ПРИМЕНЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ В РАЗВИТИИ РОССИЙСКОГО ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ПЛАТФОРМЫ «WINNUM»

APPLICATION OF THE INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS IN THE DEVELOPMENT OF RUSSIAN POWER ENGINEERING ON THE EXAMPLE OF THE WINNUM PLATFORM

Timur Klimachev

student, Department of Economics and Finance, Taganrog Institute of Management and Economics,

Russia, Taganrog

Irina Oleynikova

scientific Supervisor, Doctor of Economics, Professor, Department of Economics and Finance, Taganrog Institute of Management and Economics,

Russia, Taganrog

АННОТАЦИЯ

Целью работы стала оценка возможности применения промышленного Интернета вещей в отрасли российского энергомашиностроения для ее развития. Методом исследования послужил анализ практического применения данной платформы на предприятии ПАО «Дальприбор». Результатом применения платформы промышленного Интернета вещей стало значительное снижение операционных расходов рассматриваемого предприятия. Таким образом, на основе проведенного анализа был сделан вывод о необходимости применения данной платформы в российском энергомашиностроении для обеспечения прорывного роста производства высококачественного энергетического оборудования с учетом особенностей отрасли.

ABSTRACT

The purpose of the work was to assess the possibility of using the industrial Internet of Things in the Russian power engineering industry for its development. The research method was the analysis of the practical application of this platform at the enterprise of PJSC "Dalpribor". The result of the application of the industrial Internet of Things platform was a significant reduction in operating expenses of the enterprise under consideration. Thus, based on the analysis, it was concluded that it is necessary to use this platform in the Russian power engineering industry to ensure a breakthrough growth in the production of high-quality power equipment, taking into account the specifics of the industry.

Ключевые слова: энергомашиностроение, энергетическое оборудование, инновационная экономика, большие данные, Интернет вещей.

Keywords: power engineering, power equipment, innovative economy, big data, Internet of Things.

С распадом СССР резко снизились объемы производства продукции тяжелой промышленности. Это привело к сильной зависимости экономики РФ от экспорта углеводородов и сокращению поставок оборудования в страны зарубежья. Поэтому перед страной остро стоит вопрос о преодолении сырьевой зависимости и перехода к инновационной экономике, основанной на постоянном технологическом прогрессе.

Для перехода в РФ к цифровой и инновационной экономике, необходимо развивать стратегически важные для российской экономики отрасли народного хозяйства, выпускающие высокотехнологичное оборудование. Одной из них является отечественное энергомашиностроение. Энергетическое машиностроение – это одна из основных отраслей экономики РФ, которое производит энергетическое оборудование для генерации и передачи электрической энергии. Предприятия данной отрасли выпускают котельное оборудование, турбины, атомные генераторы, электрогенераторы, насосное оборудование и другую продукцию для нужд электроэнергетики. Это энергетическое оборудование необходимо для функционирования электроэнергетических предприятий (АЭС, ТЭС, ГЭС, ГРЭС). Благодаря этому обеспечивается стабильная работа энергосистемы страны.

Внедрение передовых технологий на предприятиях энергомашиностроения является приоритетной задачей не только для обеспечения высокотехнологичной и независимой энергетической системы РФ, но и в завоевании международного лидерства в экспорте энергетического оборудования. Для обеспечения поступательного развития энергетического машиностроения была создана Стратегия развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010 – 2020 годы и на перспективу до 2030 года. В этой стратегии представлены задачи, решение которых необходимо для развития данной отрасли. Например, ставится задача преодоления технологического отставания российского энергетического машиностроения от ведущих мировых производителей с помощью производства высокотехнологичного энергетического оборудования и модернизации предприятий данной отрасли. Предполагается что это будет достигаться с помощью создания программно-аппаратных средств для интеллектуальных систем и внедрения систем диагностики и мониторинга оборудования [1].

