Российский рынок автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) продолжает развиваться: согласно прогнозам компании Б1, до 2030 года среднегодовой темп роста данного сегмента составит 16,5%. Для предпринимателей появляется все больше отечественных решений, которые повышают эффективность бизнеса: роботизированные линии производства, сбор и анализ данных, диспетчеризация, обеспечение безопасности – это уже не просто новшества, а требования времени, позволяющие создать предприятия, работающие без сотрудников и без включенного света в цехах.
Как организовать автоматизированный бизнес, какие тренды способствуют развитию АСУ ТП в России и какие решения подойдут предпринимателям, желающим оптимизировать производство в ходе вебинара «АСУ ТП: пять букв для эффективных цифр» рассказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома» Алексей Таранченко.
Тренды
По словам Алексея Таранченко, сейчас в РФ происходит фундаментальное изменение на рынке автоматизации. Одним из импульсов для отрасли стало серьезное изменение рынка с 2022 года, а именно уход иностранных производителей и их технологических решений.
«До 2022 года рынок промышленной автоматизации в РФ в основном состоял из многочисленных средств автоматизации иностранного производства (70%) и меньшей части отечественного блока. <…> И так бы и продолжалось, если бы не выход этих самых иностранных производителей с нашего рынка. Это основной движущий тренд», — сказал Таранченко.
Второй тренд сопряжен с первым – после ухода иностранных компаний в горизонте 4-5 лет необходимо заменить 25–35 млн устройств, поскольку их срок функционирования истекает.
«Средства автоматизации не могут работать вечно. У них есть определенный жизненный цикл, при котором они могут функционировать и обеспечивать в заданном качестве с нужными характеристиками свою деятельность. И сейчас такие устройства подлежат замене, потому что жизненный цикл любого контроллера – до 10 лет», — отметил директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома».
Третий тренд – осознание государством необходимости наличия собственных продуктов и решений в области промышленной автоматизации. По словам Алексея Таранченко, это важно, поскольку именно этот тренд определяет, какой продукт будет производить экономика. В частности, благодаря программе «Новое индустриальное программное обеспечение» стоит задача создания отечественного ПО, а программа «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» поддерживает отечественные компании-лидеры рынка информационных технологий, а также стимулирует спрос на их решения
Решения и задачи
АСУ ТП помогают решать задачи дистанционно, управлять ресурсами в цифровом пространстве и улучшать рентабельность бизнеса благодаря статистике в реальном времени. Как рассказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома», таких систем много, что позволяет предприятиям из разных отраслей найти решение под конкретную задачу.
Подобрать нужную систему можно, в первую очередь, благодаря определению процессов производства: дискретных или непрерывных.
«В результате дискретных процессов создают продукт, который можно измерить в штуках, например, автомобили, электроника или пищевые продукты. <…> В результате непрерывных процессов появляются товары, которые можно измерить в литрах, тоннах, километрах или других непрерывных единицах. Это разнообразные производства, связанные, например, с нефтью или газом. <…> Такие объекты требуют особого внимания к надежности, определенным характеристикам и качеству», — сказал Таранченко.
Структура АСУ ТП состоит из трех больших классов:
- Платформенное программное обеспечение. Это скан-система, верхнеуровневая серверная часть, в которой собирается вся нужная информация о производстве и процессах в реальном времени. Такие системы позволяют операторам в реальном времени наблюдать за тем, что именно происходит на производстве.
- Программируемые логические контроллеры. Они содержат в себе необходимые для автоматизации алгоритмы и управляют исполнительными устройствами на нижнем уровне – датчиками, сенсорами, задвижками и др.
- Исполнительные механизмы, датчики и средства измерения. Данные устройства могут быть разными, их подбирают под потребность предприятия.
«Как это может быть выглядеть в итоге? Верхний уровень, например, на базе SCADA взаимодействует с контроллерами, а уже дальше контроллеры управляют разнообразными исполнительными устройствами. Это могут быть и насосные, скважины, и компрессорные установки, и любые другие средства производства, которые участвуют в процессе», — пояснил Алексей Таранченко.
Приоритетные отрасли
Несмотря на то, что АСУ ТП можно внедрить в практически в любых видах производства, сейчас отраслями с наиболее развитой автоматизацией являются нефтегазовый сектор, металлургия, энергосектор, все объекты инфраструктуры и фармацевтика. Эти же отрасли входят в число лидеров оборота организаций по видам экономической деятельности, по данным Росстата, отмечает Таранченко.
«Промышленная система автоматизированного управления несет повышение производительности для практически каждого предприятия, на котором отлажены процессы создания своего продукта. Это происходит потому, что АСУ ТП, как правило, заменяет рутинный и сложный труд человека на производстве», — сказал он.
