Цифровизация промышленности — это сложный, но выгодный процесс. Например, компании «Сибур» она принесла уже более ₽30 млрд. Разбираемся, какие IT-разработки могут сделать производство в разы эффективнее и прибыльнее
В рамках проекта «Цифровое слово» РБК совместно с компанией Positive Technologies рассказывают о цифровизации промышленности в России. Первый выпуск посвящен цифровой трансформации нефтехимической компании «Сибур».
Промышленный интернет вещей
Интернет вещей (IoT) — это система, которая объединяет устройства в компьютерную сеть и позволяет им собирать, анализировать, обрабатывать и передавать данные. Интернет вещей у многих ассоциируется в первую очередь с «умным» домом, когда пользователь может управлять виртуальными помощниками, чтобы удовлетворять личные потребности — менять температуру в комнате, включать свет или музыку, отдавая команды устройствам. Похожая технология используется и в промышленном интернете вещей (IIoT). Здесь к общей сети подключаются и обмениваются данными производственные объекты, устройства и датчики.
У «Сибура» есть собственная платформа промышленного интернета вещей. Например, чтобы поддерживать температурный режим воды, на очистном сооружении установлены беспроводные датчики, подключенные к общей сети. Если температура поднимается выше нормы, сотрудник тут же получает уведомление и исправляет ситуацию. По всему заводу установлены сотни таких датчиков.
Еще одна «умная» технология — «Мобильный обходчик» для мониторинга оборудования на производстве. Инструмент состоит из взрывозащищенного смартфона, мобильного приложения, веб-интерфейса, дашбордов и NFC-меток на маршрутах обходов.
Мобильное устройство позволяет работнику фиксировать дефекты оборудования на фото и сразу отправлять снимки в систему, которая подает сигнал начальству и ремонтникам, чтобы те разобрались с проблемой. Например, во время обхода сотрудник обнаружил на производстве утечку газа. С помощью «Мобильного обходчика» он считывает всю необходимую информацию с NFC-метки, расположенной на сломанном оборудовании, фотографирует поломку и отправляет данные в систему. Ремонтники получают уведомление о дефекте и устраняют неполадки.
Раньше, если обходчики замечали критичные проблемы, они записывали все в обычный блокнот, затем связывались по рации с начальством, чтобы устранить поломку, а после обхода заполняли бумажный отчет. Смен на объектах много, обходы нужно проводить часто, кто-то пишет медленно, а кто-то неразборчиво. Приложение избавляет сотрудников от бумажной работы и позволяет тратить время более эффективно.
Технологию интернета вещей активно используют в разных отраслях по всему миру. По данным Fortune Business Insights, в 2022 году самый высокий уровень проникновения IoT наблюдался в здравоохранении, промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, энергетике и телекоммуникациях.
Согласно исследованию, объем мирового рынка интернета вещей в 2022 году составлял $544 млрд, а к 2030 году его объем превысит $3,3 трлн. Стремительный рост связан с повсеместным внедрением искусственного интеллекта и систем с машинным обучением.
Видеоаналитика
На рынке видеоаналитики можно отметить тренд на использование искусственного интеллекта (ИИ) на базе глубокого обучения, рост популярности облачных решений и усиление мер информационной безопасности.
Видеоаналитика в «Сибуре» позволяет с помощью камер и моделей машинного обучения автоматически распознавать возможные отклонения от нормы на производстве — утечки, задымления, плохое качество сырья, например ненужные вкрапления в материале, — и быстро реагировать на них. Процесс работает так: в нужные точки на территории завода устанавливаются камеры, видео с них контролирует и анализирует система. Причем можно получить не только привычное нам видеоизображение, но и тепловизионную картинку, и сигналы звукового спектра. Если есть проблема, система дает оператору сигнал для оперативного вмешательства.
Объем мирового рынка видеоаналитики растет на 23,4% в год, в то время как в России темпы роста сегмента с 2021 по 2022 год пока не превышают 6%, что вполовину меньше итогов 2020–2021 годов. Несмотря на небольшое снижение, этот сектор сохраняет самую высокую положительную динамику среди смежных рынков в стране.
Единый центр управления
Вся информация с датчиков и устройств в «Сибуре» попадает в единый центр, где осуществляется управление производством с помощью интеллектуальных систем — СУУТП, «Эконс», RTO. В рекомендательной системе «Эконс» данные, полученные с устройств, собираются в несколько графиков, похожих на спидометры. Интерфейс оборудования напоминает приборную панель автомобиля. Для того чтобы компания получала максимальную прибыль, «спидометры» должны находиться в «зеленой зоне». Сотрудник операторной получает рекомендации от системы, если процесс можно сделать более эффективным, и меняет режимы работы установок.
