Автоматизация промышленности. Тренды-2024

Цифровая трансформация и автоматизация промышленности являются одними из национальных целей страны. И пусть, по данным прошлогоднего опроса, к лету 2023 года лишь 15,8% российских предприятий достигли высокого уровня в развитии этих областей, остальные всё же стараются не отставать.

Отечественные компании активно инвестируют в повышение уровня кибербезопасности, начинают использовать искусственный интеллект и уже набрались опыта в применении цифровых двойников, но чаще обращаются к автоматизированным системам управления технологическим процессом (АСУ ТП).

Эксперты считают, что востребованность таких систем диктуют растущие потребности в автоматизации производства, которая на примере ряда российских предприятий доказала свою эффективность и актуальность в текущей экономической ситуации.

Мы уже писали о том, что наиболее популярными у промышленников в 2023 году технологиями были такие, как машинное зрение, дашборды, нейросети и беспилотные авиационные системы. Предприятия продолжали развивать и интернет вещей. Однако наступил новый год, который внесёт в промышленность и её цифровую трансформацию свои корректировки.

Основатель компании-интегратора АСУ ТП «Эвоматикс» Максим Белинка поделился прогнозом ведущих трендов на рынке автоматизации в 2024 году.

Подводя итоги уходящего года, эксперты компании проанализировали наиболее острые темы, обсуждаемые специалистами по автоматизации промышленности в 2023-м.

«Сопоставив множество источников, мы нашли закономерности и явные тенденции. Некоторые из них не только не потеряют актуальности, но и станут в ближайшем будущем ещё более масштабными и всеохватывающими», — отметил г-н Белинка.

Унификация

Так, аналитики считают, что стремление к разработке и внедрению единых отраслевых и межотраслевых стандартов можно отнести к тренду не только рынка АСУ ТП, но и к вектору развития промышленности в целом. Проблема отсутствия либо несовершенства стандартизации назревала не один год, и в 2024-м будет прилагаться ещё больше усилий для выработки единых стандартов на разных уровнях.

Унификация является одним из так называемых бонусов стандартизации. Благодаря ей различные изделия практически теряют свою принадлежность к одной конкретной сфере применения и становятся доступными в смежных отраслях.

Отметим, что в 2023 году по приказу Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в России утвердили предварительный национальный стандарт ПНСТ 864-2023 «Умные (SMART) стандарты. Общие положения». Он является первым в своём роде документом национальной стандартизации страны и одним из первых, в который ввели понятие умного (SMART) стандарта. Он вступит в силу уже 2 февраля 2024 года.

В пресс-службе Росстандарта отмечают, что SMART-стандарты и сопутствующие им сервисы позволят быстрее и точнее искать информацию, а после — эффективно её анализировать. «Умный» стандарт практически выполняет функцию обычного, но более полезен именно цифровизированному предприятию, так как способен передавать нормативные данные напрямую как в человеко-, так и в машиночитаемых видах.

Кросс-сегментность и кросс-функциональность

Одним из важнейших трендов в АСУ ТП является создание сквозной системы, с одной стороны, объединяющей задачи уровня АСУ ТП и MES с решением бизнес-задач, с другой — соединяющей в единый виртуальный механизм физически отдельные сегменты (разные цеха, отдалённые производства).

«Интересно, что такие задачи повлекли за собой изменения и в самом процессе разработки. Чтобы создать сквозную систему, недостаточно компетенций ИТ, поэтому некоторые компании привлекают бизнес-аналитиков, внедряя их в ИТ-отдел на месяцы и даже годы с самого начала работы над проектом», — отметил г-н Белинка.

Процесс объединения цехов и других сегментов заводских комплексов сталкивается с препятствиями, которые подкидывает суровая реальность. Так, на многих предприятиях всё ещё остаются проблемы «зоопарка технологий» и «лоскутной автоматизации» даже внутри одного цеха.

Это происходит из-за того, что процесс накапливания различных цифровых инструментов у многих компаний происходит не один десяток лет. С каждым годом, со всяким инновационным ИТ-решением круг используемых на предприятиях информационных продуктов только расширяется.

