Цифровой контроль на производстве: зачем предприятиям мониторинг в реальном времени

Ещё несколько лет назад мы говорили о цифровизации как о новом модном веянии промышленности. Однако с каждым годом она всё больше становилась необходимостью для компаний различных отраслей, а для некоторых из них уже стала обыденностью.

Исследование «Систем ИКС» показало, что в 2025 году российские предприятия на 22% больше интересовались платформенными решениями. В частности, на 15-30% вырос спрос на инструменты для автоматизации процессов и создания бизнес-приложений с минимальным количеством кода (low-code), системы управления ИТ-услугами (ITSM) и управления корпоративными сервисами (ESM), а также корпоративные облака.

Аналитики считают, что интерес сместился, потому что компании готовы к более глубоким изменениям в цифровой архитектуре бизнеса. Теперь их внимание приковано к тому, чтобы процессы стали более устойчивыми, управляемыми и прозрачными.

Но что за этим скрывается? Представители промышленности и рынка ИТ-решений рассказали редакции Indpages.ru о целях и задачах мониторинга, подводных камнях и результатах внедрения платформ для цифрового контроля.

Уже стандарт или пока точечно?

До глобальной цифровизации следить за работой станков, проверять качество продукции и вести протоколы было задачей операторов и технологов. Однако человеческий фактор и недостаток кадров не оставляют предприятиям выбора. 

Коммерческий директор  ГК «Неразрушающий контроль» Анна Чебыкина считает, что онлайн-мониторинг — это жёсткий стандарт для предприятий сырьевого сектора и тяжёлой промышленности, где всё сложнее сохранить конкурентоспособность.

«Если 5 лет назад все относились к этим технологиям как к экспериментам, то сегодня, когда запросы рынка меняются молниеносно, онлайн-мониторинг становится обязательной частью производства, — отмечает эксперт. — Конечно, степень внедрения технологий у всех разная: кто-то давно начал готовить фундамент для полной автоматизации, а кто-то только обновляет всю базу датчиков и ПЛК (программируемые логические контроллеры)».

По мнению г-жи Чебыкиной, этот рынок уже созрел, и его участники понимают экономический эффект от внедрения цифровых решений. 

Однако руководитель направления производственных систем «Рексофт» Денис Прудников убеждён, что далеко не все предприятия из тех, что активно внедряют цифровые технологии, могут в полной мере оценить их пользу. 

«Крупные промышленные холдинги, особенно в ТЭК, металлургии, горнодобыче и агропроме, уже имеют достаточно высокий уровень цифровизации, включая инфраструктуру интернета вещей (internet of things, IoT), хранилища данных и инструменты аналитики. 

Однако российские предприятия движутся к «Умному производству» неравномерно: одни отрасли уже демонстрируют зрелость, тогда как другие только начинают этот путь. Пока мониторинг в реальном времени стал стандартом в основном для крупного бизнеса», — сообщил г-н Прудников.

Что контролируют в режиме реального времени: оборудование, процессы или качество?

Онлайн-мониторинг охватывает сразу несколько направлений, но приоритеты расставляются по необходимости. Как отмечает Анна Чебыкина, ответить на этот вопрос однозначно не получится. Но она убеждена, что контроль оборудования — это практически вопрос жизни и смерти для производства: «Если остановится критически важный агрегат, то встанет весь завод». 

Технологические цепочки тоже постепенно уходят в цифровое управление. Человеку сложно одновременно следить за всей конвейерной линией и реагировать на каждое изменение. А вот контроль качества, хотя и сложнее для автоматизации, уже входит в практику: современные системы машинного зрения, рентгеновские и ультразвуковые линии контроля выводят этот процесс на новый уровень, отмечает эксперт.

Денис Прудников, в свою очередь, акцентирует внимание на том, что основой «умного производства» является интеграция датчиков на оборудовании. Именно она позволяет контролировать состояние станков, проводить предиктивное обслуживание, а также  мониторить качество и оптимизацию цепочек поставок.

«Сначала предприятия берут под контроль работу станочного парка. Собственнику важно знать: станок работает и приносит деньги или простаивает. На втором месте — технологические параметры (температура, давление), так как от них напрямую зависит безопасность. Логистика и контроль качества внедряются чуть реже, так как требуют более сложной инфраструктуры», —  поделился опытом основатель компании ООО «ИНСАЙТ Электроникс» (INSYTE Electronics) Сергей Грибанов.

Рынок мониторинга сегодня балансирует между классикой и инновациями. 

