Импортозамещение в сфере АСУ ТП: практический опыт и перспективы развития
В условиях современных геополитических и экономических реалий импортозамещение автоматизированных систем управления технологическими процессами приобрело особую актуальность для российских промышленных предприятий. Для многих руководителей и главных инженеров заводов этот процесс стал не просто технологической задачей, а вопросом обеспечения бесперебойного функционирования производства в долгосрочной перспективе.
«Есть два случая автоматизации. Первый — это решение greenfield, то есть новый проект, а есть замена системы в рамках импортозамещения. Во втором случае она проходит из-за требований регулятора с точки зрения критичной инфраструктуры. Сами предприятия в эту историю не идут. Здесь не стоит говорить про экономическое обоснование. Такие проекты не являются коммерчески выгодными, они идут в рамках снижения рисков и зависимости от западных технологий», — заявляет директор департамента «Горная добыча и металлургия» ООО «Рексофт» Рустам Гогов.
Другое дело, говорит эксперт, — внедрение системы автоматизации, например, по собственным задачам предприятия. Здесь играют роль две составляющие: сокращение персонала и возможность оперативного управления технологией. И это как раз достаточно легко переводится в деньги: считают экономию на фоне оплаты труда, минимизации потерь по сопутствующему сырью и по итоговому продукту и учитывают повышение качества.
Российский рынок систем промышленной автоматизации сегодня переживает этап активной трансформации. По оценке начальника отдела разработки ПО и управления продуктами департамента автоматизации энергетики АО «Искра Технологии» Владимира Трофимова, в России уже сейчас существует много производителей программно-технических комплексов АСУ ТП, которые успешно работают над обеспечением технологического суверенитета нашей страны.
Важным фактором, характеризующим текущее состояние рынка АСУ ТП, является зрелость отечественных производителей, которые до определённого момента занимали небольшую нишу достаточно простых ПЛК для частного сектора, например «умного дома» или автоматизации тепловых пунктов, систем вентиляции и т. д., обращает внимание руководитель инженерного центра ICL ООО «АйСиЭл Сервисез» Рим Халитов.
По его мнению, говорить о создании полного спектра решений от КИП до MES ещё рано. Также влияние на развитие рынка оказывают достаточно сложные процедуры квалификации в Минпромторге РФ, большие инвестиции в НИОКР, долговременные испытания и полигонные тестирования.
Как отмечает архитектор решений департамента промышленной автоматизации ООО «Рексофт» Сергей Михайлин, с уходом иностранных вендоров наш рынок АСУ ТП оказался отброшен во времени минимум на 10 лет, и основной вызов — это скорейшее навёрстывание отставания и обретение импортонезависимости.
«Этот процесс для систем промышленной автоматизации сейчас идёт относительно неравномерно. Для законодательно определённых объектов критической инфраструктуры бизнес обязан использовать отечественные продукты и делает это. А для некритических объектов многие предприятия продолжают использовать системы иностранных производителей, поставляемые по параллельному импорту.
Это не говорит о том, что процесс импортозамещения „буксует”, это больше связано с экономическими расчётами полной стоимости владения системой управления. То, что было установлено в рамках 5‒8 лет до 2022 года, ещё вполне качественно будет выполнять свои функции в будущем, и если замена не требуется законодательно, то выгоднее поддерживать текущее техническое состояние, нежели менять систему управления „под корень”.
При этом скорость и качество процесса замены будут напрямую зависеть от уровня развития отечественных продуктов, степени их локальной поддержки, времени поставки и цены», — считает Сергей Михайлин.
Он указывает, что как раз с этим и есть проблемы, так как резкое увеличение спроса, кардинальные изменения логистических цепочек и дефицит полупроводниковых компонентов дают многомесячные сроки изготовления. Производители просто перегружены заказами, и предприятия вынуждены искать альтернативные каналы транспортировки и новых поставщиков иногда в ущерб функциональности.
