УльтимаТек: Цифровой завод объединит технологические и бизнес-процессы

Все в мире сегодня происходит на огромных скоростях: передача информации, изменения на рынке, как внешнем, так и внутреннем. Кто быстрее, тот более конкурентоспособен. Технологические процессы тоже становятся более реактивными, гибкими и быстро адаптируются к любым изменениям за счет вывода их в цифровое поле.  

И технологии предприятия выбирают для себя соответствующие, которые помогут быть быстрее во всех отношениях. Например, мы в УльтимаТек провели в этом году большое исследование по рынку АСУ ТП в России, и 25% опрошенных компаний сказали, что скорость реакции, отклика — один из важнейших критериев, на который они обращают внимание при выборе ИТ-решения.

Технологии преобразовывают цеха в интеллектуальные пространства, где можно контролировать весь процесс производства — от поставок сырья до получения готовой продукции. Фактически, цифровой завод — это новое качество производства. На «обычном» заводе, чтобы понять суть происходящих в аппаратах процессов, надо активно перемещаться вдоль приборной панели, листать журналы, сличать данные разных датчиков — это долгий процесс, к тому же сопряженный с человеческим фактором. На цифровом заводе все объединено человеко-машинным интерфейсом, процессы автоматизированы, и это огромный прогресс по сравнению с ручным управлением. Влияние оператора по-прежнему существенно, он контролирует «автопилот», но все же именно комплекс цифровых продуктов (АСУ ТП, технологии построения цифровых моделей, предиктивной аналитики, интеллектуальное видеонаблюдение, удаленные помощники и многие другие) выводит производство на новый уровень.

Сегодня на крупных промышленных предприятиях оцифрован каждый бизнес-процесс. В технологических процессах цифровизация также стремительно набирает обороты. К концу 2024 года доля предприятий, применяющих на производстве технологии искусственного интеллекта, должна вырасти до 22%, а доля предприятий с технологией «цифровой двойник производства» увеличиться до 45%. К 2030 году эти показатели превысят 80%, прогнозируют в Минэнерго. В результате реализации таких проектов к 2035 году эффект от цифровой трансформации составит 700 млрд рублей.

За счет построения цифрового завода оборудование и технологические процессы становятся неотделимы от всего бизнеса. Если сравнивать производство с человеческим организмом, то цифровой завод — это нервная система технологических процессов.

Эта система, конечно, состоит не из одного решения, а целого комплекса. Важно, что сейчас цифровые заводы строят на базе отечественных решений. Этот процесс идет гораздо дольше, чем последние три года, и мы как интегратор уже знаем, кто из отечественных производителей в каком классе силен, кого с кем можно и нужно объединять, чтобы получилась единая целостная ИТ-экосистема, а заказчики получали максимальный эффект от технологий.

Этот комплекс включает датчики IoT, установленные на оборудовании, АСУ ТП, СУУ ТП, цифровые платформы и MES-системы, предиктивную аналитику, производственные системы на базе ИИ, технологии моделирования, удаленных помощников, системы бизнес-аналитики и ERP, и многие другие технологии. Отдельно стоит подчеркнуть важность связи на промышленных объектах, и это снова про скорость реакции, которая критична на промышленных предприятиях.

Цифровой завод — больше не концепция, это реальная модель

Внедрение любых нововведений сопряжено с высокой степенью неопределенности и воспринимается осторожно. Но когда-то мы также относились к первым автомобилям, самолетам. Теперь нам сложно представить современный мир без этих атрибутов.

С цифровыми двойниками, например, происходит то же самое. Когда они появились, в их пользе приходилось убеждать каждого заказчика. Но затем появляются первые пользователи технологии, дальше набирается критическая масса, и вот уже рынок смотрит на новый продукт с большим доверием и интересом. И мы видим по проектам, которые ведутся на рынке, что промышленность очень близка к этой точке, к пересечению количественного барьера, и через 3-5 лет внедрение «умных» технологий в цехах станет повсеместным. Нашу оценку подтверждают цифры: в России до конца 2024 г. цифровых двойников должны внедрить на 250 предприятиях. Затраты на их внедрение составят 145 млрд руб. Такой план был представлен в 2021 г. в дорожной карте «Технет 4.0», разработанной в рамках Национальной технологической инициативы.

Конечно, в самом начале пути саму концепцию цифрового завода распаковать было непросто. Если говорить о построении некой цифровой модели, то это не совсем корректный подход — созданный двойник производства начинает мгновенно устаревать, потому что процессы очень быстро меняются, и эффект начнет спадать. Но если походить к вопросу цифровизации как к созданию нового качества производства, то цифровой завод становится неотъемлемой частью конкурентоспособности предприятия.

Тем не менее, в некоторых компаниях реализация этой концепции на практике пока может быть ограничена. Дело в том, что на предприятиях стоит устаревшее оборудование, которое не оснащено датчиками и не может «рассказать о себе», а все данные — в головах отдельных сотрудников. Старое оборудование не способно на непрерывную аналитику в режиме реального времени, а ведь именно это дает возможность эффективно планировать каждое действие и повышать прибыльность бизнеса.