По мнению г-на Грибанова, системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) остаются фундаментом, но датчики интернета вещей переживают настоящий бум — их легко интегрировать даже со старым оборудованием.

При этом, по мнению г-жи Чебыкиной, программные системы для управления и контроля чаще выбирают руководители. Технологии дают им возможность видеть весь процесс на одном экране и принимать решения оперативно. А для тех, кто находится в центре процессов, наиболее подходят датчики интернета вещей и системы диспетчерского контроля — они позволяют грамотно управлять ресурсом, который находится в распоряжении данных участков.

При этом, несмотря на доступность и простоту интеграции ряда таких решений, сложности с их внедрением могут возникнуть.

«Проблема заключается в том, что на старых советских заводах часто стоит парк разнородного оборудования и устаревших систем, которые «не говорят» на современных языках», — поясняет коммерческий директор ГК «Неразрушающий контроль».

«Связать новое и старое оборудование в единый контур — задача нетривиальная. Я считаю, что основная сложность здесь не столько техническая, сколько организационная: нужно стандартизировать данные, чтобы система управления ресурсами предприятия  корректно воспринимала сигналы с производства», — добавил Сергей Грибанов.

«Интеграция цифрового контроля с существующими системами — один из основных вызовов для машиностроительных предприятий. На производствах, в том числе машиностроительных, годами накапливаются разрозненные решения, тем самым возникает ситуация «лоскутного одеяла». Интеграция нового слоя цифрового контроля с существующими системами требует глубокой экспертизы. Необходимо синхронизировать множество данных, чтобы информация с датчиков оборудования корректно ложилась в учетную систему, влияла на графики ТОиР и себестоимость продукции», — подтвердил директор по отраслевым решениям для машиностроения ООО «К2 ТЕХ» Евгений Васильев.

О финансовой стороне вопроса говорит Денис Прудников. По его словам, стартовые инвестиции в интеграцию систем управления превышают десятки миллионов рублей, при этом больше половины организаций не могут использовать облачные платформы из-за корпоративных регламентов информационной безопасности. Поэтому интеграция остаётся одним из самых сложных и затратных этапов цифровизации.

Результаты внедрения: сокращение простоев, экономия и рост качества

Эксперты сходятся во мнении: цифровой мониторинг сокращает простои и аварии.

«Цифры говорят сами за себя. Внедрение онлайн-контроля позволяет сократить внеплановые простои на 15–20% уже в первый год. Мне известно из опыта, что объективная картина загрузки оборудования часто становится открытием для руководства. Это позволяет отказаться от закупки новых станков, оптимизировав работу имеющихся», – рассказал г-н Грибанов.

Конкретные примеры привёл руководитель направления производственных систем «Рексофт».  

«На Магнитогорском металлургическом комбинате (ММК) работает система на базе машинного обучения, которая выдаёт рекомендации по управлению подачей кислорода в доменную печь с точностью 90%. А на предприятиях с низким уровнем цифровизации внедрение систем управления  повышает производительность на 2–4%, коэффициент использования оборудования — на 3–6%», – рассказал г-н Прудников.

Кроме того, мониторинг помогает экономить энергоресурсы и материалы. Как объясняют эксперты, когда видишь потребление электроэнергии в реальном времени, сразу заметны аномалии и перерасходы. 

В этом контексте показателен пример предприятий «ЕвроХима», где за 1,5 года использования инструментов цифрового контроля экономический эффект превысил 1 млрд рублей, отмечает г-н Прудников. 

Что касается качества продукции, переход к мониторингу в процессе производства снижает брак: отклонение температуры или давления фиксируется до того, как партия будет испорчена. Компьютерное зрение и спектрометрический контроль заменяют субъективные методы, повышая точность и сокращая потери сырья. Человек физически не может отслеживать такой объём данных. И именно этот фактор зачастую становится главным для принятия руководством решения перейти на новые технологии.

«Компьютерное зрение уже применяется для автоматического контроля качества и промышленной безопасности. Например, в «Норникеле» совместно с «Рексофт» создана система спектрометрического контроля конвертирования, заменяющая субъективные визуальные методы на точный количественный подход, который автоматически определяет стадию процесса и состав расплава. Непрерывный контроль позволяет выявлять отклонения на ранних стадиях, а не после выпуска бракованной партии. Это помогло сократить потери меди на 0,5–1%: в промышленном масштабе такой эффект даёт до 200 млн рублей в год только на одной площадке», — сообщил Денис Прудников.

