La importancia de realizar pruebas exhaustivas de un sistema

Unas pruebas realizadas correctamente pueden proporcionar un alto nivel de garantía de que un sistema no tendrá problemas en la puesta en marcha y el funcionamiento. Si no es así, los problemas pueden prevalecer.

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BLOGUERO INVITADO DE LA CSIA

Todos los proyectos de automatización siguen idealmente un proceso que refleja el modelo clásico de ingeniería de sistemas V, por el que se identifica una necesidad que conduce a unos requisitos. Los requisitos son analizados y desglosados de modo que puedan asignarse a una solución funcional. De esta manera, el clásico problema de “¿Cómo comerse un elefante?” puede ser abordado con una estrategia de “mordida a mordida.”

Una vez que todos los requisitos son asignados a una solución conveniente, la labor para alcanzar la solución puede comenzar. Partiendo de los subsistemas más pequeños identificados en las fases de análisis y asignación, la solución completa sale adelante a medida que los subsistemas se integran para formar un sistema completo que no sólo se desarrolle correctamente, sino que proporcione una solución a la necesidad original. Para el éxito final de cualquier proyecto de automatización es fundamental hacer las pruebas adecuadas a medida que se haga realidad el sistema.

En el mundo de la automatización industrial, dos términos muy comunes son las pruebas de aceptación en fábrica (FAT) y las pruebas de aceptación in situ (SAT). Las FAT se realizan normalmente en las instalaciones del proveedor del sistema, ya sea por parte de un fabricante de equipos originales (OEM) o un integrador de sistemas de control. Unas FAT correctamente realizadas proporcionarán un alto nivel de garantía de que el sistema ha sido desarrollado según lo previsto y de que cumplirá con los requisitos, todo ello antes de que el sistema salga del taller del proveedor. Los problemas identificados en las FAT suelen ser mucho más fáciles y menos costosos de abordar que si se descubren más tarde, durante las estresantes fases de instalación, revisión previa y puesta en marcha en las instalaciones del usuario final.

Las SAT repiten la mayoría, si no todas, de las pruebas realizadas durante las FAT, pero con el sistema ya instalado en su entorno operativo y conectado a dispositivos e interfaces del mundo real. No siempre es posible simular estas condiciones del mundo real durante las FAT, por lo que las SAT suponen una prueba final para garantizar aún más que no haya problemas durante la puesta en marcha y el funcionamiento. Además, los SAT pueden identificar problemas tales como una instalación incorrecta o equipos que podrían haberse dañado durante el envío o almacenamiento.

Un importante fabricante de productos químicos para procesos recientemente sufrió un importante percance financiero cuando un gran motor impulsado por un variador de frecuencia, que acciona un equipo crucial de proceso recientemente puesto en servicio, experimentó una falla en el cojinete del motor tras sólo un mes de servicio. Aunque la temperatura del cojinete del motor estaba siendo monitoreada por el sistema de control, y debería haber desconectado automáticamente el motor antes de una falla catastrófica, la desconexión no se produjo tal como estaba diseñada. El sistema sí mostró una indicación de temperatura a los operadores, y se generó y reconoció correctamente una alarma previa a la desconexión. El área de ingeniería de la planta fue consultada, por teléfono, respecto a la temperatura del cojinete. Sin embargo, el ingeniero creyó que el operador se refería a grados Fahrenheit, cuando en realidad la señal se había configurado en grados Celsius. Sólo después de que se observó que el cojinete del motor estaba humeando y soltando chispas, el proceso se disparó manualmente. El cojinete fue completamente destruido, haciendo así imposible determinar el origen de la falla del cojinete. El costo directo de la recuperación fue significativo, pero el costo de oportunidad (pérdida de ingresos por ventas) fue de un orden de magnitud superior.

La investigación reveló que la temperatura del cojinete del motor se había vinculado inadvertidamente con la señal de temperatura del otro cojinete del motor, que estaba funcionando normalmente. Este involuntario esquema de asignación dos de dos (2oo2) llevó a que no se produjera ninguna desconexión. Se determinó además que tanto durante los FAT como los SAT sólo se había probado la lógica de desconexión del OTRO cojinete. La lógica de desconexión por temperatura del OTRO cojinete era correcta.

El agresivo calendario del proyecto, junto con la falta de recursos adecuados, contribuyó a unas FAT y SAT abreviadas, casi puntuales. Esto nos lleva a la importancia de una comunicación temprana con la dirección del proyecto y a menudo a la importancia de una planeación de tiempo y recursos adecuados para llevar a cabo las pruebas del sistema. El error de copiar y pegar que contribuyó a la detención del proceso se habría detectado y corregido fácilmente en las FAT si se hubiera realizado una prueba lógica del 100 por ciento.

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