"Северсталь" и "Норникель" создадут открытый стандарт промышленного ИТ, подобный USB и Wi-Fi

"Северсталь", "Норникель", "Металлоинвест" и ММК намерены реализовать 25 проектов в сфере импортозамещения ПО для металлургической отрасли. В том числе планируется создать открытую архитектуру АСУ ТП, которая должна обеспечить независимость от иностранных вендоров и совместимость различных российских решений.

Попытка создания открытой архитектуры АСУ ТП

В рамках ИЦК (индустриальный центр компетенций) "Металлургия" идут работы по созданию открытой архитектуры АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическими процессами). Об этом в ходе демодня ИЦК рассказал гендиректор "Северсталь-Инфоком" (ИТ-подразделение "Северстали") Сергей Дунаев.

Данная инициатива призвана стать противовесом решениям ведущих поставщиков систем автоматизации (Siemens, SMS Demag, Omron, GE, Phoenix Contact и др.), которые стремились создавать собственные проприетарные реализации АСУ ТП.

Российские решения в промышленной автоматизации также ориентируются на собственные технические решения, создавая монопольные и несовместимые между собой платформы и приводят к ситуации привязки заказчика к поставщику (proprietary lock-in), говорит Дунаев.

В мире аналогами открытой архитектуры АСУ ТП являются OPAF (The Open Group, консорциум по разработке открытых технологических стандартов ) и UAO (Universal Automation, некоммерческая организация для управления в сфере промышленной автоматизации). В ИТ-индустрии примерами открытых стандартов являются USB, Wi-Fi, 3G/4G/5G, а также требования ЕС по использованию разъема USB-C в смартфонах.

Сколько проектов по импортозамещению ПО реализуются в металлургической отрасли

В рамках ИЦК "Металлургия" было отобрано 25 проектов по импортозамещению ПО, из них 13 получили статус особо значимых (ОЗП).

Статус ОЗП дает возможность получить господдержку в виде грантов и льготного кредитного финансирования. Пять проектов уже используются на рынке. Один из них - это проект ММК ("Магнитогорский металлургический комбинат"): платформа цифровизации бизнес-процессов и документов "Атач".

Также на рынке уже используются четыре проекта "Северстали": программный комплекс стратегического управления ТОиР (техническое обслуживание и ремонт) - ПО "Надежность"; иммерсивные технологии в профессиональном обучении (3D/VR/AR), платформа для управления и обновления обучающегося контента (CMS) и платформа обучения "Цифровая сталь".

В процессе реализации находится восемь проектов. Три из них ведет "Норильский никель": система диспетчеризации подземных горных работ, система автоматизированного проектирования "ГеоГИС", автоматизированная система планирования горного производства.

Три проекта ведет "Металлоинвест": автоматизированная система управления процессами горнодобывающего производства MES "Гора" (MES - система управления производственными процессами), программно-аппаратный комплекс сбора данных и диспетчерского контроля SCADA (PIMS) и система диспетчеризации открытых горных работ. Еще два проекта ведет "Северсталь": автоматизированная система управления непрерывным производством и автоматизированная система планирования производства.

12 проектов были инициированы в 2023 г. Они пока не имеют статуса ОЗП. Это пять проектов "Северстали": системы машинного обучения на ключевых агрегатах, платформа моделирования технологии производства и свойств новой продукции, система контроля качества поверхности продукции с измерением глубины дефектов, сканер футеровки и поисково-аналитическая система DigitalIP.

Семь проектов ведет "Металлоинвест": цифровой карьер, платформа для управления процессами промышленной безопасности охраны труда и охраны окружающей среды, мобильные ремонты производственного оборудования предприятия, автоматизированная платформа управления портфелем производственных инвестиционных проектов, определение гранулометрического состава с использованием машинного зрения, решения по машинному зрению для охраны труда и промышленной безопасности, VR система обучения сотрудников.

Проекты "Металлоинвеста": автоматизация управления техникой при горных работах

Система диспетчеризации открытых горных работ (АСУ ОГР), разрабатываемая "Металлоинвестом", предназначена для автоматизации управления всей техникой, используемой в соответствующей сфере. В первую очередь был разработан модуль для связки экскаватор - железнодорожная техника. Это наиболее важный и одновременно наименее автоматизированный участок в горной добыче. Далее будут работать вспомогательная техника (малые БелАЗ, автопарк), на 2025 г. запланирована разработка блока функционала экскаватор - самосвал.

Проект SCADA (PIMS) реализуется ОЭМК (Оскольский электрометаллургический комбинат) им. А.А. Уварова, входящим в состав "Металлоинвест". SCADA - система диспетчерского управления и сбора данных. Продукт должен стать заменой Osisoft PI Systems. Система будет обеспечивать сбор и хранение данных АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическими процессами) для задач аналитики, ТОиР (техническое обслуживание и ремонт), производственного учета и управления.

Проект "MES Гора" реализуется другим предприятием "Металлоинвеста" - "Михайловским ГОК" (горно-обогатительный комбинат). Продукт необходим для замены устаревшего самописного ПО и интеграции с АСУ ТП для автоматизации учетных функций.

