Как структурировать цифровые решения и системы на производстве?
Ситуация, когда на территории одного цеха размещено оборудование, отличающееся по возрасту, бренду и типу управления, и раньше не была редкостью для российских предприятий. Но после 2022 года с изменением структуры рынка, появлением новых поставщиков и производителей проблема усугубилась. Сегодня всё чаще вместо упорядоченного унифицированного парка техники на заводах можно наблюдать соседство старых импортных станков с новыми китайскими, которые дополняют свежие российские разработки.
Такой подход в профессиональных кругах получил ироничное название «зоопарк оборудования», что подчёркивает разнородность применяемых решений. Неудобный сам по себе, он порождает другую проблему — «зоопарк данных»: разрозненную информацию с различных видов оборудования зачастую приходится собирать и переносить с помощью всевозможных ИТ-решений, что увеличивает затраты компании и снижает общий контроль над ситуацией.
Можно ли с помощью одной или нескольких дружественных между собой систем организовать эффективное управление производственной инфраструктурой, состоящей из оборудования разных брендов и поколений? Ответить на этот вопрос постарались участники нашей заочной дискуссии, которых мы попросили поделиться опытом решения таких проблем на примерах реальных кейсов.
Невидимая защита производства
Цифровую основу предприятия формируют серверы, сетевое оборудование, системы хранения данных, рабочие станции, терминалы и IoT-устройства, пояснил руководитель отдела архитектуры и аналитики ООО «Астра Консалтинг» (входит в состав ПАО «Группа Астра») Николай Опарин. По его словам, российские ИТ-системы показывают высокую успешность интеграции именно в таких средах — даже при наличии гетерогенного оборудования.
«Ключевое преимущество — сертифицированная операционная система, которая работает на архитектурах x86_64, ARM, „Эльбрус” и других, включая устаревшие платформы. Системы разработаны как „инфраструктурные слои” — они не требуют замены оборудования, а работают поверх него, обеспечивая централизованное управление, безопасность и мониторинг.
Успешность интеграции достигается не за счёт замены „всего”, а благодаря модульному подходу: где можно — подключаем по стандартным протоколам (SNMP, SSH, REST API), где нельзя — используем агенты, шлюзы или адаптеры. Это позволяет внедрять российские решения даже в средах с оборудованием от Cisco, HPE, Dell, Huawei, а также в „серых” зонах с устаревшими серверами», — подчеркнул Николай Опарин.
По опыту специалистов «Астра Консалтинг», основные сложности в инфраструктурных проектах связаны в первую очередь с отсутствием стандартизации: для работы с оборудованием разных производителей применяются различные протоколы мониторинга, логирования, аутентификации — от SNMP до proprietary API. Трудности обусловлены и нехваткой документации, особенно к старым станкам, где нет API или техподдержки.
Ещё одно препятствие на пути цифровизации — вопросы безопасности и необходимость соблюдать нормативы: например, ФСТЭК и ФСБ требуют не просто установки программного продукта, а строгой настройки политик, шифрования, контроля доступа. Наконец, присутствует сопротивление со стороны внутренних ИТ-отделов предприятий, сотрудники которых привыкли к западным решениям (Windows, VMware, SolarWinds) и не готовы к переходу на отечественные, опасаясь потери функциональности.
«Ключевой принцип — не менять всё, а встраивать инструменты для обеспечения безопасности и управления сверху. Мы проводим аудит инфраструктуры, выявляем „узкие места”, формируем дорожную карту и внедряем решения поэтапно — от пилотного кластера до масштабирования на всю сеть», — объяснил суть подхода Николай Опарин.
Для большей наглядности он поделился опытом реализации двух проектов. Первый кейс — на базе госорганизации в одном из городов Сибири, где на 1200 рабочих мест приходилось несколько операционных систем (смесь Windows 7, Windows 10, старых Linux-серверов), отсутствовали централизованное управление и резервное копирование, не выполнялись требования ФСТЭК.
В качестве решения специалисты «Астра Консалтинг» внедрили отечественную операционную систему на всех новых и заменяемых рабочих станциях, а также установили программное решение, обеспечивающее доступ к виртуальным рабочим столам на базе привычного окружения. Кроме того, было организовано централизованное управление обновлениями, политиками безопасности, аудитом доступа и ежедневное резервное копирование критичных данных на локальные высокопроизводительные серверы с шифрованием.
Результатом стало полное соответствие ИТ-инфраструктуры требованиям ФСТЭК третьего уровня защищённости персональных данных и снижение количества инцидентов кибератак на 85%. Кроме того, благодаря использованию отечественных решений удалось устранить зависимость от западных лицензий, а за счёт автоматизации сократить затраты на ИТ-поддержку на 30%.
Аналогичный подход специалисты компании реализовали в проекте для банковского центра обработки данных в Новосибирске.