В качестве решения г-н Михайлин предлагает расширить выпуск отечественных продуктов промышленной автоматизации для закрытия повышенного спроса в настоящем и стабильных поставок в будущем.
Основатель сервиса доставки flordex.com Аблайхан Аяпов сравнивает рынок АСУ ТП в России с человеком, который решил отказаться от кофе и перейти на чай — вроде бы ничего страшного, но «ломка» всё же есть. Бизнесмен уверен, что после ухода крупных иностранных поставщиков предприятия остались с десятками разрозненных решений, а задачи при этом не изменились, по-прежнему нужны надёжность, безопасность, предсказуемость. Хотя г-н Аяпов и уточняет:
«К 2025 году отрасль уже не в шоке — теперь идёт реальная работа по выстраиванию собственных систем. При этом сохраняются серьёзные вызовы: нехватка компонентной базы, несовершенство программных платформ и дефицит инженеров с опытом внедрения именно отечественных решений».
Мифы и реальность импортозамещения
В процессе перехода на российские разработки руководители предприятий сталкиваются с рядом устойчивых мнений, часть из которых не соответствует действительности. Рустам Гогов выделяет три распространённых заблуждения. Например, что среди аппаратных решений по АСУ ТП в России нет аналогичных по уровню зарубежным.
Эксперт согласен, что в этом утверждении есть доля правды, так как, действительно, в стране не выпускают логических устройств, которые могут решать многооперационные задачи и управлять сложными технологическими процессами. Однако в большинстве случаев там, где нужны менее производительные устройства, отечественные продукты есть.
Второй распространённый миф касается отсутствия качественных российских SCADA-систем. Г-н Гогов уверенно заявляет о решениях от таких производителей, как «Альфа-платформа», «Каскад-платформа» и т. д., которые позволяют строить как нижний и средний уровни автоматизации, так и комплексную систему.
«Зарубежные SCADA-системы, в отличие от отечественных, обладают рядом преимуществ. Среди них — аналитика, в которую входят инструменты машинного обучения для прогнозирования сбоев и анализа больших данных, выявления трендов; облачные технологии; модульность — гибкая настройка системы, интеграция с ERP/MES; поддержка OPC UA, MQTT, упрощающая интеграцию с оборудованием; интуитивный дизайн, создание индивидуальных дашбордов.
На наш взгляд, наиболее сложными в части замещения являются алгоритмы прогнозирования работы систем и связанные с этим вопросы использования машинного обучения для предсказания будущих событий», — признаёт различие в функционале Рим Халитов, хотя и уточняет, что отечественные разработчики SCADA уже шагнули далеко вперёд.
Он уверен, что ожидающие возвращения западных вендоров потребители совершают ошибку, и связывает это с оправданием нежелания начинать сложную и болезненную процедуру перемен. Текущая ситуация убеждает в фундаментальных изменениях в сторону технического суверенитета и необходимости замещения основных систем производственной автоматизации.
Противникам перехода на новые отечественные системы г-н Халитов рекомендует учитывать невозможность апгрейда центрального ПО и всё возрастающие требования регуляторов в лице госорганов. По словам эксперта, российские производители всех трёх уровней АСУ ТП (КИП, контроллеров, систем диспетчеризации) активно развиваются, демонстрируя способность к масштабированию и гибкость в части нишевых, отраслевых решений.
«Действительно, есть некоторые проблемы на сложных КИП, например в приборах учёта и расхода на основе технологического принципа Кориолиса, которые используются в теплоэнергетике. У нас, бесспорно, есть российские аналоги, но работающие с меньшей точностью и надёжностью», — уверяет Рустам Гогов.
Нужно отдавать себе отчёт, что отечественные решения по-прежнему зависят от компонентной базы, говорит системный аналитик ООО «АйТи Бастион» Максим Грачёв и уточняет, что львиную долю компонентов для оборудования АСУ ТП производят в странах Юго-Восточной Азии.
