Промышленная автоматизация: настоящее и будущее АСУ ТП в России

Согласно исследованию Академии Technored, 15,8% российских компаний оценивают уровень своей автоматизации и роботизации как высокий. Все больше предприятий инвестируют в автоматизацию производства для повышения качества продукции и оптимизации затрат.  

Компании активно внедряют автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), которые контролируют все стадии производства, обеспечивают сбор и анализ данных в реальном времени. Это помогает адаптировать процессы под разные условия (изменение температуры и давления, перебои в работе оборудования) и оперативно принимать управленческие решения. 

• Как АСУ ТП держит все под контролем
• Смена курса: от западного к российскому
• В поиске стандартов
• Конвертер протоколов от Softline Digital: модуль на базе Fundamento
• Вызовы рынка АСУ ТП

Как АСУ ТП держит все под контролем 

На примере кейса Softline Digital рассмотрим, как работает и какие задачи решает АСУ ТП. Команда Softline Digital (ГК Softline) внедрила мониторинг инженерных систем на одном из горнолыжных курортов для контроля потребления энергии и водных ресурсов – решение было реализовано на базе собственной IIoT-платформы Fundamento. Ранее эти процессы регулировались вручную. 

Например, сотрудники обходили резервуары с питьевой и пожарной водой, чтобы проверить уровень жидкости. При недостатке или избытке воды они исправляли ситуацию. Однако не весь персонал добросовестно выполнял свои обязанности. Это приводило к тому, что резервуары часто оказывались пустыми или, наоборот, переполненными: вода из них проливалась, и замыкало электрооборудование. Курорт нес дополнительные издержки. 

Чтобы впредь не допускать таких аварий, команда Softline Digital автоматизировала контроль инженерных систем на объекте. Это позволило главному инженеру курорта удаленно мониторить уровень воды в резервуарах с помощью платформы Fundamento. Также разработчики настроили контроль работоспособности насосов, которые качают питьевую воду из скважин. Благодаря этому удалось обеспечить бесперебойное поступление воды на объект в нужном количестве.

Решение Softline Digital помогло сотрудникам курорта в режиме реального времени отслеживать работу оборудования. Теперь в случае возникновения нештатной ситуации ответственный специалист мгновенно получает уведомление.

Кроме этого, Softline Digital внедрила систему контроля освещения склонов. Ранее персонал вручную включал свет на склонах, но случалось, что до каких-то объектов не доходили или вовсе их пропускали. Централизованная система позволила автоматизировать работу освещения по расписанию и отслеживать время включения и выключения.

Технически такие проекты реализуются с помощью датчиков и модулей ввода/вывода, которые устанавливаются на оборудование. Они собирают и передают данные на такую IIoT-платформу, как Fundamento. Затем с помощью модуля SCADA ведется мониторинг систем и автоматизация процессов. Таким образом АСУ ТП устраняет человеческий фактор, повышает точность и надежность работы оборудования, увеличивает производительности.

Смена курса: от западного к российскому

До 2020-х российская промышленность использовала зарубежные АСУ ТП (Siemens, Schneider Electronics, Beckhoff, Omron и др). Зависимость от иностранных решений в сегментах энергетики, металлургии, нефтегазовой и химической промышленности иногда достигала 90%. Однако вместе с тем росла потребность в отечественных продуктах — это привело к развитию внутреннего рынка АСУ ТП. По данным J’son&Partners Consulting, в 2022 году его объем составил 145,7 млрд рублей. По оценкам экспертов, к 2030-м рынок вырастет в два раза.   

Это позволило российским предприятиям остаться на плаву, когда в 2022-2023 годах иностранные вендоры ушли из России, отмечает Александр Абакумов, архитектор IoT Softline Digital. Внутренние производители ПО и оборудования, такие как MasterSCADA, Alpha.SCADA, Simple-Scada, «ОВЕН», «ТРЭИ», НПФ «КРУГ» и другие, оказали адекватную техническую поддержку промышленности. Им удалось в сжатые сроки найти замену западным комплектующим и масштабировать сборочные линии.

«Основной проблемой были ограниченные объемы оборудования, которые отечественные вендоры могли производить, но в течение последнего года эта ситуация нормализовалась. Сегодня новые промышленные объекты проектируются на базе российских решений, и большое количество предприятий мигрирует на отечественное оборудование и софт», — говорит Александр Абакумов.  

АСУ ТП используют нефтегазовый и нефтехимический секторы — на эти отрасли приходится четверть рынка. Затем идут энергетика и военно-промышленный комплекс. АСУ ТП также разворачивают в машиностроении, добыче полезных ископаемых, пищевой и химической промышленности. Кроме этого, у Softline Digital был опыт внедрения системы сбора и визуализации производственных данных в металлургии. 

В поиске стандартов 

Часть российских компаний продолжает использовать АСУ ТП иностранных вендоров, в том числе из дружественных стран. Однако государство настойчиво призывает промышленность переходить на отечественное ПО и оборудование. К 2030 году 80% организаций из ключевых отраслей должны использовать российский софт в основных производственных и управленческих процессах. 

