01 декабря 2021
Промышленный интернет вещей – окупаемые инвестиции
Интернет вещей подталкивает компании к переосмыслению подходов к управлению операционными и производственными процессами и предоставляет инструменты для эффективной реализации бизнес-стратегий и улучшения экономических показателей. Как правило, Интернет вещей наиболее распространен в производственных, транспортных и коммунальных хозяйствах.
Промышленный Интернет вещей объединяет ваших сотрудников, продукты и процессы, обеспечивая цифровую трансформацию. Используя промышленные платформы Интернета вещей, компании подключаются, отслеживают, анализируют данные и действуют с ними по-новому.
Что такое промышленный интернет вещей?
Интернет вещей, или IoT, представляет собой систему взаимосвязанных вычислительных устройств, механических и цифровых машин, объектов, которым предоставлены уникальные идентификаторы и возможность передавать данные по сети без участия человека.
Расширенное использование интернета вещей в промышленных секторах называется «Промышленный Интернет вещей или IIoT». С упором на связь между машинами (M2M), большие данные и машинное обучение, IIoT позволяет отраслям и предприятиям повысить эффективность и надежность своих операций. IIoT охватывает промышленные приложения, включая робототехнику и программное обеспечение (ПО) производственных процессов.
Какие задачи позволяет решить IIoT?
• Автоматизация и мониторинг производственных процессов. В промышленности организация сетей из датчиков и оборудования позволяет автоматизировать процессы, проводить мониторинг производства. Использование системы датчиков позволяет собирать данные о работе предприятия, включая информацию о состоянии каждой машины в режиме реального времени. Благодаря этому появляется возможность автоматически отслеживать сбои оборудования и уведомлять об этом сотрудников. Автоматизация выявления сбоев приводит к более оперативному устранению проблемы. Эта информация необходима и для повышения качества продукции и выявления способов оптимизации производственного процесса. Внедрение промышленного интернета вещей позволяет снизить затраты на получение такой информации.
• Безопасность труда. IIoT может применяться в решениях, связанных с безопасностью труда. Подключенное к сети оборудование может быть настроено на удаленное управление и отслеживание устройств, которые можно закрепить на спецодежде. Например, компания КРОК разработала IoT-модуль на каску, отслеживающий утечки газа или падения сотрудника. В некоторых случаях, имея данные о текущем состоянии оборудования возможно создание системы, автоматически корректирующей параметры его работы, без вмешательства со стороны человека.
Подводя итог, вот некоторые из ключевых преимуществ IIoT в отраслевом контексте:
- улучшенная и интеллектуальная связь между устройствами или машинами,
- повышенная эффективность,
- экономия затрат и времени,
- повышенная промышленная безопасность.
Как российские компании применяют на практике IIoT?
Данная технология имеет широкий потенциал применения и уже активно применяется на многих предприятиях. Относительно недорогое оборудование (различные датчики и контроллеры) позволяет быстро реализовать проекты, которые быстро окупятся. Несмотря на то, что большая часть проектов использует IIoT исключительно для сбора данных для разработки решений на базе искусственного интеллекта, интернет вещей нашел свое применение и для решения других задач. Среди них проекты по удаленному управлению оборудованием, мониторингу производства в реальном времени, и обеспечению безопасности труда.
По прогнозу «Ростех» применение IIoT к 2024 году даст экономический эффект в 5,5 трлн рублей, из которых более триллиона придется на отрасли добычи полезных ископаемых. А по данным исследования iKS-Consulting, в 2019 году из сорока крупных проектов с использованием промышленного интернета 28% было реализовано на добывающих предприятиях.
Мы посмотрели на некоторые проекты компаний металлургической и горнодобывающей промышленности с применением технологии интернета вещей.
Система мониторинга оборудования «Диспетчер», ММК
На ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» была установлена система мониторинга оборудования «Диспетчер» (продукт компании «Цифра»). Благодаря полученной информации руководство получает возможность принимать управленческие решения. Полученные с помощью «Диспетчера» данные показали, что необоснованный простой станков составлял 22% времени. В результате принятых решений по сокращению простоев удалось повысить загрузку оборудования на 31%, что повысило прибыль компании на 90 млн рублей в год. Срок окупаемости проекта при этом составил около восьми месяцев.
Также на заводе ММК установлена система предотвращения нахождения персонала в опасной зоне. Каждый работник имеет персональную RFID-метку, а оборудование оснащено устройствами их считывания. При попадании человека в опасную зону его метка считывается и срабатывает сигнализация, а машина блокируется.
Проект «Автомайн», «Норникель»
В шахте «Скалистая» компании «Норникель» реализован проект «Автомайн» для удаленного управления оператором перемещением горной техники по шахте. Подход позволяет увеличить время работы в шахте, поскольку техника продолжает работать тогда, когда людям находиться в ней нельзя. Это возможно благодаря системе с подключением 551 устройства и беспроводной передаче данных Wi-Fi.