Поэтому в первую очередь производствам нужно пройти этап модернизации оборудования (оснастить КИПиА, если это возможно, или заменить на новое), чтобы была устойчивая база для цифровизации. Мы видим, что предприятий, которые ведут проекты по модернизации, становится больше, а значит барьеров, которые мешают цифровизации, будет все меньше. Для понимания масштабов — в России до 2028 г. на модернизацию только нефтеперерабатывающих заводов, включающую установку нового оборудования, планируется направить порядка 1 трлн руб. 

Бизнес-эффекты от внедрения концепции цифрового завода

По нашему опыту, основной эффект, ожидаемый на производстве от внедрения «цифры», это сокращение расходов. Собственно, это подтверждают цифры. С 2021 по 2023 году циф­ро­виза­ция и тран­сфор­ма­ция про­цес­сов при­нес­ли «Си­буру» бо­лее 30 млрд руб. «Роснефть» поделилась данными: за период с 2020 по 2023 год цифровизация принесла экономический эффект в размере 40 млрд руб., а их дочерняя компания в 2023 году сэкономила благодаря «цифре» 2,3 млрд руб. А в «Роснефти» прогнозируют снижение себестоимости добычи при запуске ИИ на 20%. Также после внедрения «цифры» мы видим изменение логистических процессов, отвечающее быстро меняющимся условиям рынка.

На достижение подобных результатов влияют ряд факторов: снижение брака и минимизация дефектов в процессе производства, точное прогнозирование и более тонкое управление технологическими процессами и бизнесом в целом.

На некоторых производствах благодаря цифровизации появляется возможность создавать продукцию такого качества, которое ранее было недоступным. Например, цифровой двойник может стать симулятором технологического процесса и с высокой точностью воспроизводить его в виртуальных условиях. На такой модели можно проводить поиск и апробацию продуктов, химических составов или способов обработки материалов и изделий. Проводя цифровое тестирование, можно менять параметры в той же виртуальной среде, без влияния на реальное производство, имитировать сотни вариаций и выбирать наилучшую. Исследования показывают, что технология цифровых двойников способна повысить качество продукции на 25% и увеличить доход на 10%.

Но только важно понимать, что все эффекты достигаются после внедрения не одного, а комплекса решений. Удобнее для заказчика, когда интегратор выступает маркетплейсом ИТ-решений с портфелем продуктов под все запросы бизнеса. И в этом маркетплейсе можно собрать подходящее комплексное решение из продуктов, которые тщательно проверяются и отбираются.

Цифровой завод на базе российских решений

Основной задачей российских разработчиков всегда было не просто создание технологий, сопоставимых с западными аналогами, а таких решений, которые будут конкурентны на международном рынке. Сейчас мы видим некий паритет — в чем-то отечественные решения превосходят продукты иностранных производителей, в чем-то мы уступаем, но, в целом, они достаточно сопоставимы. Опыт международных продаж команды «УльтимаТек» говорит о том, что мы вполне можем конкурировать на рынках, и не видим принципиального отставания от импортных решений.

Российские разработчики достигли значительного успеха в развитии решений класса промышленного интернета вещей (IIoT), систем для управления технологическими процессами (MES), у нас большой потенциал в части технологий машинного обучения и искусственного интеллекта (ИИ), в классе советчиков и помощников на основе ИИ на производстве, обработчиков технологической информации. Сейчас нам надо догонять решения в классе Advanced Process Scheduling и Advanced Process Control, то есть в области связи технологических и бизнес-процессов. Эта работа уже ведется и достаточно успешно.

Безусловно, цифровые решения наших западных коллег начали собираться раньше, их архитектура создавалась 10-20 лет назад. В России же в основном стали проектировать свои решения, начиная с середины 2010-х годов. Преимущество отечественной разработки в том, что мы гораздо современнее. К этому времени ИТ в целом, машинное обучение и другие технологии шагнули далеко вперед. И у нас была возможность использовать для создания наших продуктов самые последние инженерные решения. А у иностранных производителей уже были сотни внедрений, и им невозможно создавать с нуля лучшее из возможных решений, приходится дорабатывать и улучшать то, что есть. Можно рассмотреть аналогию: когда дом уже построен, в него сложно добавить новые конструкции — лифт, водопровод. А мы строили наши «дома» с уже встроенным лифтом и водопроводом, то есть функционально мы сразу делаем более продвинутые продукты, и это нас принципиально отличает.

Кроме того, российские разработчики всегда очень приземленно подходили к производству своих продуктов, то есть не предлагали предприятиям готовое решение, а создавали его совместно, опираясь на потребности заказчика.

Организация обслуживания цифрового завода

Еще один вопрос, который я хочу затронуть — это организация поддержки ИТ-экосистемы на производстве. Конечно, заводы хотят быть автономными. Поэтому часть работы по администрированию цифровых систем, например, добавлению новых пользователей, внесению небольших изменений, управлению меняющимся процессом, должна быть на стороне заказчика. Но вот добавлять новые площадки, увеличивать вычислительные мощности — это задача интегратора. Создание новых продуктов, новых возможностей для управления технологическим процессом остается на стороне вендора. И к этому здоровому разделению труда надо стремиться, потому что самостоятельно управлять всем циклом — это сложно для предприятия и дорого. В целом, партнерская модель «заказчик-вендор-интегратор» становится сегодня наиболее жизнеспособной и эффективной при организации и управлении ИТ на производствах.