С этим согласен и Владимир Трофимов, который подчёркивает, что импортозамещение микроэлектронных компонентов, которые используются в аппаратной части устройств, — это главный вызов. С точки зрения разработки программного обеспечения в России проблем практически нет, для большей части решений уже разработаны отечественные продукты, которые зачастую превосходят зарубежные.
«К сожалению, на настоящий момент полноценных замен АСУ ТП лидирующих иностранных производителей (Honeywell, Emerson, Yokogawa, Siemens) нет. Это неудивительно, ведь каждую из них разрабатывали много десятков лет.
Мы вынуждены проходить этот путь гораздо быстрее, и это в разы сложнее. АСУ ТП представляет собой целый комплекс программных и аппаратных средств, которые должны работать как единый организм по чётким и понятным правилам. Это требует от изготовителя самых разнообразных знаний, как технических, так и организационных.
Однако на российском рынке уже появились хорошо зарекомендовавшие себя фирмы — производители промышленных контроллеров (ПЛК) и систем наблюдения и контроля технологического процесса (SCADA). Для построения полноценной АСУ ТП они часто входят в тесное технологическое партнёрство, стараясь создать из своих продуктов единый программно-аппаратный комплекс (ПАК). Есть и такие, которые стремятся разработать полностью свой ПАК, но это достаточно длинный и затратный путь. Не все готовы инвестировать в него», — рассуждает Сергей Михайлин.
Яркими примерами специализированных отраслевых решений, которые были у зарубежных вендоров и активно применялись в промышленности, являются протоколы SSI, CANOpen, а также полноценная распределённая система, говорит директор по техническому маркетингу ООО «РегЛаб» Максим Казаков. Российские компании в эту нишу не допускали, соответственно, они не занимались разработкой.
Тем не менее, по мнению эксперта, этот вопрос уже активно решают, так как отечественные производители всегда были открыты к решению задач пользователя. Г-н Казаков отмечает, что в плане создания DCS уже есть прорыв и продукт его компании проходит апробацию на действующей технологической системе.
Ещё одним вызовом, связанным с напряжённой международной обстановкой, директор по маркетингу и стратегическому развитию ООО «Динамические системы» Анна Австрейх называет необходимость усиления мер информационной безопасности и защиты АСУ ТП как элемента критически информационной инфраструктуры.
Задача состоит не только в ограничении применения иностранных программно-технических комплексов в их составе, но и в изменении архитектуры, модернизации систем обеспечения информационной безопасности. Владимир Трофимов считает, что в первую очередь следует менять оборудование АСУ ТП, которое не соответствует требованиям информационной безопасности, так как оно делает систему уязвимой. К нему можно отнести межсетевые экраны и серверы.
Важным ограничением для некоторых отраслей является отсутствие отечественных аналогов систем Advanced Process Control.
«Все западные поставщики мельниц, флотомашин, конвейеров всегда отправляли в комплекте системы APC, которых на данный момент у российских поставщиков не существует. Бесспорно, есть попытки что‑то подобное сделать, но полноценных оптимизационных решений с прямой связкой с АСУ ТП ещё нет. Хотя эксперименты идут», — поясняет Рустам Гогов.
По мнению Рима Халитова, большая часть проблем вызвана не «узкими местами» российских АСУТП, а «лоскутностью» внедрения ИС на предприятиях либо попыткой накрыть все процессы единой ERP-системой, невзирая на зрелость и автоматизацию конкретных производственных участков. И отсутствие подобных глобальных систем управления уровня SAP — пожалуй, единственное «узкое место», которое нельзя компенсировать средствами АСУ ТП. Оно требует в первую очередь работы с бизнес-процессами, считает представитель ICL.
Перейти без перебоев
Дополнительную сложность в процессе перехода на новые технологические платформы вносит необходимость обеспечения непрерывности производства, говорит Анна Австрейх.
