neue Operateur in dem n chsten halben bis einem Jahr f r Aufgaben bernimmt Bei entsprechender Eig nung steigt er in anspruchsvollere Module ein Die Gruppe entscheidet in Eigenver antvvortung in Absprache mit dem Trainingskoordinator und dem Noffallleiter Es gibt eine j hrliche Schulung zu den Themen Qualit t Arbeitsschutz und Instand haltung Die gesamte Anlage ist in mehrere Bereiche aufgeteilt Hier gibt es f r die einzelnen Anlagenteile Trainingsmodule Die schriftlichen Ausf hrungen dienen dem Operateur als Vorbereitung Als Hilfe dienen auch die Anlagen und Betriebshandb cher sowie Fragen an den Anlageningenieur Am Ende eines Trainingsmoduls ist jeweils ein Test abzulegen und zu bestehen Es gibt insgesamt 85 Trainingsmodule wobei die Programmierungsschulung am schwierigsten ist Ein Operateur legt pro Jahr ca 8 Tests ab In einer Schicht sind jeweils zwei Operateure die alle Trainingsmodule ei nes Bereiches abgelegt haben 2 2 0 0 Betrieb E Energieversorgung Dieser Betrieb passt die Qualifikation an die einzelnen Bereiche an Es werden z B Meister Ingenieure und Techniker eingesetzt Besonderer Wert wird auf Wechseldiensttauglichkeit und komm
183. teilvveise nicht vorhersehen lassen oder dass sie zu komplex sind denn sonst vvaren sie steuerungskontrolliert Dies ist fa der wesentliche Grund warum berhaupt noch Operateure in den Leitwarten verbleiben Die Aufgabe die unvorhersehbaren Ausf lle der ansonsten berlegenen Technik durch nicht programmierbares Handeln zu kompensieren Entsprechend gilt f r die Anweisungen und das Trainieren von Operateuren dass sich diesen Zust nden ent sprechende Handlungsabl ufe nicht vorhersehbar trainieren und auch nicht durch Regeln und Anweisungen beherrschen lassen V llig andere Methoden sind hier ge fragt Unter anderem bedeuten diese Methoden auch andere Auswahlkriterien und Anforderungsmerkmale an die Operateure wie die die bei der Produktherstellung zum Tragen kommen Training kann daher hier nur wissens oder allenfalls regelba siert erfolgen damit die Operateure selbst ndig die nicht vorhersehbaren Anlagen zust nde zutreffend diagnostizieren und entsprechende situationsad quate zur Problembehebung geeignete Handlungsschritte ableiten und umsetzen k nnen Zur Verdeutlichung der komplexen Zusammenh nge in denen die Arbeitsunterlagen der Operateure zwar nur eine aber eben doch wesentliche Grundlage f r das siche re Fahren des Prozesse ist soll daher hier kurz auf die Grundlagen eingegangen werden Die Abbildung 1 1 zeigt die Einbindung des Operateurs in die Anlage mit ihren verschiedenen Regelgr en Qualifikation Trai
184. ten der PLS Schutzeinrichtung wie z B Stellglieder durch die PLS Betriebseinrichtung mitzubenutzen Solche gemeinsam genutzten Kompo nenten sind entsprechend den Anforderungen f r PLS Schutzeinrichtungen auszule gen Im Sinne der St rfall Verordnung sind PLS Schutzeinrichtungen als st rfallverhin dernde Ma nahmen sicherheitstechnisch bedeutsam 3 1 2 4 PLS Schadensbegrenzungseinrichtungen PLS Schadensbegrenzungseinrichtungen wirken im nicht bestimmungsgem en Betrieb und verringern bei Eintritt des unerw nschten Ereignisses die Auswirkungen auf Personen oder Umwelt In diesem u erst seltenen Fall halten sie dadurch das Ausma des Schadens in Grenzen Im Sinne der St rfall Verordnung sind PLS Schadensbegrenzungseinrichtungen als st rfallbegrenzende Ma nahmen sicherheitstechnisch bedeutsam Werden zur Erkennung des unerw nschten Ereignisses PLS Einrichtungen einge setzt so werden damit in der Regel nicht Prozessgr fsen wie z B Druck oder Tem peratur berwacht sondern andere Gr en wie z B die Konzentration von m gli cherweise freiwerdenden Gasen in der Umgebungsluft Werden Stellglieder bet tigt so ist blicherweise ebenfalls nicht der Prozess betroffen sondern der gef hrdete Bereich au erhalb der Beh lter Apparate und Rohrleitungen PLS Schadensbegrenzungseinrichtungen sind h ufig mit MNicht PLS Schadens begrenzungseinrichtungen und mit organisatorischen Ma nahmen kombiniert 56 Fin Charakterist
