Цифровая революция в химии
Под влиянием глобальных цифровых изменений, мировая промышленность вступает в совершенно иную и интересную эпоху. Новая индустриальная революция, более известная под термином «Индустрия 4.0» уже началась – не за горами тот час, когда она сможет кардинально поменять все традиционные представления о современном производстве.
Для российского химического комплекса, являющегося базовой отраслью российской промышленности, происходящие изменения, несомненно, к лучшему. Этот рынок всегда был высококонкурентным. Выжить на нем – значит производить больше, быстрее, дешевле и качественнее других. Использование прорывных технологий, лежащих в основе концепции «Индустрия 4.0», дает возможность предприятиям выйти на качественно новый уровень производства. Сформировать более эффективный, рентабельный и безопасный бизнес.
С чего начать?
Первый шаг на пути к этому – научиться оперативно и в полном объёме контролировать все технологические процессы и всё оборудование. Ведь простои, отказы, перегруз мощностей влекут за собой серьезные финансовые потери. Решения на основе технологий промышленного интернета вещей (IIoT) делают эти процессы более понятными и прозрачными, а значит, более управляемыми. Встраиваемые в оборудование датчики своевременно и оперативно собирают, передают информацию о его работе в информационную систему. Собираемая информация позволяет прогнозировать возможные отказы и аварии, а также помогать разрабатывать оптимальные режимы работы оборудования.
Чтобы отремонтировать оборудование, не нужно дожидаться его сбоев или поломок и не нужно нести излишние затраты при плановых ремонтах — возможности другого класса решений, предиктивной диагностики, позволяют объективно оценивать техническое состояние оборудования, прогнозировать развитие дефектов, формировать оптимальные планы ремонтов. Например, решения КРОК по интеллектуальной диагностике могут спрогнозировать сбой оборудования заблаговременно до наступления аварийной ситуации, что позволяет предприятию функционировать более эффективно.
Но «Индустрия 4.0» - это не только про автоматизированную работу оборудования. В широком понимании цифровое производство начинается с момента, когда все системы предприятия, устройства, датчики и персонал объединяются в единую информационную среду, где могут обмениваться информацией и эффективно принимать решения в режиме реального времени.
Такая концепция предполагает совершенно иной подход к работе с данными, собираемыми разноуровневыми промышленными системами (АСУ ТП, MES, ERP и др.). Гармонизировав взаимодействие систем и накапливая данные, предприятия смогут не только гибко реагировать на изменения в производственных и бизнес-процессах, но и более эффективно этими процессами управлять.
Само наличие данных не является проблемой – производственники всегда их генерировали много. Сложность в другом – как хранить и обрабатывать такой большой объем разнородной информации, чтобы извлечь из нее максимальную пользу в будущем?
Решить эту задачу с минимальными затратами сегодня можно построением «озера данных» (data lake). Технология позволяет накапливать большой объем неструктурированных данных в едином информационном хранилище и детально их анализировать. С помощью средств машинного обучения, искусственного интеллекта (ИИ) и предиктивной аналитики, на этих исторических данных можно проверять различные гипотезы, строить прогнозные модели и в дальнейшем, при необходимости, использовать их для разных бизнес-целей. Например, для оптимизации логистики и управления цепочкой поставок сырья – в нужном количестве, нужного качества, в нужное время с минимальными затратами.
Есть и обратная сторона – чем более развиты сети и средства автоматизации на предприятия, тем выше риск их кражи, взлома информационных систем. С развитием технологий риск несанкционированного проникновения в АСУ ТП растет прямо пропорционально. Кибер-риски связаны не только с финансовыми потерями бизнеса или утечкой конфиденциальной информации. Многие химические производства – объекты повышенной опасности. Вмешательство в технологические процессы может повлечь серьезные последствия вплоть до возникновения экологических катастроф. Поэтому информационная безопасность промышленных систем – критически важный фактор для предприятий всех отраслей, не только химической. Оказывая информационную защиту своим заказчикам, мы в КРОК, например, подходим к этому комплексно – от аудита информационных систем предприятия до внедрения конкретных средств безопасности в его инфраструктуру. Такой подход повышает уровень защищенности предприятия.
Снижаем человеческий фактор
Вообще, сегодняшний тренд в промышленности – минимизировать влияние человека на эффективность производства. В этом плане роботизация – одно из самых продуктивных решений.
Внедрение роботов помогает оптимизировать не только производственные, но и бизнес-процессы, освобождая сотрудников от рутинных задач для более важных дел. Например, в некоторых крупных нефтехимических компаниях, роботы уже формируют за сотрудников авансовые отчеты по итогам их командировок.