В той же шахте система из 885 датчиков отслеживает перемещение людей и техники. На машинах и касках персонала установлены специальные метки, которые считываются датчиками. Система обеспечивает практически стопроцентную защищенность от столкновений людей и техники. Также в экстренных ситуациях, например обвале, у диспетчера будет информация о местоположении сотрудника. Подобная система установлена на всех рудниках компании.
Хранилище данных Data Lake и предиктивные модели, «Северсталь»
На производствах «Северстали» оборудование оснащено десятками тысяч датчиков, передающих информацию в хранилище данных Data Lake. Наличие большого количества информации позволило разработать и внедрить на Череповецком металлургическом комбинате предиктивные модели, предсказывающие поломки стана горячей прокатки. За восемь месяцев удалось предотвратить десять аварийных ситуаций. Ожидаемый ежегодный эффект от сокращения простоя компания оценила в 200 млн рублей.
Также благодаря датчикам IIoT, в 2020 году был реализован проект автоматического управления скоростью непрерывно-травильного агрегата, что повысило его производительность на 6,5%.
На шахтах «Воркутауголь» холдинг развернул технологии интернета вещей и машинного обучения. С помощью 2500 датчиков система анализирует потребление электричества и дает прогнозы. В результате реализации проекта компании удалось повысить качество прогнозирования энергопотребления на 25% и экономить от 10 млн долларов в год.
Почему IIoT пока широко не применяют в России?
Многие компании осторожны в выборе решений Интернета вещей из-за проблемы безопасности. Пробелы в безопасности, такие как открытые порты, неадекватные методы аутентификации и устаревшие приложения, способствуют возникновению рисков. Количество потенциальных рисков растет, учитывая факт прямого подключения к Интернету. Небезопасные системы IIoT могут привести к сбоям в работе и финансовым убыткам.
Больше подключенных сред означает больше рисков для безопасности, таких как:
- Уязвимости ПО, которые можно использовать для атаки на системы.
- Общедоступные устройства и системы, подключенные к Интернету.
- Вредоносные действия, такие как взлом, целевые атаки и утечки данных.
- Манипуляции с системой, которые могут вызвать сбои в работе (например, отзыв продукции) или сбои процессов (например, остановка производственной линии).
- Неисправность системы, которая может привести к повреждению устройств и машины или травмам находящихся поблизости операторов.
Для обеспечения безопасности систем IIoT требуется защита от угроз и сквозная защита от шлюза до конечной точки, которые могут обеспечить:
- Регулярный мониторинг и обнаружение в случае заражения вредоносным ПО;
- Лучшая видимость угроз и раннее обнаружение аномалий;
- Безопасная передача данных;
- Системы обнаружения и предотвращения (IPS) нового поколения для предотвращения атак;
- Защита серверов и приложений в центре обработки данных и в облаке.
Запросите доступ к материалам конференций Smartgopro 2020–2021, чтобы получить больше контента, связанного с IIoT, включая кейсы применения на производствах и обсуждение вопросов безопасности.
Узнать больше о мероприятиях и услугах компании можно по телефону +7 (495) 128 37 03 или электронной почте info@smartgopro.ru.
Автор блога SmartGoPro - Елена Попова, ресерчер-аналитик SmartGoPro.
Источники:
1. «Ростех» оценил экономический эффект от промышленного интернета вещей в 5,5 трлн рублей, Ведомости, 20/05/2019 [https://www.vedomosti.ru/technology/articles/2019/05/19/801767-rosteh-otsenil-effekt]
2. Обзор «IIoT в России: туманные перспективы 2020», iKS consulting [http://survey.iksconsulting.ru/page11168221.html]
4. Машинное зрение на службе промбезопасности. ММК [https://mmk.ru/ru/press-center/news/04-08-2021mashinnoe-zrenie-na-sluzhbe-prombezopasnosti/]
5. На руднике «Норникеля» осваивают беспилотную технику, Таймырский Телеграф, 04/08/2021 [https://www.ttelegraf.ru/news/na-rudnike-nornikelya-osvaivayut-bespilotnuyu-gornuyu-tehniku/]
6. IIoT в промышленных компаниях России, CFP Russia, 2018 [https://www.cfo-russia.ru/issledovaniya/?article=46557]
7.«Северсталь» стала партнером конкурса «Индустрия 4.0» Московского инновационного кластера, «Северсталь», 2021 [https://www.severstal.com/rus/media/news/document54315.phtml]
8. Как «Северсталь» использует интернет вещей для прогноза энергопотребления, РБК [https://trends.rbc.ru/trends/industry/cmrm/5ea308819a7947cc4bad0a43]