FAT i SAT: jak odbierać maszynę przed i po instalacji u klienta?

FAT i SAT to dwa udokumentowane etapy odbioru, które pozwalają potwierdzić zgodność maszyny z ustalonym zakresem projektu: najpierw u wykonawcy, a następnie w docelowym zakładzie. Dobrze przygotowane testy wychwytują błędy w mechanice, sterowaniu i integracji, zanim wpłyną one na harmonogram uruchomienia produkcji.

Czym są FAT i SAT i co sprawdzają w projekcie maszyny?

Oba skróty dotyczą odbioru technicznego, ale odnoszą się do innych warunków i momentów realizacji projektu.

• FAT, czyli factory acceptance test, wykonuje się przed wysyłką urządzenia do klienta. Jest to fabryczny test akceptacyjny, podczas którego wykonawca prezentuje działanie maszyny w swoim zakładzie lub hali montażowej. Odbiorca może wtedy sprawdzić, czy dostarczone rozwiązanie odpowiada założeniom z oferty, specyfikacji technicznej, URS, czyli specyfikacji wymagań użytkownika (user requirements specification) i dokumentacji projektowej.
• SAT, czyli site acceptance test, odbywa się po dostawie, posadowieniu oraz podłączeniu maszyny w fabryce klienta. Nie jest to formalny egzamin SAT znany z edukacji, lecz odbiór na miejscu instalacji. Na tym etapie bada się przede wszystkim to, czego nie da się wiarygodnie sprawdzić u wykonawcy, czyli rzeczywiste media, urządzenia współpracujące, sygnały z zakładu, sieć przemysłową, warunki środowiskowe i przepływ produktu.

Norma ANSI/ISA-62381 / IEC 62381 opisuje FAT, SAT oraz test integracji systemów jako uporządkowany ciąg działań służących wykazaniu zgodności systemu automatyki z wymaganiami. Rozdziela jednak testy akceptacyjne od testów pętli sygnałowych (loop checków), kalibracji i samego commissioningu, czyli uruchomienia technicznego.

FAT i SAT: różnice w tabeli

Najprościej ująć różnice FAT i SAT w perspektywie pytania: Co można udowodnić przed transportem, a co wymaga faktycznej instalacji w zakładzie?

Pamiętaj! 

FAT nie zastępuje SAT. Nawet poprawnie odebrana maszyna może po transporcie wymagać regulacji, a jej sterownik może ujawnić problemy dopiero po połączeniu z siecią klienta, przenośnikami, systemem wizyjnym, wagą kontrolną czy nadrzędnym MES. Z drugiej strony nie warto przesuwać możliwie wielu testów na etap instalacji, ponieważ poprawki programowe i mechaniczne są wtedy zwykle bardziej czasochłonne.

Jak przygotować testy FAT?

Dla wykonawcy maszyny FAT jest etapem, na którym należy wykazać, że urządzenie działa zgodnie z ustalonym zakresem projektu przed jego wysyłką do klienta. Przed zaproszeniem klienta zespół powinien zakończyć montaż, przeprowadzić testy wewnętrzne i ustabilizować wersję oprogramowania PLC oraz panelu HMI. Odbiór prowadzony na niedokończonym stanowisku szybko zamienia się w serię doraźnych ustaleń, których później trudno dochodzić.

Podstawą jest zatwierdzony protokół. Każdy punkt powinien zawierać warunki początkowe, kolejne czynności, oczekiwany rezultat, wynik rzeczywisty, status „zaliczono/nie zaliczono”, opis odchylenia i miejsce na podpisy. Warto przypisać wymagania do konkretnych testów w macierzy śledzenia. Dzięki temu odbiorca nie ocenia maszyny wyłącznie na oko, lecz sprawdza, czy każda funkcja z zamówienia otrzymała dowód wykonania.

Dobrze zaplanowane testy FAT obejmują zwykle:

• zgodność budowy z rysunkami, listą komponentów oraz wymaganiami BHP;
• działanie napędów, czujników, siłowników, układów pneumatycznych i osłon;
• sekwencję automatyczną, tryb ręczny, zmianę receptur i logikę przezbrojenia;
• alarmy, blokady procesowe, zatrzymanie awaryjne oraz zachowanie po zaniku zasilania;
• sygnały wejść i wyjść, komunikację między sterownikami oraz diagnostykę na HMI;
• wydajność lub czas cyklu, o ile da się je potwierdzić w warunkach fabrycznych;
• kompletność dokumentacji, instrukcji obsługi, schematów elektrycznych i kopii programu.

W maszynach z czujnikami wizyjnymi trzeba sprawdzić również oświetlenie, parametry detekcji, odrzuty błędnych detali oraz sposób zapisu wyników. W przypadku zrobotyzowanych stanowisk odbiór powinien objąć strefy bezpieczeństwa, trajektorie, pozycje odkładania, wykrywanie obecności detalu i odzyskiwanie pracy po zatrzymaniu. Zakres zależy od projektu, ale kryteria akceptacji trzeba ustalić przed budową, a nie podczas spotkania FAT.

Czego nie należy zostawiać na SAT?

SAT służy do potwierdzenia, że urządzenie po transporcie i instalacji zachowało funkcjonalność, a także współpracuje z rzeczywistym środowiskiem zakładu. Przed rozpoczęciem odbioru należy potwierdzić gotowość miejsca, tj.: 

• prawidłowe posadowienie;
• zasilanie;
• uziemienie;
• media technologiczne; 
• zabezpieczenia;
• oznaczenia przewodów;
• dostęp do wymaganych sieci.