«Риски простоя и потери эффективности сохраняются, особенно при замене сложных компонентов, однако плановая пошаговая трансформация с тестированием и обучением персонала позволяет минимизировать эти угрозы.
В ряде случаев при организации миграции используются виртуальные модели, которые позволяют воспроизвести сложный технологический процесс, реалистично отражая работу цехов, участков и оборудования. С их помощью выявляют узкие места, скрытые проблемы и оптимизируют производственную деятельность предприятия», — поясняет представитель ООО «Динамические системы».
Если речь идёт о полной модернизации системы, то невозможно провести её быстро, не выводя из работы основное оборудование, уточняет Владимир Трофимов. Однако собственники предприятий могут поэтапно менять наиболее критичные компоненты, например перейти с импортных серверов верхнего уровня на отечественные. Это может быть выполнено за минимальное время.
«Импортозамещение идёт на действующих предприятиях. Основные ресурсы и время забирает этап параллельного тестирования, когда одновременно работают и новая, и старая системы, ведь производственный процесс никто не отменял. Эта ситуация может длиться достаточно долго, потому что это перевод на полностью новую платформу — это прямые риски.
А, следовательно, предприятие несёт дополнительные затраты, потому что приходится делать дополнительную инфраструктуру для функционирования двух систем. Сам переход на новую отечественную АСУ ТП для типового металлургического или горнодобывающего предприятия — это минимум 3‒5 лет», — поясняет г-н Гогов.
«Вопрос подготовки миграции с зарубежной оснастки на отечественную на действующих системах — задача крайне сложная, а иногда и вовсе невозможная без длительной остановки технологических процессов. Для проведения подобных мероприятий требуется тщательная и долгая подготовка — на примере из практики, переход на новую систему управления процессами в цехе детского питания на молочном предприятии занял три года.
Помимо ограничений со стороны самого бизнеса, немаловажной остаётся техническая сторона вопроса. Перейти на отечественные решения под ключ сейчас не получится — таковы реалии глобального рынка. Дорога российскому производителю полностью открыта разве что на новых производствах — и даже там сначала необходимо доказать, что система надёжная и работает эффективно», — подчёркивает сложность данного процесса Максим Грачёв.
Аблайхан Аяпов справедливо замечает, что основные расходы (до 80% бюджета) съедают аудит и интеграция, особенно если документация на старую систему утеряна или написана «по наитию». Кроме того, как указывает эксперт, существуют «скрытые» затраты, составляющие 20–30% от общего бюджета проекта, на обучение персонала, переписывание внутренних инструкций, обновление ГОСТ‑документации и замену серверной инфраструктуры.
«В случае чёткого понимания иерархии процессов, связанности информационных систем с технологической цепочкой и согласованной стратегии перехода риски остановки или сбоя в производственном цикле будут минимальны. Как вариант стратегии может быть принят план по-
этапной модернизации: сначала меняем „голову”, управляющее ПО (SCADA) с применением при необходимости преобразователей интерфейсов и протоколов, далее идёт посегментная замена контроллеров», — предлагает Рим Халитов.
Время и бюджет зависят от множества факторов: объёма решаемой задачи, этапов модернизации (не всегда есть возможность остановить ту или иную технологическую установку для полного перевода завода), — говорит Максим Казаков.
«Конечно же, необходимы дополнительное обучение и подготовка эксплуатирующего персонала к новым продуктам. Это сопряжено с временными затратами, человеческими ресурсами и финансами, кроме того, сейчас отрасль претерпевает существенный кадровый голод. Мы со своей стороны стараемся максимально лояльно подходить к данному вопросу: плотно работаем с учебными заведениями, проводим бесплатное обучение, семинары», — делится опытом директор по техническому маркетингу ООО «РегЛаб».
К слову, камнем преткновения во время перехода на автоматизированные решения зачастую становится отказ российских разработчиков предоставлять тестовый доступ к своим продуктам.