185. tenz ber die Betriebszust nde W hrend die Fachkompetenz bei der Ausbildung gleichbedeutend ist so steigt deren Bedeutung bei Aufgaben der berwachung vor allem aber bei Aufgaben der Kom munikation und Koordination sehr stark an Bei Bedienungsaufgaben wird von den Operateuren weniger Fachkompetenz bei Betriebszust nden im unzul ssigen Fehlerbereich abverlangt weil die Anlagen au tomatisch notabfahren Hier fordern die Betriebszust nde im zul ssigen Fehlerbe reich mehr Fachkompetenz ab 94 e H e d gt o 5 x o o 2 ku zul ssig unzul ssig Fehlerbereich Abb 3 8 nderung der Methodenkompetenz ber die Betriebszust nde Bez glich der Ausbildung spielt die Methodenkompetenz des anleitenden Operateurs ein stark zur ckgestellte Rolle im Vergleich zur Fach und Sozialkompetenz Die Methodenkompetenz ist zunehmend bei Aufgaben der berwachung und der Kommunikation bzw Koordination von Bedeutung Diese Form der Kompetenz spielt bei der Bedienung im St rfall oder des Notabfahrens eine untergeordnete Rolle da hier die Automatisierung voll greift 95 H e t Aen gt o b o z zul ssig unzul ssig Fehlerbereich berwachung Bedienung Kommunikation und Koordination Ausbildung Abb 3 9 nderung der Sozialkompetenz ber die Betriebszust nde Gerade bez gl
186. tere Operateur alle Anlagen im Betrieb bedienen kann Ziel der Ausbildung ist es dass nach zwei Jahren jeder Operateur alle Anlagenteile fahren kann Jeder Anlagenmitarbeiter muss sowohl Aufgaben im Au enbereich als auch in der Messwarte beherrschen 99 Aus diesem Grund erfolgt auch ein vv chentlicher VVechsel zvvischen den verschie denen T tigkeitsbereichen F r bestimmte Bereiche erfolgen Schulungen die entweder innerbetrieblich oder extern Hersteller der PLS TUV VDI durchgef hrt werden und in der Dauer stark variieren ein bis f nf Tage Es hat sich gezeigt dass das F hren eines Protokolls ber die Prozess Tafelanzeigen einen sehr guten Trainingseffekt bewirkt Die Operateure verinnerli chen die Sollwerte und vergleichen diese so kontinuierlich mit den Ist Werten Durch das Ablesen und Aufschreiben werden Ver nderungen und Trends der Prozesspa rameter sehr fr h erkannt Deswegen wurde die Anweisung gegeben auch die Be reiche die mit PLS gesteuert werden t glich zu protokollieren obwohl es dort nicht n tig w re Die Protokolle werden nicht nur in der Hauptmesswarte erhoben sondern die Ope rateure m ssen in die einzelnen Teilbereiche vor Ort um als Au enoperateur die Informationen zu erheben Dadurch bleiben sie mit der Anlage vertraut und bauliche Ver nderungen werden besser wahrgenommen Bei den Operateuren ist dieses Vorgehen voll und ganz akzeptiert Seit 1995 wird einmal pro Woche eine sicherheitstechnis
187. teure in den f nf Betrieben vorgestellt werden Wie das Beispiel Kernkraftwerk siehe 3 2 1 3 gezeigt hat sind die Aufgaben in ei nem Betrieb sehr viel spezifischer als die in der brigen Literatur beschriebenen Auf gaben Aus diesem Grund sollen aus den Aufgaben der einzelnen Betriebe nur spe zifischere Aufgaben aufgef hrt werden Auf die Anf hrung der z B in Kapitel 3 2 1 beschriebenen generellen berwachung und Beobachtung soll hier verzichtet wer den es sollen m gliche Zusatzaufgaben von Operateuren in der industriellen Praxis dargestellt werden 3 2 2 1 Aufgaben der Operateure im Betrieb A Die Operateure haben sehr vielf ltige Aufgaben die Bedienung der PLS nimmt dar unter den geringsten Teil ca 20 ein Ein hoher Zeitbedarf wird f r die Au enar beiten ben tigt Diese werden bewusst beibehalten damit dem Personal die Anlage vertraut bleibt Typische T tigkeiten hierbei sind Sicht und akustische Pr fung der Pumpen und Verdichter e die Trailerfl ssiggasabf llung e kleinere Wartungsarbeiten Ausstellen von Freigabescheinen in der Anlage e Bedienung nach Alarmpl nen St rfallpl nen e berwachung von Parametern bei einer wegen St rfall heruntergefahrenen Anlage Bei den Trailerbef llungen muss zus tzlich zur Bedienung der PLS auch die ber wachung der Kameras erfolgen mit denen die Lastwagen richtig auf der Waage po sitioniert werden sowie der Bef llvorgang auf eventuelle Undichtigkeiten b