Na etapie SAT wykonawca weryfikuje między innymi kierunki obrotów napędów, sygnały z czujników obiektowych, połączenia z maszynami poprzedzającymi i następującymi oraz komunikację z systemami klienta. Ważne są także rzeczywiste detale i opakowania. Element testowy użyty u integratora może różnić się wymiarem, tolerancją, stopniem zabrudzenia lub właściwościami powierzchni od produktu dostępnego na linii.

Jeżeli maszyna ma przekazywać dane produkcyjne, SAT powinien rozstrzygać nie tylko, czy sygnał „dochodzi”, lecz także czy jest poprawnie opisany i użyteczny operacyjnie. Należy potwierdzić nazwy tagów, jednostki, znaczenie stanów maszyny, przyczynę postoju, znaczniki czasu oraz reguły zapisu danych. Sam test FAT/SAT nie obejmuje jednak pełnego testowania MES ani pełnego procesu uruchomienia; te działania wymagają własnego zakresu i kryteriów.

W projektach obejmujących robotyzację procesów produkcji szczególnego znaczenia nabiera odbiór interfejsów. Robot może prawidłowo realizować program w odizolowanej celi, ale dopiero SAT pokazuje, czy synchronizuje się z transporterem, zachowuje czasy cyklu całego gniazda i reaguje właściwie na zatrzymanie urządzeń współpracujących.

Dokumentacja i lista usterek

Największym błędem jest traktowanie podpisanego protokołu jako potwierdzenia, że wszystko jest gotowe. Odbiór może być pozytywny warunkowo, jeśli strony jasno opiszą otwarte punkty, właściciela zadania, termin usunięcia oraz metodę ponownej weryfikacji. Taka lista jest zwykle nazywana punch listą.

W dokumentacji przekazanej po FAT i SAT powinny znaleźć się co najmniej: 

• zatwierdzony protokół z wynikami;
• lista odchyleń;
• schematy elektryczne odzwierciedlające faktyczny stan instalacji;
• deklaracje i instrukcje;
• lista części zalecanych do utrzymania ruchu;
• kopie programów PLC/HMI/napędów;
• parametry urządzeń. 

Przy odbiorze automatyki warto dodatkowo zachować kopię konfiguracji sieci przemysłowej, adresację urządzeń i rejestr zmian wprowadzonych od FAT do SAT.

Kryteria odbioru muszą być mierzalne. Ogólne stwierdzenie, że maszyna pracuje poprawnie, nie daje wystarczającej podstawy do oceny wyniku testu. Lepszy zapis precyzuje reakcję systemu na konkretną sytuację: po zasymulowaniu braku detalu maszyna powinna zatrzymać cykl, wyświetlić alarm A-014 na panelu operatorskim oraz zablokować wznowienie pracy do czasu potwierdzenia komunikatu i usunięcia przyczyny. Tak sformułowane wymaganie pozwala jednoznacznie ocenić rezultat testu i ogranicza spory interpretacyjne.

Jeśli planujesz odbiór nowej maszyny, stanowiska robotycznego lub modernizacji linii, skontaktuj się z ELPLC. Wspólnie można przygotować zakres FAT i SAT, checklistę sygnałów oraz wymagania dotyczące danych produkcyjnych jeszcze przed rozpoczęciem budowy.

FAQ – najczęściej zadawane pytania

Czy FAT jest obowiązkowy przy każdej maszynie?

Nie zawsze wynika to wprost z przepisów, ale przy maszynach projektowanych na zamówienie, z rozbudowaną automatyką lub integracją kilku urządzeń FAT powinien być elementem umowy i harmonogramu projektu. Zakres należy dopasować do ryzyka technicznego, wartości inwestycji i krytyczności procesu.

Kto uczestniczy w FAT i SAT?

W FAT zwykle biorą udział wykonawca, integrator oraz przedstawiciele klienta: inżynier produkcji, automatyk, utrzymanie ruchu, jakość lub BHP. W SAT często dołączają osoby odpowiedzialne za infrastrukturę zakładu, IT/OT i operatorzy, ponieważ test odbywa się już w warunkach pracy docelowej.

Czy po pozytywnym FAT można zrezygnować z SAT?

Nie. FAT potwierdza funkcję przed wysyłką, a SAT bada maszynę po montażu i połączeniu z instalacją klienta. Dopiero wtedy można zweryfikować transport, media, urządzenia współpracujące oraz rzeczywiste interfejsy automatyki.

Czy SAT oznacza rozpoczęcie produkcji seryjnej?

Niekoniecznie. Po SAT mogą pozostać czynności uruchomieniowe, szkolenie operatorów, test wydajnościowy, odbiór końcowy albo kwalifikacja wymagana w branżach regulowanych. Warto ustalić w kontrakcie, jakie wyniki SAT oznaczają gotowość do przekazania maszyny do eksploatacji.

Źródła

• https://www.isa.org/standards-and-publications/isa-standards/isa-105-standards
• https://www.isa.org/getmedia/06672241-0e0c-442b-af8a-d22dcda61ba2/ANSI-ISA-62381-2011-IEC-62381-Modified-Preview.pdf
• https://ispewebassets.org/files/publications/guidance-documents/general-docs/ISPE-BGvol5-CQ2_Addendum.pdf
• https://electrical-engineering-portal.com/download-center/books-and-guides/power-substations/fat-sat-power-plant