Стремление снизить человеческий фактор – это еще и уменьшение зависимости от знаний и опыта специалистов некоторых областей. Если раньше технологии были дороже сотрудника со стажем, то сегодня их применение в некоторых случаях может оказаться даже выгоднее. Например, в последнее время мы наблюдаем увеличивающийся интерес на рынке к удаленной экспертизе сложного оборудования на базе технологий дополненной реальности (AR). Это когда технический специалист с помощью промышленных очков дополненной реальности дистанционно получает все нужные рекомендации по ремонту или обслуживанию оборудования от квалифицированного эксперта, находящегося в центре мониторинга. Такое решение помогает предприятиям экономить на командировках, поиске специалистов и их обучении, а также оперативно реагировать при сбое оборудования.
Безопасное производство
По-прежнему, одним из актуальных вопросов для многих компаний, чье производство связанно с повышенным уровнем опасности является промышленная безопасность. Одно из требований федерального закона «О промышленной безопасности» - это обязательная подготовка и аттестация персонала для допуска к самостоятельной работе со сложным оборудованием. Использование VR-тренажеров при обучении персонала позволяет имитировать все возможные штатные и аварийные ситуации без риска для здоровья. В портфеле КРОК уже несколько проектов по созданию подобных решений.
Нередки случаи, когда несоблюдение персоналом правил охраны труда приводит к травматизму, авариям и другим нештатным ситуациям. Автоматизированный контроль в этом плане дает возможность эффективнее решать такие вопросы. Например, на производствах некоторых наших промышленных заказчиков КРОК внедряет специальные диагностические терминалы. По набору определенных физиологических параметров (скорость реакции зрачка на свет, давление, температура, содержание паров алкоголя), не привлекая врача, они быстро оценивают состояние заступающего на смену работника. В случае отклонения показателей от нормы, работник направляется на медосмотр. Отследить состояние сотрудника непосредственно во время работы также можно при помощи носимых устройств (очков, браслетов, нательных датчиков). Это особенно это актуально при работе на опасных участках и территориально-распределенных объектах. В результате на производствах значительно сокращается количество происшествий.
Оформление допуска постфактум, выдача нарядов с неправильными датами или конфликтующими работами, путаница в организации сложных работ с привлечением большого числа подрядчиков и рабочей силы — большинство предприятий не понаслышке знакомы с этими проблемами. Несовершенные процессы создают дополнительные расходы на обучение сотрудников, проведение излишних, рутинных операций документооборота. Излишняя бюрократизация процессов по контролю допусков прививает у сотрудников формальное отношение к этим критически важным процедурам, что в свою очередь создает риски критических ситуаций.
Специализированное программное решение отслеживает выполнение бизнес-процессов и регламентов, позволяет оперативно контролировать ход работ по карте. Система подстраивается под условия каждого конкретного предприятия — бизнес-процессы и процедуры составляют ядро программной логики. В результате сотрудники и подрядчики физически не могут выдать производственное задание без всех необходимых согласований, оценки риска или сертификатов.
Одно из самых востребованных решений для онлайн-мониторинга ситуаций на самом объекте – системы «умного» видеонаблюдения и контроля доступа. Они позволяют отслеживать ситуацию, как внутри объекта (следить за всеми перемещения сотрудников, автоматически ограничить доступ к помещениям, выявлять нарушения техники безопасности или технологического процесса), так и за его периметром, например, защищать от несанкционированного проникновения или других внешних угроз.
С заботой о природе
А с экологической, природоохранной точки зрения химическое производство влечет за собой большое количество выбросов в атмосферу, стоков и отходов, опасных для окружающей среды, предприятия обязаны соблюдать требования законодательства по экологическому мониторингу и контролю опасных выбросов. Их задача - минимизировать отходы, иначе штраф и, как следствие, увеличение финансовых затрат.
Инновационные разработки в области контроля выбросов и экологического мониторинга позволяют установить контроль за выбросами отходов в окружающую среду в районе производства и не превышать установленный законом лимит. У КРОК есть подобный опыт работы с заказчиками из разных промышленных отраслей. В будущем мы также ожидаем повышение спроса на решения по экологическому мониторингу, так как уже в 2019 году, согласно принятому государством закону, первые 300 крупнейших промышленных предприятий из различных отраслей должны перейти на работу по новым экологическим стандартам, а через пару лет, к этим стандартам планируется подключить все предприятия с высоким экологическим риском.
Готовность №1
На самом деле, цифровое производство начинается не с технологий, а с глобальной смены ментальности. Успех цифровизации во многом зависит от готовности предприятий отрасли начать работать по-другому – принимать новые идеи и перестраивать существующие бизнес-процессы. Сегодня многие наши заказчики из химической промышленности все больше осознают, преимущества «Индустрии 4.0» и уже ищут возможные сценарии трансформации своих предприятий. И КРОК проходит этот путь вместе с ними.
ЗАО «КРОК инкорпорейтед»
Телефон: 8 (495) 974-22-74, chemistry@croc.ru