188. tigkeiten bzw Anlagenteile oder andere Personen gegeben werden 15 Hilfsmittel vorhanden Falls n tig sollten Hilfsmittel wie z B Schaltpl ne Vordrucke u beiliegen Dabei wurde zun chst einmal betrachtet ob generell das Kriterium f r die Unterlage erforderlich ist Zum Beispiel sind Gefahrstoffinformationen nicht erforderlich wenn es sich um ein Schichtprotokoll handelt So f llt diese Unterlage aus der Grundge samtheit f r dieses Kriterium War ein Kriterium erforderlich dann wurde untersucht ob es beinhaltet war oder nicht Im Kapitel 3 4 4 2 werden die Ergebnisse dargestellt und in Zusammenhang mit den bisherigen Ergebnissen diskutiert 3 4 4 Ergebnisse der Arbeitsunterlagenanalyse 3 4 4 1 Analyseergebnisse der Unterlagen aus den Betrieben Hier wird zusammengefasst dargestellt welche Aspekte bei der Sichtung der Unter lagen der Betriebe positiv bzw negativ auffielen 129 Betrieb A Positiv Die Unterlagen sind r ckverfolgbar gekennzeichnet dede Anvveisung enthalt im Kopf die Versionsnummer das Datum des Inkrafttretens sowie den zust ndigen Sachbe arbeiter als Ansprechpartner Die Anweisungen sind in Checklistenform individuell f r jede Maschine vorhanden Diese Nachschlagewerke bei Unsicherheiten beim Ab arbeiten komplexer Abl ufe k nnen die Mitarbeiter Schritt f r Schritt abarbeiteten und Fehler bei Einzelhandlungen und Handlungsreihenfolgen ausschlie en Einzelne sicherheitskritische T
189. tnisse zur I und Lokali sierung von St rungen Kenntnisse f r den Normalbetrieb und Einzelt tigkeiten Ma nahmen in St rf llen Verwaltungs Kenntnisse o Kenntnisse Kenntnisse ber susa und zur bervvachung Aufserdem sollten gevvissen Voraussetzungen bez glich der Schulbildung erf llt sein wie zum Beispiel Kenntnisse in Mathematik Physik Chemie Technologie und Tech nik Eine gute Ausbildung und gutes Training ist Grundvoraussetzung f r optimale Bedienung dazu geh ren auch training on the job sowie das Trainieren von selten auftretenden Situationen mit Hilfe von Simulatoren z B mit trial and error Au erdem wachsen mit ansteigendem Automatisierungsgrad die Anforderungen an den Ausbildungsstand des Bedienpersonals So ist immer mehr eine sichere Hand habung der Bedienoberfl che eines PLS die Bedienung und Beobachtung von Pro zessen im Normalbetrieb das An und Abfahren von Prozessen die Vermittlung 85 verfahrenstechnischer Zusammenh nge die Beherrschung von St rf llen und Aus nahmesituationen sowie die Optimierung von Regelparametern gefordert Kurrle 94 Auch bei Arbeitssituationen bei denen e neuartige Probleme auftreten e eine Vielzahl sich gegenseitig beeinflussender Prozessparameter optimiert werden m ssen e St rungen vermieden oder St rquellen gefunden und Ansatzpunkte zu Behe bung von St rungen ermittelt werden m ssen es auf ein zeitkritisches reaktionsschne
190. trieben A B D und E ausgespart worden ist Das liegt daran dass die se Betriebe f r ihre Operateure eine abgeschlossene Berufsausbildung als Vorquali fikation verlangen Betrieb C z hlt die betriebsspezifischen Fachkenntnisse zu den allgemeinen Fachkenntnissen weswegen Betrieb C nur die Spalte allgemeine Fach kenntnisse belegt Die Betriebe A und B verzichten auf die Vermittlung von betriebsspezifischen Fach kenntnissen Man kann auch hier davon ausgehen dass diese Kenntnisse durch die 108 Vorqualifikation abgedeckt vverden Gepaart mit praktischer Erfahrung vvelche von allen Betrieben vermittelt wird ist dies ausreichend um die gestellten Aufgaben zu l sen Abschlie end l sst sich sagen dass jeder Betrieb entsprechend seiner Be d rfnisse auf individuelle Ausbildungsma nahmen und Inhalte zur ckgreift Die Art der Ausbildung ist unabh ngig von der Betriebsgr e 3 3 4 Zusammenfassung Dieses Kapitel soll den aktuellen Stand der Qualifikation und die Vermittlung der Qualifikationen im Zusammenhang mit der Matrizenauswertung zusammenfassen um sp ter Anforderungen an die Arbeitsunterlagen ausarbeiten zu k nnen Bez glich der Fachkompetenz der Operateure kann gesagt werden dass diese durch die betriebsspezifische Ausbildung und Weiterbildung der Operateure auf ei nem guten Niveau bez glich des bestimmungsgem en Betriebs besteht Diese Kompetenz wird in drei von den f nf besuchten Betrieben praxisnah durch regelm