Таким образом для развития энергомашиностроения необходимо внедрять в производство передовые IT-технологии, которые применяются для автоматизации производственных процессов. Внедрение цифровых технологий в промышленности сегодня является тенденций во многих развитых странах в т. ч. и в России. Поэтому наличие передовых IT-технологий на предприятиях энергомашиностроения является одним из ключевых факторов конкурентоспособности энергетической продукции на внутреннем и мировом рынке. Одной из таких технологий является платформа интернет вещей. «Интернет вещей (IoT) — это информационная сеть физических объектов (датчиков, машин, автомобилей, зданий и других предметов), которая объединяет все эти объекты и позволяет им взаимодействовать друг с другом для достижения общих целей» [2]. Данная технология имеет широкое применение во многих сферах жизнедеятельности общества. Например, в городах, логистике и транспорте, сельском хозяйстве, здравоохранении, энергосетях и промышленности. В последнем случае речь идет о промышленной платформе Интернет вещей, которую следует рассмотреть.

Платформа промышленного Интернета вещей позволяет с помощью сети компьютеров, датчиков, контроллеров анализировать BigData (большие данные). На основании полученных результатов, платформа осуществляет интеллектуальную автоматизацию и планирование производства, прогнозируемое обслуживание и автоматическое обнаружение неисправностей, внедрение новых бизнес-моделей и т.д. [2]. Таким образом человеческое вмешательство сводится к минимуму. При этом полученные от датчиков большие данные структурируются и хранятся в защищенных облачных хранилищах. Далее осуществляется их отправка в корпоративные приложения для бизнес-аналитики. На основе полученной информации принимаются управленческие решения.

Вышеперечисленные функции, например, осуществляет отечественная платформа промышленного Интернета вещей «Winnum». Это разработанная компанией ООО «Сигнум», платформа с полностью готовым решением по удаленному мониторингу и диагностике любого оборудования, содержащего контроллеры, внедрение которого занимает меньше недели. На базе платформы промышленного Интернета вещей Winnum предоставляет объективные данные о состоянии производства и аналитику, основанную на полученных данных, обеспечивая заказчиков уверенностью в принимаемых решениях и минимизацией рисков [3]. Таким образом Winnum оптимизирует и автоматизирует производственные процессы, сокращая издержки выпуска новой продукции. Осуществляется это с помощью сбора Big Data с различных датчиков. Данную функцию выполняет микропрограммное обеспечение Winnum Connector. Оно осуществляет непрерывное управление или сбор данных о состоянии оборудования, выполняемом технологическом процессе, возникающих ошибках, установленных параметрах и пр. [3]. Собранные большие данные структурируются и хранятся в защищенном облаке Winnum Cloud. Данная технология обеспечивает возможность использования Winnum в качестве единой системы сбора и хранения производственных данных. Winnum Cloud используется с целью консолидации данных от разных источников (например, АСУТП, SCADA, контроллеры, датчики, файлы и пр.) и их использования в дальнейшем для визуализации, обработки и передачи данных в корпоративные IT-системы и приложения бизнес-аналитики [3]. Для упрощения процесса разработки решений и интеграции данных используется Winnum SDK. Он включает набор интерфейсов и объектов для упрощения процесса разработки решений и интеграции данных, что позволяет создавать легко встраиваемые в Winnum Platform приложения. Winnum Platform в свою очередь содержит полный набор инструментов для мониторинга, управления, оптимизации и создания автономных систем. Это используется в создании Веб-порталов, мобильных приложений и интеграции данных, полученных с изделий на этапе эксплуатации, с бизнес-системами [3]. Следовательно, ускоряется внедрение инноваций и тем самым делая выпускаемую продукцию и сервис востребованным и конкурентоспособными.

Таким образом Winnum намного сокращает издержки на выпуск продукции и время на сбор данных. Это в свою очередь позволяет оперативно принимать более эффективные управленческие решения, снизить операционные расходы и увеличивать загрузку предприятия. Таким образом увеличивается объемы продаж оборудования и как следствие рентабельность предприятия.

Стоит отметить, что платформа Winnum уже применяется на промышленных предприятиях РФ, Казахстана, Республики Беларусь и Украины. Данная платформа уже успела показать свою эффективность применения в промышленности. На данный момент платформа не применяется на отечественных предприятиях энергомашиностроения. Поэтому следует рассмотреть успешный пример внедрения Winnum Станки на российском ведущем приборостроительном предприятии ПАО «Дальприбор». Данное предприятие выпускает стратегически важную для РФ электротехническую продукцию.