В результате АСУ ТП позволяет не только повысить производительность предприятия, но и обеспечить ее на нужном и повторяемом уровне без зависимости от больничных у сотрудников или погодных условий. Помимо этого, такие системы позволяют снизить себестоимость производства товаров и вложить дополнительно заработанные деньги в развитие производства или в новые проекты.
«Мы уже видим тренд на создание тотально автоматизированных предприятий, так называемых “dark factories”**, то есть предприятий, в которых можно даже свет выключать на сборочном конвейере. Там работают роботы, специализированные станки, автоматизированные посты контроля качества, чтобы полностью минимизировать или довести риск брака до самых низких значений. <…> Насколько мне известно, в нашей стране мы пока еще не видели полностью автоматизированных предприятий такого уровня. Но я надеюсь, благодаря труду профессиональных участников рынка, мы сможем в ближайшей перспективе добиться такого результата», — рассказал Алексей Таранченко.
По словам эксперта, такие решения также внедряют в гостиницах, торговых комплексах, на складских предприятиях и др.
SCADA
Для первого уровня автоматизации, как рассказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома», может подойти универсальная верхнеуровневая система на базе SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition — «диспетчерское управление и сбор данных»). Она позволяет предприятиям автоматизировать разрозненный парк технических установок, провести модернизацию с повышением качественных характеристик действующей АСУ, или заменить действующую АСУ, контроль над которой утрачен в результате внешних действий. Именно такие системы позволяют создавать производства в формате «dark factories».
Для того, чтобы внедрить систему управления, необходимо четко представлять процесс и технологию создания своего продукта.
«Если предприятие владеет этой информацией, четко понимает, от чего зависит создание продукта, какие есть факторы по сырью, по алгоритмам, по технологии и прочим моментам, то оно, безусловно, добьется минимальных оценок для внедрения системы на базе SCADA», — сказал Таранченко, добавив, что такая система может подойти предприятию любого уровня, в том числе «гаражным производствам».
Облачная SCADA*
Облачная SCADA, по словам Алексея Таранченко, это универсальная SCADA-система, работающая в доверенной вычислительной облачной среде. Она позволяет собирать технологические данные в облаке по защищенным каналам передачи данных и в реальном времени предоставлять в управляющую организацию сведения о том, требуется ли коррекция процессов. Такие системы также оповещают о произошедших авариях или нарушениях в производстве.
«Сейчас мы четко понимаем, что это в какой-то степени тренд, опережающий время, потому что после 2022 года многие предприятия несколько обожглись с “облаками” иностранного производства. Доступ к ним был ограничен, данные приходилось оттуда экстренно вынимать и переносить на свою инфраструктуру. В целом, если отойти от этого и пользоваться отечественными облаками тех компаний, которые с рынка точно никуда не уйдут, то облачные SCADA-системы имеют серьезные перспективы», — сказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома».
В целом благодаря таким системам у компаний появляется тот функционал, которого не было раньше: система позволяет экономить затраты на развертывание вычислительных мощностей на каждом из предприятий, и сэкономленные средства можно вложить в развитие компании.
Время – деньги
Среди систем для автоматизации на рынке есть относительно новые решения, в частности, интегрированное в SCADA видеонаблюдение. Как отметил Алексей Таранченко, такие решения могут привнести в производство ряд положительных эффектов, особенно в тех случаях, когда требуется очень быстрая реакция.
«Например, возьмем непрерывное производство, нефтеперерабатывающий завод и систему управления SCADA. Система говорит о том, что на определенном насосе рядом с задвижкой возникает опасный для установки режим. Оператору в таких ситуациях нужно оперативно связываться со службой эксплуатации, ставить и подтверждать задание, убеждаться, что это задание получено, направлять туда соответствующего специалиста службы эксплуатации и выяснять, что произошло. Если посмотреть время, которое требуется, то получим от 30 минут до часа. Если вы интегрируете видеонаблюдение в SCADA-систему, то диспетчер мгновенно, за пару кликов мыши, может увидеть, что происходит в реальном времени, и принять решение. Это здорово ускоряет реакцию на нештатные ситуации», — рассказал он.
Помимо этого, в систему можно дополнительно добавить предиктивную диагностикупромышленных установок. Поскольку такие установки содержат в себе работающие механизмы, которые подвержены поломкам и внешним факторам, бывает трудно физически отслеживать их состояние и узнавать о качестве работы. Отследить состояние установок в реальном времени, как отметил Таранченко, можно с помощью автоматизации.