Помимо смешанного парка серверов (Dell, HPE, Huawei), они столкнулись с тем, что в цифровом пространстве заказчика отсутствовала единая система мониторинга, из-за чего инциденты обнаруживались с опозданием. Для устранения этой проблемы была внедрена российская платформа для централизованного управления физической и виртуальной инфраструктурой.
Все серверы независимо от производителя были подключены через SNMP и агенты, а мониторинг температуры, нагрузки, дисков, сети реализован в едином дашборде. Также была выполнена интеграция с российской системой управления базами данных для автоматического переключения на резервные узлы при сбоях.
Результат не заставил себя ждать: время реакции на инциденты сократилось с 4 часов до 15 минут, а доступность критичных сервисов выросла до 99,98%. Готовая экосистема на базе отечественных решений позволила заказчику получить сертификат соответствия требованиям ФСТЭК.
«Интеграция российского ПО — это не замена оборудования, а построение надёжного, защищённого и управляемого „слоя” поверх существующей среды. Это должно быть комплексное решение для формирования цифровой инфраструктуры, соответствующей требованиям безопасности, суверенитета и устойчивости. Успех — в гибкости, модульности и фокусе на реальных задачах. Для этого нужно ответить на правильный вопрос: не „Что мы можем установить?”, а „Что нам нужно обеспечить?” — акцентировал Николай Опарин.
Ставка на универсальность
Продолжая тему преодоления барьеров в цифровизации промышленных производств, основатель компании Veidelmarov Technologies Никита Вейдельмаров также указал на разнородность протоколов, применяемых в границах ИТ-инфраструктуры одного предприятия.
«Многие станки, не первый год находящиеся в эксплуатации на предприятиях, работают на „закрытых” или устаревших интерфейсах. Решение этой проблемы мы видим в применении шлюзов и микроконтроллеров, которые выполняют роль адаптеров между „старым” и „новым” ПО. В тех случаях, когда такого подхода недостаточно, программисты разрабатывают систему с нуля с учётом особенностей всех технологических процессов», — пояснил предприниматель.
Эта проблема напрямую связана с другой — неравномерным внедрением цифровых решений на предприятиях. В результате на одном участке может работать станок с простыми релейными схемами, а на другом — современный сервопривод с Ethernet. Возникает вопрос, как связать их в общую систему? В качестве решения специалисты Veidelmarov Technologies предлагают в таких случаях сформировать единую платформу управления, где логика пишется с нуля для каждого типа узла, но объединяется в едином интерфейсе.
Отсутствие унифицированного интерфейса для операторов чревато ещё и тем, что им приходится постоянно курсировать между панелями разных производителей, и это неизбежно создаёт сложности. Специалисты Veidelmarov Technologies решают эту проблему через разработку собственного UI/UX, организуя один экран управления для всей линии, где параметры работы отдельных единиц оборудования отображаются в едином стиле.
Другой вызов, с которым сталкиваются отечественные разработчики ПО, — зависимость от дорогих программируемых логистических контроллеров (ПЛК). Никита Вейдельмаров отметил, что в классических решениях пользователю нередко навязывают конкретный бренд ПЛК и систем управления. Опыт команды Veidelmarov Technologies показывает, что использование собственных контроллеров и ПО при оптимизации и перестройке системы далеко не всегда выгоднее. Но если цифровое решение создаётся с нуля, то в перспективе это обходится дешевле, а сама система становится гибче, и в результате все выигрывают.
«Сегодня эта тема очень актуальна, как раз сейчас мы видим рост интереса к внедрению систем, разработанных для потребностей конкретных производств. Всё больше заказчиков приходит к пониманию, что своё ПО лучше и надёжнее. В том числе это связано с тем, что поставщики систем, работающих на зарубежных ПЛК, в текущих реалиях просто перестали оказывать поддержку пользователям, и линии на производствах встали. В таких ситуациях мы приходим на помощь и создаём решения, которые позволяют не просто снова запустить оборудование, но и повысить его эффективность», — прокомментировал практику Никита Вейдельмаров.
В подтверждение своих слов он привёл примеры сотрудничества с российскими промышленниками. Так, на производстве пластиковых изделий перед специалистами Veidelmarov Technologies была поставлена задача связать действующую экструзионную линию с новым узлом резки. Оборудование нужно было синхронизировать по скорости работы, однако старая часть линии имела релейное управление без цифровых интерфейсов, что усложняло задачу.
Разработчики внедрили свой микроконтроллер как шлюз, чтобы он снимал импульсы с датчиков старого станка и передавал данные в систему управления. В результате вся линия была синхронизирована, а для управления ею был создан единый удобный интерфейс.
Другой кейс, демонстрирующий успешный опыт интеграции отечественного ПО для оптимизации работы разрозненного парка, касается обрабатывающего оборудования с ЧПУ. В этом случае заказчик хотел получить централизованный контроль за пятью станками разных марок. При этом каждая система ЧПУ имела свои протоколы и форматы данных.