Эксперимент по внедрению платформы Winnum Станки на предприятии ПАО «Дальприбор» начался в начале 2017 года. Основной задачей компании был превентивный сервис и диагностика механического производства, а также оперативное информирование службы главного механика в случае перехода работы оборудования на критические режимы. Решение включало в себя:

• Использование возможностей Winnum Станки для автоматического (без участия операторов) мониторинга и контроля работы станков с ЧПУ;
• Оперативное уведомление службы главного механика при выходе оборудования на критические режимы или в случаи аварии, интеграция с внутреннем мессенджером;
• Внедрение функции удаленной диагностики станков Fanuc (вместо FANUC Servo Guide).

В итоге внедрение платформы Winnum Станки позволило собрать и проанализировать необходимые данные о полезной загрузки оборудования, простоях и причинах поломок. За первые месяцы применения платформы Winnum операционные расходы компании ПАО «Дальприбор» на производство электротехнической продукции снизились на 15-25% [4]. Отсюда видно, что применение платформы промышленного Интернета вещей показало свою эффективность в снижении издержек предприятия. Что является ключевым фактором конкурентоспособности компании. Задачи компании ПАО «Дальприбор» по полному автоматизированному контролю за оборудованием и действиями операторов были успешно выполнены.

Исходя из выше сказанного можно сделать вывод, что на предприятиях энергетического машиностроения, промышленный Интернет вещей может быть применен для автоматизированного контроля за производством энергетического оборудования. Например, применение оперативного сбора данных о состоянии станков, их загрузке и производительности позволит своевременно выявлять неисправности производственного оборудования и его простои, отклонения от нормы выработки и оперативно оповещать работников об опасных ситуациях в процессе труда. Это позволит сократить расходы на амортизацию оборудования, увеличить энергоэффективность и объемы выпуска энергетической продукции и существенно повысить безопасность труда. Следовательно, неполадки энергетического оборудования будут сведены к минимуму, что увеличит производство электроэнергии электроэнергетическими предприятиями. Стоит добавить, что сокращение простоев станков и ускоренная интеграция данных позволит оптимизировать затраты электроэнергии на производство энергетического оборудования.

Далее промышленный Интернет вещей может быть применен для построения 3D моделей цехов и самого энергетического оборудования. Данная функция может быть применена для проектирования расстановки производственного оборудования в цеху с целью сокращения производственных рисков и оптимизации рабочего пространства. Также 3D моделирование может быть применено для оперативного внесения поправок и дополнений в продукт до старта его испытаний и производства. Это дает возможность проектировать инновационные модели мощного энергетического оборудования и быстро начинать его производство. Далее полученная 3D модель этого оборудования может быть использована для ее наглядной демонстрации контрагентам (в т. ч. с помощью AR и VR технологий). В свою очередь это может привлечь инвестиции и новых заказчиков. Финансовые вложения инвесторов и рост объема продаж обеспечат ускоренное внедрение инновационных решений в производство на предприятиях энергомашиностроения.

Таким образом внедрение промышленного Интернета вещей на предприятиях российского энергомашиностроения позволит не только ускорить переход РФ к инновационной экономике, но и обеспечить прорывной рост производства высококачественного энергетического оборудования для нужд отечественных электроэнергетических предприятий, так и для экспорта за рубеж. Стоит отметить, что рост объема производства данной продукции вызовет увеличение доли обрабатывающей промышленности в структуре ВВП. Это в свою очередь приведет к снижению зависимости экономики РФ от экспорта углеводородов.

Список литературы:

1. Стратегия развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010 - 2020 годы и на перспективу до 2030 года. [Электронный ресурс]. – URL: https://www.dokipedia.ru/document/5165666 (дата обращения: 21.08.2021)
2. Андреев Ю.С., Третьяков С.Д., Промышленный интернет вещей– СПб: Университет ИТМО, 2019. – 54 c.
3. Платформа промышленного Интернета вещей Winnum. [Электронный ресурс]. – URL: https://winnum.io (дата обращения: 23.08.2021)
4. Дальприбор ПАО (Winnum Станки) [Электронный ресурс]. – URL:  https://www.tadviser.ru/index.php/Проект:Дальприбор_ПАО_(Winnum_Станки) (дата обращения: 25.08.2021)