«Наличие „демо” — это некий показатель зрелости, а его отсутствие — это стандартная ситуация для новых, не апробированных или „сырых” разработок.
Производитель не хочет испортить впечатление заказчика о своём продукте, в котором присутствуют недоработки или откровенные ошибки, а значительная часть привычных функций отсутствует и „будет реализована в следующих версиях”. Самый действенный способ убедить заказчика — это продемонстрировать работу „демо” с нужным функционалом, а лучше — уже успешно работающего реального решения», — предостерегает Сергей Михайлин.
В 2026 году «Северсталь» планирует протестировать открытую АСУ ТП. При этом производители контроллеров считают, что успешные испытания похоронят многих вендоров.
Перспективы развития отечественных АСУ ТП
Эксперты отрасли сходятся во мнении, что в ближайшие 3‒5 лет рынок отечественных АСУ ТП продолжит активно развиваться, хотя и не без определённых трудностей. Владимир Трофимов предполагает, что каких‑то резких изменений ждать не стоит. По мере ужесточения требований к внесению в Реестр российской промышленной продукции отечественные производители программно-технических комплексов АСУ ТП будут постепенно повышать степень локализации производства и увеличивать долю отечественных компонентов.
«Сейчас мы выводим на рынок новый программно-технический комплекс „ИскраТехно” для построения многофункциональных АСУ ТП и систем сбора и передачи информации (ССПИ) подстанций 6–750 кВ, разработанный с учётом актуальных стандартов и требований. Оборудование ПТК может эксплуатироваться на объектах десятки лет, поэтому заказчикам важно выбирать перспективные и надёжные решения. Аппаратные компоненты ПТК „ИскраТехно” будут внесены в Единый реестр российской радиоэлектронной продукции», — рассказывает г-н Трофимов.
По словам Анны Австрейх, основные перспективы развития АСУ ТП связаны с повышением их гибкости и адаптивности, применением в их составе систем класса APC, способных самостоятельно настраиваться и адаптироваться к изменяющимся условиям среды и технологического процесса.
«Подобные системы позволяют на основе заложенной виртуальной модели объекта, онлайн-анализа входных параметров и состояния контролируемого действия определять целевые параметры ведения технологического процесса и применять управляющее воздействие, позволяющее его оптимизировать (например, обеспечить максимальный выход продукта, энергоэффективность при работе в безопасных режимах)», — объясняет г-жа Австрейх.
Также она отмечает важность интеграции АСУ ТП с MES-системами на отечественных платформах для создания комплексных решений. Они предусматривают использование при управлении технологическими процессами встроенных в MES мощных аналитических инструментов, таких как предиктивная аналитика, технологии искусственного интеллекта, моделирование сложных динамических систем и оперативный анализ рисков. Это способствует повышению прозрачности, обеспечению безопасности производственных процессов и общей эффективности деятельности предприятия.
Сергей Михайлин обращает внимание на необходимость стандартизации коммуникации или протокола связи для интеграции различных уровней с разной функциональностью. При этом эксперт подчёркивает важность открытости для всех и соответствия современным требованиям производительности и информационной безопасности. Он упоминает деятельность межотраслевой рабочей группы «Открытая АСУ ТП», в которую входят производители компонентов, системные интеграторы и конечные заказчики, работающие над созданием вендорно независимых, универсальных решений.
«Россия активно развивает стандарты IIoT и цифровые двойники — они постепенно станут частью АСУТП», — говорит Аблайхан Аяпов.
По его мнению, технологии из других сфер активно адаптируются для промышленной автоматизации, например из медицины берут системы раннего распознавания отклонений по сигналам датчиков (аналог мониторинга ЭКГ), а из ретейла — алгоритмы прогнозирования спроса, адаптированные для энергопотребления.