191. trotechnik Elektronik FIZ Technik Internet und im Bibliotheksverbandkatalog durchgef hrt Als letzter Schritt wurde in einigen internationalen Datenbanken mit den daf r herausgearbeiteten Schlagw rtern recherchiert Das folgende Arbeitspaket bei der Literaturrecherche bestand aus der Sichtung und Strukturierung der Literatur anhand der Kurzreferate danach wurden die Quellen zusammengefasst und nach Themengebieten Prozessleitsystem und Operateur strukturiert Als dritter Punkt wurde aus der Literatur der Stand des Wissens herausgearbeitet und der Schwerpunkt der Defizite identifiziert 24 Im letzten Arbeitspaket wurden die Ma nahmen f r das weitere Vorgehen herausge arbeitet Die Ergebnisse f r die einzelnen Themengebiete werden in den entsprechenden Ab schnitten im Kapitel 3 Auswertung dargestellt 2 2 Datenauswertung aus der Praxis In diesem Kapitel werden drei unterschiedliche Auswertungen von Daten ber Pro zessleitsysteme und Arbeitsunterlagen aus der Praxis vorgestellt Zum Ersten wurden Informationen aus einer Datenbank der sowie ein Jahres bericht des Umweltbundesamtes UBA 02 mit Ereignissen in verfahrenstechnischen Anlagen ausgewertet um die sicherheitstechnische Relevanz von Arbeitsunterlagen herauszustellen Als letztes erfolgt ein Vergleich unterschiedlicher Prozessleittechnik Fehler der auf dem Bericht Auswertung der Erfahrungsberichte ber Pr fung der Sachverst ndigen nach 29a A
192. tsprechend im Sy stem protokolliert werden Der Operateur hat im Normalbetrieb viele Eingriffsm g lichkeiten da das Fahren der Anlage ein fertigkeitsorientierter Lernprozess ist 3 2 2 3 Aufgaben der Operateure im Betrieb C Das PLS wurde in diesem Betrieb haupts chlich aus Produktqualit tsgr nden im plementiert Die Aufgaben der Bediener ergeben sich entsprechend der qualit tsori entierten Automatisierungsfunktion der Anlage So muss der Bediener die Rezeptur ausw hlen und deren Einhaltung berwachen Ebenso m ssen f r die Rezeptur ent sprechende dispositive Daten wie Ansatzgr e usw angegeben werden 3 2 2 4 Aufgaben der Operateure im Betrieb D Die Zielstellung des Operateurs ist es die Anlage unter st ndiger Volllast zu fahren Auch in diesem Betrieb handelt es sich bei den Aufgaben nicht um ausschlie lich Fertigkeiten in der Prozessleitwarte Als andere Aufgaben wurden genannt 71 Laboranalysen zur Qualit tsbestimmung von Produkten und Zwischenpro dukten e Aufgaben als Au enoperateur e Koordination und Kommunikation mit Leitwarten benachbarter Anlagenteile vor allem beim An und Abfahren der Gesamtanlage Neben diesen Aufgaben die von mehreren Operateuren wahrgenommen werden k nnen gibt es personenbezogene Aufgaben die jeweils nur ein Operateur in der Schichtgruppe ausf hren darf Ein Operateur hat die Aufgabe Freigabe und Erlaubnisscheine innerhalb der Anlage auszustellen und nimmt diese wahr e
193. ualit tsverbesserung eingef hrt Bei diesen chemischen Reaktionen werden Ethylenoxid EO und Propy lenoxid PO umgesetzt der Restgehalt der Stoffe im Endprodukt bestimmt die Qua lit t Es ist festzustellen dass die Qualit t durch den PLS Einsatz deutlich besser geworden ist und sich auch die Varianzen zwischen den einzelnen Chargen verrin gert haben Der Betriebsleiter hebt deutlich hervor dass ein PLS an sich keine Sicherheitsein richtung ist sondern ein Werkzeug dass dem Operateur Standardarbeiten erleich tern und so den Kopf f r wirklich kritische Entscheidungen freihalten soll Das hei t Ein Prozess muss erst sicher beherrscht werden bevor automatisiert werden kann Aufbau Durch Anlagentechnik und PLS kann eine Person jetzt f nf Kesselreaktoren bedie nen Trotz der neu eingerichteten PLS gibt es an der lteren Anlage aber noch ma nuelle Schritte so werden beispielsweise die Produkte von Hand in Gebinde abge f llt Bei dem verwendeten Programm gibt es die M glichkeit dass sich jeder Operateur seine individuelle Benutzeroberfl che f r die berwachung und Steuerung nach sei nen W nschen gestalten kann Das Fachwissen dazu kommt von der Firma Lang und Breitler einer der gr ten Automatisierungsbetriebe in Deutschland der zur Je noptik geh rt Die Bereichsleitung hat vor der Programmierung ein Pflichtenheft erstellt das die zu leistenden Grundfunktionen enthielt und somit auf die Softwarestruktur mit Einflu