Проекты "Норникеля": горно-геологическая информационная система

Горно-геологическая информационная система (ГГИС) "ГеоГИС", которую разрабатывает "Норникель", необходима для моделирования недр, оценки запасов полезных ископаемых, дизайн горный работ и подготовка отчетности 9включяа трехмерную графику). Система представляет из себя адаптацию САПР (система автоматического проектирования), содержащую специфические инструменты и обеспечивающую работу с трехмерной средой. Ее пользователями являются геологи, маркшрейдеры, горные инженеры - проектировщики и технические менеджеры.

Российская геологическая и горнодобывающая отрасли используют ГГИС более 20 лет. Но большая часть используемого ПО - иностранное, чьи разработчики ушли из России. В их числе: Micromine, Datamine, Deswik, Gocia Surpac, Vulcan и Leapfrog. Отечественными решениями в данной области является Mineframe, Geomix и Digimine.

Проблемами существующего ПО является ориентация на базе ОС Windows, слабая поддержка функций управления данными и поддержки процессов, низкая степень автоматизации рутинных действий и стандартные "настольные" интерфейсы, нацеленные не на пользовательский процесс, а на отображение имеющихся функций.

В основе "ГеоГИС" заложена открытая архитектура, подразумевающая расширение функциональности с помощью плагинов. Предполагается использование импортонезависимых компонентов (российских или с открытым кодом), применением современного подхода к дизайну ПО для создания "легкого" интерфейса, использование Web-технологий для обеспечения независимости от ОС и поддержки использования на уровне крупных предприятий.

В дорожной карте "Новое индустриальное ПО", подготовленной госкорпорациями "Ростех" и "Росатом", упоминается еще один проект в сфере металлургии. "Норникель" должен разработать автоматизированную систему контроля ношения средств индивидуальной защиты с применением видеоаналитики и искусственного интеллекта.

Проекты "Северстали"

Проекты "Северстали" - "MES Металлургия" и "Производственное планирование" - совместно покрывают сквозную цепочку отраслевого бизнес-процесса. "MES Металлургия" должна обеспечить независимость от вендоров СУБД (сситемы управления базами данных) и ОС Windows. Некорректная работа СУБД и ОС может привести к отказу всей системы, что, в свою очередь, приведет к снижению темпов металлургического производства и степени удовлетворенности клиентов.

Предпосылками для создания указанных систем стали: проблемы в сквозной прослеживаемости между переделами; отсутствие интеграции со смежными процессами и системами, поддерживающими данные процессы; сложность определения остаточной потребности в производстве; трудоемкость и неоперативность процесса исполнения заказов, потребностей и заданий; трудности при работе с отклонениями и принятием решений на складе и при производстве; отсутствие автоматизации работы с пробами, аттестацией и испытаниями.

Разрабатываемые "Северсталью" системы работают на базе ОС Astra Linux, в качестве реляционной базы данных используют PostgreSQL, в качестве среды backend-разработки - Java (SpringBoot, Hibernate, Jasper), в качестве среды frontend-разработки - JavaScript (React).

Другой продукт "Северстали" - ПО "Надежность" - обеспечивает следующие возможности: риск-ориентированный подход к ТОиР; поддержка разных типов стратегий; обеспечение функционала для оптимизации стратегий; сквозной и прозрачный процесс разработки и реализации стратегий; решения для процесса направленного на снижение неплановых простоев оборудования; использования мобильных терминалов; оперативная работа с тревогами, получаемыми с систем диагностики и мониторинга.

Еще один проект "Северстали" - иммерсивные технологии в профессиональном обучении - обеспечивает следующие преимущества: повышение эффективности и снижение риска (снижение риска некачественного ремонта оборудования, возможность отработки навыков без использования реального окружения, эффект погружения в процесс, снижение риска человеческих ошибок, групповая работы в виртуальной среде); снижение стоимости владения системой обучения ( снижение времени отрыва наставника от производства, снижение времени входа в профессию, обучение непосредственно на рабочем месте, снижение затрат на командировачные расходы, снижение затрат на инфраструктуру обучения); безопасное и эффективное обучение промышленной безопасности (сохранение уникальной экспертизы, отработка редко повторяющихся операций, отработка действий при нештатных ситуациях, подготовка к работу с новым оборудованием).

Платформа электронного документооборота от ММК

Система "Атач", разрабатываемая ММК, предназначена для топ-менеджеров, руководителей отделов, кураторов договоров, инициаторов и т.д.

Алгоритмы искусственного интеллекты подбирают исполнителя поручений, также обеспечивается подписание документов любыми видами электронно-цифровой подписи (ЭЦП). Ранее крупное металлургическое предприятие осуществило миграцию на "Атач" с IBM Lotus Notes, крупный государственный академический институт с 1,5 тыс. пользователей осуществил миграцию на КЭДО (кадровый электронный документооборот), а крупный производитель драгоценных металлов с 2,5 тыс. пользователь осуществил автоматизацию договорных и финансовых процессов.