Еще одна «умная» система, СУУТП, напоминает круиз-контроль в автомобиле. Эта система знает все режимы работы каждой нитки производства и самостоятельно поддерживает работу в заданных рамках, корректируя процесс.
Работа другой технологии — Real-time optimization — основывается на сложном what if-анализе (анализ «что, если») с помощью алгоритмов и ИИ-технологий. Ее задача — определять, что в момент времени будет приносить компании максимальную прибыль, и перестраивать процессы в соответствии с изменением этих параметров. Система автоматически исследует внешние данные, например стоимость электроэнергии, и моделирует такой сценарий работы, при котором можно будет без потерь для производства экономить энергию и деньги.
Для таких задач в большинстве российских компаний использовалось иностранное программное обеспечение. С уходом зарубежных вендоров отрасль IT вынуждена создавать собственные продукты, чтобы производство продолжало функционировать и развиваться.
Василий Номоконов, член правления, исполнительный директор компании «Сибур»:
«Примерно 60% наших систем — это продукты зарубежных вендоров, 40% — наши технологии, причем большую их часть мы создали за последние годы цифровизации. Такое соотношение не создает проблем в краткосрочной перспективе. Однако в перспективе ближайших нескольких лет это означает риски: у зарубежных систем выходят обновления, которые будут уже недоступны. Поэтому у нас с коллегами из нефтегаза и химии есть цель — создать собственное ПО, которое полностью заменит зарубежное. Ситуация с этим хорошая, мы стартуем не с нуля. У наших систем готовность составляет 60–80%, многие из них написаны на современных технологических стеках. Западные системы развивались последние 30 лет, в то время как мы сразу ориентируемся на то, что современно сейчас. Область IT в России оказалась очень хорошо подготовленной к тому, что ей еще предстоит сделать».
Дроны и роботы-курьеры
На производстве дроны помогают проводить визуальный и тепловизионный мониторинг в местах, труднодоступных для людей и обычных камер. Однако дроны не только записывают видео и звук. Они собирают пробы воды, обнаруживают утечки и повреждения, зачищают прилегающую к заводу территорию от клещей и сорняков, отслеживают соблюдение требований промышленной безопасности, оценивают экологическую обстановку и многое другое.
Раньше пробы перевозили сами сотрудники на обычных автомобилях. Теперь, когда нужно взять пробу, аппаратчик с помощью приложения вызывает робота к точке. Ровер автоматически проводит расчеты и сообщает, через какое время он доедет до пункта назначения. На месте другой сотрудник помещает в отсек робота колбу и фиксирует отгрузку в приложении. Лаборанту приходит сообщение, что робот направляется к нему. По прибытии курьера он извлекает пробу и ставит робота на зарядку.
По данным Grand View Research, мировой рынок промышленной робототехники оценивался в $26,5 млрд в 2022 году. Ожидается, что совокупный годовой темп роста составит 10,5% в период с 2023 по 2030 год. На многих заводах роботы давно стали обыденностью, а иногда их количество значительно превышает коллектив сотрудников. Например, на заводе Fanuc в Японии соотношение роботов и людей составляет примерно 14:1.
Дашборды
Дашборд — это приборная панель. Его задача — отображать информацию примерно так же, как это делает приборная панель автомобиля. Она показывает сразу несколько типов данных: скорость, пробег, количество оборотов двигателя и не только. В электронном дашборде на промышленном объекте могут отражаться сотни метрик и полей для отображения данных.
Дашборды экономят людям время за счет автоматизации многих процессов, которые раньше делались вручную, например с помощью сводных Excel-таблиц. Грамотно сделанный дашборд с точной информацией помогает быстро принимать правильные решения. И это уже напрямую влияет на финансовые показатели компаний и их дальнейшее развитие.
Дашборды помогают сотрудникам «Сибура» быстро принимать грамотные решения каждый день. Они автоматически извлекают и распределяют информацию из озера данных, которое в компании развивают уже пять лет.
Все дашборды в компании разделены по сквозным процессам: производство, ремонты, закупки, продажи, логистика и другие. Сотрудники компании работают над тем, чтобы автоматизировать как можно больше простых и рутинных задач, и тогда у сотрудников появится время, чтобы сфокусироваться на более сложной работе.