194. uays yalnunNuoy auyeugauysqlagny pun ul abejuy egs uabauw l q UOA U uuoy nz u wy unz yem Uafun0o1e ua asyny wn awuyeugsinaqu Aufgabenermittlung f r die Matrizen 5 2 12 UOA xu ew rp an u nl y pu qebiny q u g wap AAZq Inye4ay Jap ul uoluyapusge jny Tab 3 2 bunpilqsny uoeylunwwoy pun UONEUPJOOY Bunypewmusqn piayusge jny 74 3 2 3 1 Definition der Betriebszust nde F r die Erstellung der Matrizen werden die uns wichtig erscheinenden verschiedenen Betriebszust nde definiert wobei bestimmungsgem er und nicht bestimmungsge m er Betrieb in die oben vorgestellten bergruppen aufgeteilt wird In den folgen den zwei Tabellen werden die 11 verschiedenen Betriebszust nde aufgezeigt Tab 3 3 Bestimmungsgem er Betrieb N An Abfahren Normalbetrieb St rungsfreier Produktionsbetrieb N III Instandsetzung Reparatur Reinigung Wartung Inspektion Stillstand Au erbetrieb Nicht bestimmungsgem lser Betrieb 5 l St rzustand Abweichungen vom Normalbetrieb S I Instandsetzung Reparatur nicht ge
195. uftzerlegung durch fraktionierte Destillation der fl ssigen Luft sind die Sie depunktunterschiede der einzelnen Komponenten ausschlaggebend Um diese Trennmethode anzuwenden muss die zuvor gefilterte Luft zun chst einmal in einer K ltekaskade verfl ssigt werden 38 Rektifikationskolonne Sie besteht aus der so genannten geheizten Destillierblase und der S ule mit einge bauten Sieb und Glockenb den Das zu trennende Gemisch wird in der Destillier blase vorgeheizt und tritt dann in die S ule ein Sauerstoffverdichtungsanlage Diese Anlage arbeitet mit Kolbenverdichtern Der Verdichtungsprozess erfolgt durch die Bewegung des Kolbens Ein Kolbenverdichter arbeitet mit Raumvergr erung zum Ansaugen und Raumverkleinerung zum Verdichten mit stetiger dynamischer Druckerzeugung Bei dieser Anlage sind f nf Kolbenverdichter hintereinander ange ordnet In der folgenden Abbildung 2 6 wird die Verfahrenstechnik schematisch dar gestellt or Kompressions K hlung Cam e Joule Expansion Fl ssige Luft Retifikationskolonne Destillierblase Sauerstoffverdichtung Kolbenverdichter Sauerstoff Abb 2 6 Schematische Darstellung des Gesamtprozesses von Betrieb A 39 2 4 1 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem Die Anlage wird 24 Stunden pro Tag an 365 Tagen im Jahr betrieben Es wird im so genannten Fliegerschichtsystem gearbeitet d h es vverden zvv lf Stunden vvahrend der Tagschicht gea
196. und de Internet www baua de Berlin N ldnerstr 40 42 D 10317 Berlin Telefon 0 30 5 1548 0 Telefax 0 30 5 15 48 41 70 Dresden Proschh belstr 8 D 01099 Dresden Telefon 03 51 56 39 50 Telefax 03 51 56 39 52 10 Alle Rechte einschlie lich der fotomechanischen Wiedergabe und des auszugsweisen Nachdrucks vorbehalten ISSN 1433 2086 ISBN 3 86509 175 X Inhaltsverzeichnis KRUZO A ee a er ett Le 8 RESUME Q Cu a ayba adada een 9 1 I anne een ee ee 10 2 INFO Na ONSQUR nn ii 23 2 1 EO UTANA 23 2 2 Datenauswertung aus der Praxis E 24 2 2 1 Datenbank der BALA LLL aaa aa nenne 24 2 2 2 Jahresbericht 2000 des Umweltbundesamtes 27 2 2 3 EAN EINGSDELIC HIESS ee 28 223 1 L 00 ee een 28 2 2 9 2 Verteilung der M ngelcodes auf die Branchen 31 2 0 Hersteller von PLS Einrichtungen 33 20 Umfrage bei Herstellern von Prozessleitsystemehn 33 2 3 2 EOOD EE 35 2 4 BOEDE erara EEE ee ee 35 2 4 1 Ee E 37 2 4 1 1 Allgemeine Informationen 37 2 4 1 2 elei sil giziz o lc EE 37 2 4 1 3 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem 39 2 4 2 Ei clo 39 2 4 2 1 Allgemeine Informationen
