Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti prodotti e insediamenti antropici

I sistemi smart in ausilio alle

verifiche: prospettive future

Silvia M. ANSALDI

Lucca, 10 Aprile 2018

GIORNATA DI STUDIOTecnologie innovative in ausilio ai

controlli e alle verifiche di attrezzature a pressione

Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti prodotti e insediamenti antropici

SOMMARIO

• Sistemi Smart per la Sicurezza

• Contesto – Obiettivi

• Esempi (soluzioni in commercio e da ricerca Inail)

• Valutazione dei sistemi smart per la sicurezza

• Integrazione nel Sistema di Gestione della Sicurezza

• Criteri

• Conclusioni (prospettive future)

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Sistemi Smart per la Sicurezza

Contesto - Obiettivi

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Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti prodotti e insediamenti antropici

SISTEMI SMART PER LA SICUREZZAContesto - Obiettivi

Sistemi Smart per la Sicurezza

Sensori basati su tecnologie che permettono la comunicazione macchina-macchina, Internet delle cose (IoT)

Contesto

Sistemi Smart per il controllo di incidenti rilevanti dovuti al rilascio di sostanze pericolose

o Stabilimenti ad elevata affidabilità (Direttiva Seveso III, D.Lgs.105/2015)

Obiettivi

Quanto i sistemi smart per la sicurezza intervengono nella valutazione del rischio?

Criteri di valutazione

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA

• Elementi caratteristici: Sensore per rilevare i dati Comunicazione wireless e capacità di trasmissione

macchina-macchina Azione Identificazione - Localizzazione

• Softwareo Elabora i dati in informazione/conoscenzao Implementa le funzionio Specializza le nuove tecnologie in specifici contesti

industriali

• Utilizzati in diversi ambiti:- Monitoraggio delle attrezzature- Supporto alle operazioni- Protezione dei lavoratori- Attività di emergenza

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA

• Knowledge

• Information

• Data

7

Data

Id

Information

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Sistemi Smart per la Sicurezza

Esempi di soluzioni

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio attrezzature…

M1 Rumore/vibrazione

Trasmettitori wireless di vibrazione delle macchine rotanti

Segnalazione tempestiva di anomalie e difetti

Prevenzione di incidenti

Riduzione esposizione

9

M1

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio sicurezza del lavoro…

M2 Rilevatore intelligente di gas (tossici o infiammabili)

Segnalazione tempestiva e precisa

Ricostruzione 3D

Indicazione vie di fuga. Azioni automatiche

10

M2

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio attrezzature…

M3 Identificazione delle attrezzature critiche

QR-code, RFID

M4 Difetti di asimmetria

Tecnologie basate sulle Onde Guidate (anello di trasduttori)

M5 Formazione in ambienti “realistici”

Realtà aumentata

11

M4

M3

M5

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio attrezzature…

M6 Erosione

Utilizzo di sensori acustici

M7 Corrosione

Assottigliamento, tecniche basate su metodo ad ultrasuoni(spessimetria)

M8 Difetti in strutture

Tecniche basate sul metodo di

Emissione Acustica

12

M6

M7

M8

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio attrezzature critiche…

M9 Etichette intelligenti

Da applicare ad attrezzature soggette a controllo

(art. 71 del D.Lgs. 81/08)

Informazioni sul ciclo di vita dell’attrezzatura

13

M9

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SISTEMI SMART PER LA SICUREZZA.. Monitoraggio attrezzature critiche…

M10 Sensore virtuale per l’invecchiamento di attrezzature

Valutazione dell’invecchiamento

Previsione della vita residua dell’attrezzatura

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M10

Digital twin

Planimetria

Meccanismi di dannoVelocità di propagazione Ispezione ed efficacia

Parametri di processo e Variabili esterne

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Valutazione dei Sistemi Smart per la Sicurezza

Integrazione nel Sistema di Gestione della Sicurezza

Manutenzione

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Sistemi smart per tutte le situazioni??

Operazioni Sollevamen

to

Segnalazione piccoli incidenti

INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZA

M5 Id attrezz. critiche

M7 Rilev. gas

M10Invecchiamento

M7 Formaz. Realtà aumentata

M2 Monit. UT

M1 Monit. Acustico.

M5 Id attrezz. critiche

M6 Monit. Onde guidate

M3 Monit. EA

M4 Monit. Rumore/Vibr.

M5 Id attrezz. critiche

M9 Etichetteintelligenti

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INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZAControllo Operativo - Manutenzione

Programma Ispezioni

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INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZAControllo Operativo - Manutenzione

Programma Ispezioni

UNI 11329.8API 580API 581EMUA 159CEN 16991…

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INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZAControllo Operativo - Manutenzione

Programma Ispezioni

UNI 11329.8API 580API 581EMUA 159CEN 16991…

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INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DI GESTIONE DELLA SICUREZZAControllo Operativo - Manutenzione

Programma Ispezioni

UNI 11329.8API 580API 581EMUA 159CEN 16991…

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Valutazione dei Sistemi Smart per la Sicurezza

Criteri

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZACriteri

Criterio di disponibilità

Quando sarà disponibile? Quanto è matura la tecnologia? Quale capacità si richiede all’organizzazione per adottarlo?