Тем не менее создание бесшовного сквозного единого ИТ-ландшафта и другие этапы с переходом к кросс-сегментности, безусловно, станут важными трендами 2024 года.

Одним из примеров этого направления на государственном уровне является платформа Государственной информационной системы (ГИСП), в которую в 2023-м были внесены все федеральные и региональные инструменты поддержки промышленности. Перед этим их, конечно, оцифровали.

Поиск инноваций

По мнению основателя компании-интегратора АСУ ТП «Эвоматикс», амбициозные цели так называемой цифровой трансформации (т. е. кросс-функциональной трансформации производства, затрагивающей бизнес-процессы) требуют инновационных решений. Фокус ближайших лет будет на поиске прорывных технологий. Именно инновации позволят прийти к кардинальной смене модели производства и дадут ощутимые финансовые результаты.

Например, в числе инновационных прорывов в области цифровизации прошлого года можно отметить конфиденциальные вычисления во время обработки данных в облаке. Специалисты компании Nvidia внедрили в неё поддержку ускорителей на базе GPU, что позволило расширить границы применения технологии. Теперь она более способна эффективно работать в обучении искусственного интеллекта и при решении других высокопроизводительных задач.

В нашей стране это направление пока только набирает популярность. Однако несколько основных провайдеров облачных технологий уже предлагают российскому рынку анклавы для работы с похожими задачами.

Кроме того, в 2023 году особое место в сфере управления данными занимало внедрение концепции Data Lakehouse («озеро данных»), которая основана на объектном хранилище S3. Её особенность заключается в том, что она позволяет использовать такие файловые форматы, как Parquet или Avro, для более удобного хранения.

Одной из первых российских компаний, которые уже успели оценить эффективность инновации, является X5 Group. После экспериментального запуска технологии специалисты X5Tech отметили, что им удалось снизить затраты на хранение и обработку 1 ГБ, при этом не потеряв в скорости.

Предиктивная и прескриптивная аналитика

Ещё один тренд, набирающий обороты в области автоматизации промышленных предприятий, — это предписывающая, или прескриптивная, аналитика данных.

Если в 2023 году говорили о предиктивных системах, позволяющих вычислять и узнавать паттерны и на основании этого предсказывать результат, тема следующих лет (шаг на ступеньку выше) — предписывающая аналитика, позволяющая понять принципы действия паттернов и способная не только дать информацию о том, что будет, но и вычислить наиболее рациональный ответ на вопрос, что делать. Такие экспертные системы откроют совершенно новые горизонты для уровня не только производственного планирования, но и бизнес-решений.

Так, за счёт передовых алгоритмов и машинного обучения, используя этот способ, аналитики компании могут рассчитать производительность, объём доступных ресурсов, учесть прогнозы и получить курс дальнейших действий, причём практически исключив возможность ошибок, связанных с человеческим фактором.

Эксперты считают, что, прибегая к прескриптивной аналитике, специалисты освобождают себя от принятия решений, которые могут повлиять на будущее предприятия. Они фактически получают руководство, от успешности выполнения которого зависит достижение цели.

Кроме того, внедрение этой технологии позволит предприятиям сократить множество операционных расходов.

Сотрудничество с Востоком

«Несмотря на развитие импортозамещающих технологий, параллельно будет прогрессировать взаимодействие с лояльными странами, прежде всего Китаем. Такое сотрудничество не только не помешает развитию промышленности внутри страны, но и, наоборот, усилит его, предоставив большие возможности и инструменты для стремительной эволюции», — уверен Максим Белинка.

Так, в Институте статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ считают, что драйвером экономического роста Китая является не что иное, как цифровая экономика. Только с 2012 по 2021 год она выросла на 15,9%. Как отмечает научный сотрудник Центра научно-технической, инновационной и информационной политики ИСИЭЗ Инга Иванова, страна переходит от концепции развития «сделано в Китае» к «создано в Китае». Например, согласно последним данным Bloomberg, в 2023 году китайские компании импортировали на 14% больше оборудования для производства чипов, чем в 2022 году.