197. ung und ihre Ausf hrung wird in der Sicherheitsbetrachtung entschieden Beim Kurvenverlauf 1 in der Abbildung 3 1 kann die Prozessgr e verfahrensbedingt den unzul ssigen Fehlerbereich nicht erreichen Eine PLS berwachungseinrichtung ist ausreichend Durch selbstt tigen oder nach einer Meldung manuellen Eingriff wird die Prozessgr e in den Gutbereich gebracht Beim Kurvenverlauf 2 k nnte die Prozessgr e die Grenze zum zul ssigen Fehler bereich berschreiten Da eine andere Schutzeinrichtung wie Sicherheitsventil Berstscheibe Schnell ffnungsventil oder Schnellschlussventil vorhanden ist ist eine vorgeschaltete PLS Einrichtung die das Ansteigen der Prozessgr e meldet oder begrenzt als PLS berwachungseinrichtung klassifiziert Im Kurvenverlauf 3 verhindert die PLS Einrichtung dass die Prozessgr e den un zul ssigen Fehlerbereich erreicht Sie ist deshalb PLS Schutzeinrichtung VDI VDE 2180 00 53 Aktionsbereiche einer Proze gr e m 1 Schadens begrenzungs Begrenzt cinrichtung das Ausma des Schadens PI T Schutz einrichtung Andere Schutz spricht an Vermeidung von Personen deeg PLT sch den Umweltsch den und t c Sachsch den im Sinne von Schutzeinrichtung DIN 31000 2 ernster Gefahr gem St rfallverordnung Nichtbestimmungs gem er Betrieb Grenzwert der PLT Vermeidung des Anprechens berwachungs von Schutzeinrichtungen einrichtung Erh hte Aufmerksamkeit
198. unikative F higkeiten gelegt Die Begr ndung liegt darin dass man das fachliche Wissen im Laufe der Zeit durch seine T tigkeit erlangt Die Ausbildung in diesem Betrieb dauert 6 18 Monate und gliedert sich in drei Stufen In der ersten Stufe lernt der Auszubildende die Au enanlage kennen sowie die Auf gaben und Arbeiten der anderen Abteilungen und die Zusammenarbeit der Abteilun gen untereinander Diese erste Stufe umfasst einen zeitlichen Rahmen von 13 Wochen und umfasst sieben bis zw lf Abteilungen In der zweiten Stufe arbeitet der Auszubildende aufgabenbezogen und unter Anlei tung eines erfahrenen Mitarbeiters Der Auszubildende hat hier nun die M glichkeit 103 an Seminaren und Weiterbildungen teilzunehmen Die dritte Stufe umfasst ein Trai ning im Beruf Der Auszubildende erh lt seine erste Bewertung nach vier bis f nf Monaten und muss parallel zu seiner Ausbildung Berichte anfertigen 3 3 3 6 Zusammenfassung des Ausbildungssystems der Betriebe Durch die aus der Betriebsbegehung entstandenen Informationen ergab sich folgen des Bild Die Information der Ausbildung zum Operateur der unterschiedlichen Betriebe war sehr unterschiedlich in Aufbau Anforderungen und Zeitstruktur Um die Betriebe berhaupt vergleichbar zu machen musste man dazu bergehen und die berbegriffe Fachkenntnis Praxiserfahrung Schulung und Fortbildung sowie Simulation w hlen Weitestgehend waren die Informationen der B
199. ur diese typischen kenntnisbezogenen Aufga ben kennt beherrscht er seine T tigkeit nein r 7 68 Reaktoroperateur Start vorbereitungen Aktiviere das Aktiviere die Ausr stung innerhalb des Reaktorbeh l Reaktorbeh l ters Abb 3 4 Beispiel f r typische Aufgaben Vorbereitung Anfahren Dieses Beispiel macht deutlich in welcher Komplexit t die Aufgaben durch den Sy stem bzw Betriebszustand bedingt sind Aus diesem Grund wurde auf der Basis vordefinierter Betriebszust nde eine systemanalytische Aufgabenanalyse durchge f hrt Darunter ist eine Wichtung der Aufgaben nach ihrer Bedeutung bei den ver Schalte die Restw rme k hlung ab Schalte das System f r Reaktorwasser reinigung ein Justiere das Niveau im Reaktorkessel Starte das Pro gramm f r die Regelstab Posi tions ber wachung I 6 k mm l Starte das auto matische Pro gramm f r An heizungskon trolle Pr fe die Ver Ausfahren der Kontrollst be schiedenen Betriebszust nden zu verstehen Normale Bedienung einschl Wechsel der Leistungsebene Normaler Wechsel der Leistungsebene Kernzustands berechnungen F hre zeitwei niveaus durch 69 3 2 2 Aufgaben der Operateure in den Betrieben Um die Bandbreite der Aufgaben mit eigenen Beobachtungen und Untersuchungen zu erweitern sollen nun die aus den Betriebsbegehungen festgestellten Aufgaben der Opera