Решить проблему помогла десктоп-программа с единым дашбордом, а взаимодействие со станками было организовано через «адаптеры-прокси». Такое решение позволило операторам быстро отслеживать статусы всех станков на одном экране, вести учёт времени простоев и загруженности оборудования, при необходимости корректируя их работу.
Успешное импортозамещение
По мнению заместителя генерального директора ООО «Динамические системы», члена Комитета Торгово-промышленной палаты РФ по промышленной безопасности Олега Курпатова, никаких значимых трудностей, связанных с внедрением российских ИТ-систем, для пользователей не появилось. В фокусе внимания — стандартные вопросы освоения новых возможностей, интерфейсов и правил работы с вновь внедряемыми системами.
Специалистам компании «Динамические системы» удалось успешно решить задачу консолидации данных из различных источников и систем хранения, используемых на производстве. Одна из ключевых задач, которую они смогли выполнить с помощью интеллектуальной программной платформы, — возможность интеграции с производственными системами различного уровня, от контроллеров, SCADA и АСУ ТП до систем оперативного диспетчерского управления, MES и ERP.
Полученную информацию платформа обрабатывает с использованием продвинутых математических алгоритмов и технологий искусственного интеллекта, обеспечивая пользователям точное и быстрое принятие управленческих решений.
«Примером успешной практики импортозамещения является реализация комплексного проекта на крупном российском нефтехимическом заводе. Предприятию потребовалось обновить программное обеспечение для управления производственными процессами, одновременно улучшить прозрачность управления и безопасность производства.
Наша команда с привлечением экспертов в области промышленной безопасности провела глубокую диагностику внутренних процессов предприятия и предложила комплексное решение на базе продуктов собственной разработки, а также ряда специализированных модулей, реализующих актуальные для заказчика задачи. Основной целью было формирование эффективной системы мониторинга и управления, основанной на принципах раннего выявления и предотвращения аварийных ситуаций и остановок производства», — рассказал Олег Курпатов.
Без сложностей не обошлось — они были связаны с отсутствием актуальной документации на отдельные виды оборудования и систем, а также недостаточно полным покрытием производственных линий необходимым контрольно-измерительным оборудованием.
Тем не менее специалистам удалось выполнить интеграцию с системами управления предприятием, технологическими процессами и оперативного диспетчерского управления. Благодаря этому был реализован механизм расчёта показателей эффективности, производительности и безопасности в режиме реального времени.
Комплексный подход позволил успешно осуществить переход на новую систему и уже через полгода продемонстрировать ощутимые результаты. Существенно снизилось количество опасных отклонений от норм технологического режима, сократилось время реакции на инциденты, количество и длительность внеплановых остановок и время устранения опасных отклонений.
«Помимо повышения операционной эффективности и улучшения безопасности, внедрённое решение помогло успешно решить ещё одну важную управленческую задачу — разработать механизм мотивации и оценки профессиональных качеств сотрудников. Специальный модуль KPI персонала позволил организовать объективную оценку продуктивности рабочих смен, сформировать понятные и прозрачные критерии материального поощрения, стимулировать ответственное отношение работников к соблюдению правил безопасности», — поделился успешным кейсом заместитель генерального директора компании.
Никита Вейдельмаров, основатель компании Veidelmarov Technologies (ИП Вейдельмаров Н. Д.)
«Наш опыт показывает, что с помощью российского программного обеспечения можно сформировать на промышленном предприятии общее цифровое пространство и повысить эффективность производственных процессов за счёт управления ими на основе полученных данных. Основным фактором успеха при этом становится не столько бренд оборудования, сколько поддержка открытых протоколов и грамотная архитектура ПО.
Мы изначально делаем ставку на универсальность. По сути, вопрос не в том, оборудование какого бренда установлено на производстве, а в том, насколько гибкой является система управления. И здесь у отечественных разработчиков есть преимущество: мы не привязаны к конкретному производителю и можем проектировать решения для смешанного станочного парка.
Также мы помогаем промышленникам организовать с нуля такую систему, используя все доступные технологии вплоть до ИИ. На старых решениях, заточенных только на управление, использовать такой подход крайне нецелесообразно, а иногда попросту невозможно».
Олег Курпатов, заместитель генерального директора ООО «Динамические системы», член Комитета Торгово-промышленной палаты РФ по промышленной безопасности
«При внедрении российских ИТ-систем пользователям необходимо приложить определённые усилия для их адаптации и освоения, изучить эксплуатационную документацию. Разработчикам — сделать интерфейсы удобными и интуитивно понятными. Интеграторам — обучить пользователей и обеспечить им поддержку».
Текст: Мария Кармакова. Фото: ru.freepik.com.