«В ближайшие 3‒5 лет отечественные АСУ ТП будут развиваться благодаря государственной поддержке, росту инвестиций в R&D и внедрению ИИ, машинного обучения, IoT и Big Data. Государственная поддержка включает финансирование и создание технологических кластеров для импортозамещения. Инвестиции в R&D позволят внедрять передовые технологии, повышая конкурентоспособность систем.
Новые технологии автоматизируют процессы, улучшат анализ данных и мониторинг. Отечественные разработки снизят зависимость от зарубежных технологий. Важны подготовка специалистов и сотрудничество промышленности с наукой для разработки инновационных решений, что создаст конкурентоспособные АСУ ТП для российского рынка автоматизации», — прогнозирует Рим Халитов.
Слово экспертам
Андрей Кондратьев, заместитель генерального директора по АСУ ТП ООО «УльтимаТек»
«Российский рынок АСУ ТП уверенно растёт, что подтверждает исследование „УльтимаТек” и Минпромторга в 2024 году. По нашим данным, объём рынка на тот момент достиг примерно 120 млрд рублей с учётом инжиниринга, а также поставок оборудования и ПО. Наши аналитики прогнозируют ежегодный рост в среднем на 25-27%, и эта тенденция, вероятно, сохранится как минимум до 2027 года.
Первое направление развития рынка АСУ ТП в ближайшем будущем — это разработка и совершенствование функционала существующих систем, особенно в части РСУ, предназначенных для применения на объектах нефтепереработки, нефтехимии и химии. При переходе на аналогичные решения необходимо проводить тщательное тестирование в реальных условиях.
То есть недостаточно лишь НИОКР, требуются пилотные проекты с учётом условий эксплуатации и инфраструктуры, чтобы определить возможность применения на сложных производственных объектах. В ходе испытаний аналоги проверяют на надёжность, резервирование и внутрисетевой обмен, включая шины передачи данных между узлами РСУ.
Второе направление — это доработка существующих АСУ ТП для управления ключевыми технологическими процессами на металлургических предприятиях. Там требуются высокопроизводительные процессоры с обменом данными со скоростью в сотни микросекунд. Кроме того, актуальна разработка интеллектуальных и счётных модулей контроллеров для реализации того функционала, который на сегодняшний день представлен преимущественно в линейке Siemens».
Владимир Трофимов, начальник отдела разработки ПО и управления продуктами департамента автоматизации энергетики АО «Искра Технологии»
«Говоря про импортозамещение, стоит отметить, что при производстве оборудования АСУ ТП сохраняется высокая зависимость от зарубежных поставок микроэлектронной компонентной базы. На текущий момент доступен только минимальный набор отечественных элементов: резисторы, конденсаторы и ограниченный объём микросхем. Более сложные микропроцессоры и микроконтроллеры производятся в Китае и на Тайване, а значительная часть технологий контролируется недружественными странами, например компаниями Intel и AMD.
Быстро создать отечественные аналоги, которые по своим характеристикам будут соответствовать импортному продукту, невозможно, так как это требует воссоздания масштабных технологических цепочек поставок. Например, производители микроэлектроники на конференциях отмечают, что некоторые необходимые химические составы не изготавливаются в России с девяностых годов. Это значит, что для обретения полной технологической независимости должны быть восстановлены производственные процессы и во всех смежных областях».
Анна Австрейх, директор по маркетингу и стратегическому развитию ООО «Динамические системы»
«Несмотря на очевидные успехи, существует целый ряд серьёзных вызовов, с которыми сталкивается отрасль. Прежде всего, хотя объём рынка стабильно увеличивается, доля отечественных решений пока невелика. Преимущественно компании продолжают эксплуатировать устаревшие зарубежные системы от Siemens, Schneider Electric, Honeywell, Yokogawa и др.
На сегодняшний день процесс импортозамещения далёк от завершения, и отечественные производители пока могут предложить лишь ограниченный спектр решений».
Подготовил Артём Щетников. Фото: ru.freepik.com.