Главные барьеры: о стоимости и кадрах

С появлением тренда цифровизации в промышленности эти процессы ассоциируются с большими денежными затратами и страхом, что вложения не окупятся. Однако, по словам г-на Грибанова, благодаря облачным решениям порог входа снизился, и для пилотного проекта может хватить небольшого бюджета. Окупаемость, как правило, высокая — от 6 до 12 месяцев, так как эффект от сокращения простоев виден практически сразу.

Важно понимать, что объём затрат будет зависеть от сложности решений, готовности оборудования и инженерных коммуникаций к их внедрению. Стоимость каждого проекта обсуждается индивидуально, отмечает г-жа Чебыкина. 

Статистика показывает более реалистичные цифры. Так, по оценкам 62% компаний, стартовые инвестиции превышают десятки миллионов рублей, крупные производства могут потратить на внедрение сотни миллионов. Приводя эти данные, Денис Прудников отметил, что исходя из практики средний срок возврата вложений составляет от 12 до 24 месяцев.

«Единый центр управления производством окупается через год-полтора после запуска. Важно, что решения на базе ИИ, интернета вещей и аналитических платформ можно масштабировать поэтапно, оценивая эффект на каждом шаге, что снижает первоначальные риски и распределяет затраты», — добавляет эксперт.

Таким образом, по мнению экспертов, расходы на интеграцию уже не являются барьером для цифровизации. Главная проблема — кадровый голод и сопротивление изменениям на местах. Как отмечает Сергей Грибанов, операторы по-прежнему часто воспринимают онлайн-мониторинг как «цифровой хлыст», а не как помощника. 

«Без грамотной работы с персоналом даже самая дорогая система может не взлететь», — считает эксперт.

Эти тезисы подтверждают и другие собеседники издания. 

«Сложность интеграции легко решается — отдайте эту задачу специалистам, они со всем разберутся. А вот кадры — это всегда главный фактор. 

Во-первых ,на производстве всегда нужен человек, который сможет поддерживать эту систему. 

Во-вторых, страх перед новым — это классика, особенно когда нужно довериться не живому человеку, а «цифре». Поменять внутреннюю культуру, научить людей грамотно использовать все инструменты — вот большой вызов», -– говорит коммерческий директор ГК «Неразрушающий контроль».

«Внедрение цифровых инициатив часто ведётся директивно сверху и встречает сопротивление линейного персонала, не видящего практической пользы в изменениях, а отсутствие развитой цифровой культуры вызывает недоверие, особенно в регионах. Технологические ограничения и кадровый дефицит остаются ключевыми барьерами, и именно кадровая проблема всё чаще выходит на первый план, поскольку стоимость оборудования со временем снижается, а интеграция становится проще благодаря зрелости решений», — заявил руководитель направления производственных систем «Рексофт».

Тенденции на ближайшие пять лет

Эксперты выделяют три ключевых направлениях:

• предиктивная аналитика и ИИ, способные принимать решения самостоятельно;
  
• цифровые двойники и периферийные вычисления (edge computing) для безопасного моделирования процессов;
  
• переход на отечественные платформы и интегрированные цифровые экосистемы.
  

Эти векторы, по мнению Дениса Прудникова, уже зарождают Индустрию 5.0, где человек и технологии взаимодействуют гармонично, создавая устойчивые производственные системы. Он считает, что для крупных предприятий цифровой мониторинг рано или поздно станет обязательным. 

«Предприятие без цифрового контроля через 10 лет будет неконкурентоспособным», — уверен Сергей Грибанов.

«Предпосылки для шага к индустрии 5.0 складывались давно не только в рамках единичных предприятий, а в рамках глобального рынка и государств: растут требования к качеству, к скорости; задачи рынка становятся не просто объёмнее, а интереснее и сложнее, что требует переключения специалистов с рутинной работы на качественную проработку запросов», — убеждена Анна Чебыкина.

Безусловно, не последнюю роль в этом играет поддержка государства: программы импортозамещения и индустриальные рынки компетенций (ИЦК).

«С учётом нарастающих требований к промышленной безопасности, экологическому контролю и прослеживаемости продукции, обязательность цифрового мониторинга для крупных предприятий в отдельных отраслях — вопрос ближайших лет, хотя универсального законодательного требования пока нет», — считает г-н Прудников.

Эксперты сходятся во мнении: предприятия, которые в ближайшие годы не внедрят системы цифрового мониторинга, рискуют потерять конкурентоспособность. По мере развития технологий и снижения стоимости решений контроль производственных процессов в реальном времени постепенно становится не преимуществом, а необходимым элементом современной промышленности.