200. uswertung fanden nur die M ngelcodes Ber cksichtigung die in direktem Zusammenhang mit Fehlern in der PLS Obergruppe 4 oder der Dokumentation Obergruppe 10 standen Die folgenden beiden Tabellen sind eine Zusammenfas sung der Erl uterungen zu dem jeweiligen M ngelcode aufgef hrt 29 Tab 2 1 PLS basierte Fehler M ngelcode 4 0 MSR Schutzeinrichtungen M ngelcode 4 1 Einstufung der PLS M ngelcode 4 2 MSR Technik Warneinrich tungen Notabschaltung Schutzeinrichtung berwa chung MSR Technik nicht ausreichend gewartet unvollst ndig ausgef hrt und unzureichend systemanalytisch betrachtet Ausf hrung Dokumentation und Pr fung von MSR Schutzeinrichtungen ungen gend MSR Schutzeinrichtungen nicht gem EN 60204 1 Fehlende Einstufung der PLS nach VDI VDE 2180 Einstufung des Anlagen Aus Systems als Schutzeinrichtung nicht nach DIN 19250 bzw VDI VDE 2180 Einstufung einer Sauerstoffanalyse als MSR Schutzeinrichtung Fehler bei der Errichtung der PLS MSR Einrichtung nicht vollst ndig nicht ordnungsgem oder fehlerhaft ausgef hrt z T fehlende und nicht wahrnehmbare optische und akustische Warneinrichtungen Fehlende fehlerhafte Kennzeichnung und fehlende Pr fvorschriften von MSR Einrichtungen MSR Technik entspricht nicht den Anforderungen Anlage ging bei einem Ansprechen der Abrisskupplung nicht auf NOT AUS MSR Technik nicht ordnungsgem oder fehlerhaft ausgef hrt
201. w hrend der Normal und Nichtnormalbetriebszeiten ausgewertet Es zeigte sich dass sich ein gro er Teil der Unf lle w hrend der nichtnormalen Zust nde ereignet Dieser Sachverhalt ist in der Abbildung 1 4 dargestellt in der die prozentuale Verteilung der Zahl der Unf lle selbst aber auch die Zahl der Toten und Verletzten aufgetragen sind absolute Risiken Verletzte Datenbank Tote Datenbank Unf lle mit Toten Datenbank di ES 2 H 49 es D N Unfalle mit Verletzten Datenbank Betriebszeit LI Unf lle in Normalbetrieb B Unf lle in Nichtnormalbetrieb Abb 1 4 Vergleich der absoluten Risiken zvvischen Normal und Nichtnormal betrieb interne Datenbank In dieser Darstellung ist noch keine Ber cksichtigung der unterschiedlichen Betriebs zeiten der beiden Zust nde erfolgt F r die Ermittlung der zeitbezogenen Risiken wurden nun die Unfallzahlen auf die Zeitdauer der Zust nde bezogen was ein deut lich h heres Risiko f r die nichtnormalen Zust nde ergibt wie die Abbildung 1 5 auf zeigt 18 zeitdauer bezogene Risiken Verletzte Datenbank Tote Datenbank E x w N Unf lle mit Toten Datenbank Unf lle mit Verletzten Datenbank Betriebszeit O Unf lle in Normalbetrieb El Unf lle in Nichtnormalbetrieb Abb 1 5 Vergleich der zeitbezogenen Risiken interne Datenbank Um diesen Sachverhalt zu best tigen wurden zus tzlich
202. weitere Datensammlungen von Unf llen zur Auswertung herangezogen Diese stammen aus einer Studie die im Rahmen eines BMFT Forschungsvorhabens zum Stoffzyklus Chlor erstellt wurde sowie aus einer Untersuchung der Bundesanstalt f r Arbeitsschutz und Arbeitsmedi zin ber Unf lle mit gef hrlichen Stoffen In der Abbildung 1 6 ist die prozentuale Verteilung der t dlichen Unf lle sowie der Chlorunf lle mit Verletzten aufgetragen Es ist ersichtlich dass sich auch hier der berwiegende Teil der Unf lle w hrend der nichtnormalen Betriebszust nde ereig nete absolute Risiken Chlorunf lle mit Verletzten t dliche Unf lle mit Gefahrstoff q N u t dliche Unf lle 1995 2000 Betriebszeit LI Unf lle in Normalbetrieb B Unf lle in Nichtnormalbetrieb Abb 1 6 Vergleich der absoluten Risiken zvvischen Normal und Nichtnormal betrieb externe Daten Anschlie end erfolgte auch bei diesen Daten die Ber cksichtigung der unterschiedli chen Betriebszeiten der beiden Zust nde f r die Ermittlung der zeitbezogenen Risi ken wobei die Unfallzahlen auf die Zeitdauer der Zust nde bezogen wurden Wie die Abbildung 1 7 aufzeigt ergibt sich ebenfalls ein deutlich h heres Risiko f r die nicht normalen Zust nde Werden die Ergebnisse der in den Abbildungen 1 5 und 1 7 dargestellten Untersu chungen zusammengefasst so ergibt sich ein auf die Zeitdauer bezogenes durch schnittliches Risiko der nichtn