«Если установить сложный, но понятно работающий математический аппарат в установку, можно с очень высокой достоверностью, на уровне 90% и выше, определять, работает ли технологическая установка в нужном режиме или нет. Если вы видите, что что-то не так, то можно запустить дополнительное диагностирование, и с очень высокой вероятностью понять, что конкретный узел установки требует техобслуживания. В результате можно полностью исключить вероятность внепланового выхода оборудования из строя, и, как результат, сократить затраты на эти самые простои», — сказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома».
Экономия ресурсов
Еще один аспект, с которым может помочь автоматизация — учет и распределение используемых на предприятии ресурсов, отметил Алексей Таранченко. По его словам, не все производственные компании учитывают расход тепла, воды, электроэнергии и других ресурсов, что приводит к неэффективности трат.
Так, можно внедрить решения, которые позволяют как в цеху, так и в отдельных участках правильно учитывать потребление ресурса. В результате комплексного подхода можно определить, где происходит перерасход, и скорректировать ситуацию: ликвидировать течи, неэффективный режим работы оборудования или выявлять зоны, где нужно больше ресурсов.
Помимо этого с помощью автоматизации можно повысить производительность труда сотрудников и оптимизировать трудовые ресурсы. По словам Алексея Таранченко, сейчас в промышленности также востребованы решения для дистанционного управления грузоподъемной техникой, в частности, кранов. Сейчас такую технику используют при строительстве домов в городах, для перевалки сыпучих и контейнерных грузов, а также на производствах.
«В этой области наметился тренд на внедрение дистанционного управления. Исторически крановщик ( в нашей стране — часто крановщица) должен был находиться в кабине крана всю смену, даже если задания не было, что приводило к неэффективному использованию человеческого ресурса. При внедрении дистанционного управления сотрудника можно перевести из кабины со сложными условиями в диспетчерскую предприятия и поручить ему управление не одним, а, например, пятью кранами. Это сокращает затраты на простои и переходы между кранами, а также снижает риски поиска нового персонала, поскольку сейчас в отрасли наблюдается дефицит крановщиков — молодые сотрудники редко идут в эту профессию», — сказал эксперт, добавив, что в будущем, когда отпадет необходимость в оперативном управлении человеком такими машинами, сотрудник будет осуществлять операционный контроль над автоматизированными алгоритмами.
Интеграционная шина данных — OCF***
Уход с рынка иностранных компаний не только изменил рынок автоматизации, но и создал потребность бизнеса в новых решениях. По словам Алексея Таранченко, сейчас на предприятиях работает большое число оборудования разных производителей, отечественных и иностранных, однако для них нужны отличные протоколы и интерфейсы. Для того, чтобы упростить процесс взаимодействия с оборудованием, предприниматели могут использовать открытую шину данных – OCF (аббр. от англ. Open Connectivity Foundation — Основа открытого взаимодействия).
«Если проводить аналогию, это как раньше с зарядными устройствами и телефонами: штекер от одного производителя не подходил к другому. Со временем возникла унификация, стандарт USB. Такая же аналогия есть в промышленной автоматизации. <…> OCF -это шина, которая может принимать данные от оборудования разного рода производителей по разным протоколам и интерфейсам — их уже больше двадцати, — преобразовывать эти данные и передавать на верхний уровень в понятном виде. Это как универсальный многоязычный переводчик в технологической сфере», — сказал директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома».
В результате на производствах появляется возможность строить системы из оборудования разных производителей и интерфейсов, которые могут слаженно работать.
Перспективы развития
В целом, как отметил Алексей Таранченко, предпринимателям стоит обратить внимание на комплексную интеграцию решений по автоматизации в экосистему производства.
«К сожалению, не все предприятия этим занимаются. Нужно развивать свои технологии постоянно, а не только тогда, когда этого требует рынок, что мы чаще всего и видим», — отметил директор направления «Цифровизация промышленности» «Ростелекома».
Он добавил, что видит потенциал в том, чтобы средства и интерфейсы промышленных коммуникаций унифицировались к нескольким подходящим и доступным интерфейсам.
«Мы однозначно ратуем за развитие отечественных средств автоматизации не только потому, что живем в нашей стране, но и потому что на нашем рынке есть очень специфические требования, которые иностранные вендоры редко учитывали. Речь идет о климатических и территориальных требованиях, особенных, которых просто нет в других местах мира. И только отечественные производители однозначно будут фокусироваться и выполнять эти требования. Как результат, конкретно наши предприятия будут иметь повышенную конкурентоспособность», — заключил Таранченко.
*SCADA — аббр. от англ. supervisory control and data acquisition — диспетчерское управление и сбор данных
**dark factories — темные фабрики
***OCF (аббр. от англ. Open Connectivity Foundation — Основа открытого взаимодействия).
Реклама. https://krasnodar.rt.ru/
ПАО «Ростелеком», Российская Федерация, 115172, Москва, ул. Гончарная, д. 30, ОГРН 1027700198767,
16+