Criterio di affidabilità

Quanto è affidabile?

Criterio di efficacia

Come si può valutarne l’efficacia? È possibile determinare il fattore di riduzione della probabilità di accadimento o della mitigazione delle conseguenze?

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZACriterio di Disponibilità

23

2

3

1

4

Concettuale: definizione di un’idea innovativa

Sperimentale: tecnologia validata in laboratorio

Prototipale: sistemi pilota validati in ambienti industriali significativi

Commerciale: sistemi qualificati provati e adottati in ambienti operativi

Sistema di Gestione della Sicurezza (SGS) Obbligatorio in stabilimenti Seveso Livelli: base, certificato o conforme allo standard, smart

…Capacità dell’Organizzazione ad adottarle…

…Disponibilità tecnologica e/o commerciale…

Base Certificati Smart

SGS

Commerciale

Prototipale

Sperimentale

SSS

Disponibilità SSSvs

Livelli SGS

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZACriterio di Affidabilità

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Affidabilità del Sistema Smart per la Sicurezza

o Intrinseca dei componenti (sensori, comunicazione,…)

o Livello di intervento umano richiesto

o Ridondanza dei sistemi

o Capacità di estrarre conoscenza dalla notevole quantità di dati di misura disponibili(prevenire guasti)

Sistemi prototipali.

Sistemi che richiedono intervento umano.

Sistemi automatizzati.

Sistemi automatizzati e ridondanti.

2

1

4

3

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZABow-tie

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0,1

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0,2

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0,5

0,5

0,2

0,2

Esempio: API 581 - Monitoraggio on-line convenzionale riduce la

probabilità di guasto da un fattore compreso tra 0,05 e 0,5

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZACriterio di Efficacia

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Misura del grado di efficienza della procedura di controllo nel

rilevare, caratterizzare, discriminare

i difetti in tipo e dimensione

AMINAL:2009

OGP:2010 Report 434-5

API581:2016

2

3

1

4

Rilevabilità sufficiente del difettoMiglioramento Generico Qualità, Produzione ecc.

< 5 %

5 -20%

20-50%

>50%

Rilevabilità media del difettoMiglioramento Procedurale Organizzativo Pertinente

Rilevabilità del difetto nella maggior parte dei casiMisura Tecnico Sicurezza pertinente

Rilevabilità del difetto in tempo utile per la riparazioneMisura Tecnica progettata ed esercita secondo criteri di elevata affidabilità

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VALUTAZIONE DEI SISTEMI SMART PER LA SICUREZZAEsempio

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2

3

1

4

Concettuale

Sperimentale

Prototipale

Commerciale

Sistemi prototipali.

Sistemi che richiedono intervento umano.

Sistemi automatizzati.

Sistemi automatizzati e ridondanti.

2

1

4

3

2

3

1

4

Rilevabilità sufficiente del difetto

Rilevabilità media del difetto

Rilevabilità del difetto nella maggiorparte dei casi

Rilevabilità del difetto in tempo utile per la riparazione

M9 Etichette “intelligenti”

M10 Sensore per l’”invecchiamento”

M8 AE difetti in strutture 2 2 3

M7 Assottigliamento per corrosione (UT) 4 4 4

M6 Monitoraggio erosione 4 4 4

M5 Ambienti “realistici” (realtà aumentata) 3 1 1

M4 Difetti di asimmetria (GW) 4 2 2

M3 Identificazione elementi critici 3 3 1

M2 Rilevatore “intelligente” di gas 4 4 4

M1 Vibrazione e rumore 4 2 4

1

1 4

4

4

4

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CONCLUSIONI (PROSPETTIVE FUTURE)

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Tecnologia IoT in continua evoluzione

I sistemi smart per la sicurezza sono ancora in una fase iniziale

Necessità di definire metodi di valutazione di questi sistemi

Definizione di protocolli standardizzati di comunicazione verso il SGS

(ricerca)

Metodi per considerare questi sistemi nella valutazione del rischio

Metodi utili ai gestori di stabilimento, analisti del rischio,

ispettori Seveso, normatori, fornitori di sistemi

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verifiche: prospettive future

Silvia M. ANSALDI

Lucca, 10 Aprile 2018

GIORNATA DI STUDIOTecnologie innovative in ausilio ai

controlli e alle verifiche di attrezzature a pressione

GRAZIE PER L’ATTENZIONE!