В 2023 году была создана межотраслевая рабочая группа «Открытая АСУ ТП», в состав которой вошли представители крупных промышленных компаний. Цель группы — создание стимулов и условий для развития независимых систем автоматизации с универсальной архитектурой.  
Сегодня промышленные АСУ ТП столкнулись с комплексной проблемой, для решения которой недостаточно заменить западные комплектующие и ПО. В России нет единых стандартов промышленной автоматизации и решений для создания АСУ ТП. Существующие среды разработки не предоставляют тот функционал, который предлагают иностранные вендоры. Промышленные протоколы требуют унификации для соответствия требованиям информационной безопасности и повышения уровня стандартизации оборудования. Задача рабочей группы «Открытая АСУ ТП» — разработать и внедрить открытые решения и платформы, не зависящие от конкретных поставщиков оборудования и ПО. 

«Перспективы инициативы оцениваются положительно, поскольку она способствует развитию отечественного рынка решений в области АСУ ТП и стимулирует создание новых продуктов и технологий. Это может привести к повышению конкурентоспособности российских компаний как на внутреннем, так и на международном рынках», — пояснил Александр Абакумов, архитектор IoT Softline Digital.  

Создание качественных и доступных решений позволит российским производителям автоматизированных систем укрепиться на рынке и успешно заменить западных конкурентов, дополнил эксперт.  

«Тем не менее, полная замена решений западных вендоров — сложная задача из-за высокого уровня конкуренции и технологических преимуществ некоторых зарубежных компаний. Однако развитие собственных продуктов и технологий снизит зависимость от импорта и повысит уровень безопасности и устойчивости отечественной промышленности», — подчеркнул Александр Абакумов.

Конвертер протоколов от Softline Digital: модуль на базе Fundamento

Softline Digital работает с предприятиями из разных отраслей и накопила большой опыт интеграции промышленных протоколов. Свои наработки компания объединила в модуле на базе собственной платформы Fundamento – в конвертере протоколов Linqio. 

Конвертер протоколов от Softline Digital — это универсальный инструмент, предназначенный для сбора данных с технологического оборудования и их передачи в информационные системы заказчика. По сути, это «швейцарский нож» для предприятий, у которых производственная линия работает одновременно на японской, корейской и немецкой технике. Прозрачность промышленных процессов в таких условиях — задача непростая и ресурсозатратная, если решать ее собственными силами, поскольку необходимо наладить сбор данных с разнотипного оборудования в одном месте. 

Раньше эту задачу закрывал американский вендор Kepware. Платформа KEPServerEX обеспечивала интеграцию промышленных устройств и систем и управление данными. Однако компания покинула Россию. Предприятия, использующие платформу, оказались в затруднительном положении. Решение продолжает функционировать, но без технической поддержки вендора, и при нештатной ситуации сохраняется риск потерять продукт навсегда. 

Модуль на базе Fundamento — не только безопасная российская альтернатива американскому решению. Это эффективный инструмент для цифровизации производства. Решение значительно сокращает время и затраты на интеграцию промышленного оборудования с информационными системами. 

Вызовы рынка АСУ ТП

Несмотря на прогресс в импортозамещении, полных альтернатив иностранным АСУ ТП в России пока нет. Замена сложных систем для непрерывных производств, например, в нефтехимической отрасли, остается проблематичной из-за необходимости длительных испытаний для подтверждения надежности новых компонентов. Помимо этого и отсутствия единых стандартов для создания АСУ ТП, разработчики сталкиваются и с другими вызовами. Эксперты отмечают дефицит квалифицированных кадров и недостаток аппаратной базы.  

Вместе с этим в России ежегодно растет объем производства: 2023-м показатель увеличился на 3,5% по сравнению с 2022-м. Это еще один вызов для рынка автоматизации. В год России вводятся в эксплуатацию до 200 новых заводов. Параллельно предприятия планово модернизируют и масштабируют производства. Тренд на цифровизацию и импортозамещение стимулирует компании внедрять новые российские технологии в повседневные процессы. Из-за этого спрос на софт и железо в области автоматизации со стороны промышленности растет, создавая дополнительную нагрузку на вендоров, с которой будет сложно справиться в полной мере. 

«В связи с модернизацией оборудования на существующих предприятиях и проектированием новых промышленных объектов, спрос на оборудование для промышленной автоматизации будет только возрастать. В данной ситуации возникает необходимость использования отечественной элементной базы оборудования и запуска российского производства исполнительных механизмов», — рассказал Александр Абакумов, архитектор IoT Softline Digital.  

По словам специалиста, российский рынок АСУ ТП постепенно насыщается. Однако для успешного перехода на отечественные решения российским компаниям требуется и дальше развивать инфраструктуру, привлекать инвестиции и поддерживать диалог с разработчиками.