203. xylat Dimethylsulfat Erhitzen auf 70 C 80 C Konfektionierung Einstellung des pH Wertes Produkt Produkt 2 Abf llen in Gebinde Abb 2 8 Schematischer Produktionsablauf im Betrieb C 2433 Personalstruktur Organisation und Schichtsystem Zur Zeit wird die Leitwarte die seit 2001 nachger stet wurde im Zweischichtbetrieb besetzt Eine Schicht besteht aus einem Meister Schichtleiter drei bis vier Opera teure sowie zwei bis drei Logistikern In naher Zukunft soll zus tzlich auch noch eine Nachtschicht eingef hrt werden 2 4 4 Betrieb D 2 4 4 1 Allgemeine Informationen Bei dem Betrieb D handelt es sich um einen gro en Grundstoffhersteller Der Be triebsbereich geh rt zu einem weltweit operierenden Unternehmen An dem Standort 44 sind rund 2 300 Mitarbeiter besch ftigt In der Teilanlage werden 1 2 Dichlorethan und Vinylchlorid produziert 2 4 4 2 Produktionsablauf In der Direktchlorierung erfolgt die Umsetzung von Chlor und Ethylen zu 1 2 Dichlorethan EDC das als Zwischenprodukt entsteht Die exotherme Reaktion l uft im Reaktor in einer Fl ssigphase bei geringem berdruck an einem Katalysator ab Das bei diesem Verfahrensschritt entstehende EDC wird destillativ gereinigt und in dem zur Anlage geh renden EDC Tanklager zwischengelagert Die der Direktchlorierung folgenden Oxichlorierung beinhaltet die katalytische Um setzung von Ethylen und Chlorwasserstoff unter Sauerstoffzuf hrung zu 1
204. zessen und der zugrunde liegenden Verfahrenstech nik bekommt sowie ber eventuelle technische nderungen informiert ist Es ist auf f llig dass bei den Betrieben ein Eingriff des Operateurs im Falle einer St rung oder eines St rfalles nicht zugelassen wird die Anlage f hrt automatisch ab Da das No tabfahren die Anlage aber nicht zwingend in einen sicheren Zustand berf hrt wird hier im weiteren Verlauf des Projektes ein besonderes Augenmerk bei den Anforde rungen an Arbeitsunterlagen gelegt werden m ssen Die Operateure haben teilweise einen gro en Einfluss bei der Steuerung der Anlage bez glich der Produktqualit t und der produzierten Menge im Normalbetrieb 3 2 3 Aufgabenanalyse ber Matrizen Ziel dieser Analyse ist es herauszufinden welche Aufgaben bei welchen Betriebszu st nden von Bedeutung sind Deshalb werden die Aufgaben der Operateure unter schiedlichen Betriebszust nden in Matrizen gegen ber gestellt Zun chst wurden die ber die Literatur und die Betriebsbegehungen gefundenen Aufgaben in folgende Aufgabenfelder unterteilt e berwachung e Bedienung e Koordination und Kommunikation e Ausbildung Es werden hier nur die Aufgaben in der Leitwarte mit in die Beurteilung aufgenom men die sonstigen T tigkeiten werden sp ter im Kapitel ber Qualifikationen disku tiert In der folgenden Tabelle sind die Aufgaben der Operateure in der Leitwarte aus den beiden vorhergegangenen Kapiteln aufgef hrt Die gesa
205. zweigen wie in der folgenden Abbildung 2 1 dargestellt Ab iallbe Chen Hamer Sege Erzeugnisse Abb 2 1 Aufteilung nach Anlagenart Auch wenn aufgrund der nicht gro en Anzahl keine statistische Auswertung m glich ist l sst sich feststellen dass die berwiegende Zahl der Anlagen mit chemischen Erzeugnissen zu tun hat also in Bezug auf das Projekt vern nftig ist sodass weitere Auswertungen folgen k nnen Zu Beginn der Auswertung wurden die Ereignisse in die Betriebszust nde Reinigung Wartung Beschickung Reparatur Betrieb Arbeiten au erhalb der Anlage aufgeteilt wobei sich die in der Abbildung 2 2 dargestellte Verteilung ergab 26 Ranisuns Beschickung Reparatur eb Arbeiten Wartung ausserhalb Anlage Abb 2 2 Aufteilung der Betriebszust nde Hierbei ist zu erkennen dass nur zehn Ereignisse in der blichen Produktion aufge treten sind wohingegen die restlichen 21 Ereignisse auf andere Bereiche entfallen Dies trifft sich mit den in der Einleitung dargestellten Ereignissen in Bezug auf die Bedeutung der Betriebszust nde au erhalb der Produktion Insofern sollte ein be sonderes Augenmerk auf diese Betriebszust nde bei den Anforderungen an Arbeits unterlagen gerichtet werden Dann wurden die Ereignisse hinsichtlich der getroffenen Ma nahmen seitens des Anlagenbetreibers bzw der Beh rde nach folgenden Punkten eingeteilt technische nderungen Belehrung Schulung Betriebsanweisung

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