Downstream цифры

IIoT-комплекс предиктивной аналитики и удаленного мониторинга отвечает на современные вызовы

СЕГОДНЯ BIG DATA – ЭТО НОВАЯ НЕФТЬ. НЕ ПОДВЕРГАТЬ ЕЕ ГЛУБОКОЙ ПЕРЕРАБОТКЕ – ВСЕ РАВНО ЧТО ТОПИТЬ ПЕЧЬ АССИГНАЦИЯМИ, КАК МЕТКО ПОДМЕТИЛ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВ. ОДНАКО СТОИТ ОТМЕТИТЬ, ЧТО РОССИЙСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ В ЭТОМ КОНТЕКСТЕ НАХОДИТСЯ НА ХОРОШИХ ПОЗИЦИЯХ И БОЛЬШИНСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ КРИТИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ СВОЕВРЕМЕННО ВНЕДРЯЮТ IIOT-СИСТЕМЫ

Консалтинговая компания McKinsey включила Россию в пятерку стран с лучшими темпами цифровизации. В докладе сообщается, что в период с 2011 по 2015 год объем цифровой экономики в нашей стране увеличился на 59% (это в 8,5 раза быстрее, чем рост в других отраслях). В 2025 году ее доля в ВВП может утроиться и достичь 10 трлн рублей.

Российская компания РОТЕК, занимавшаяся сервисом энергетических турбин, накопив самый большой в стране архив данных о работе генерирующих ротационных машин, в 2011 году начала разработку системы, позволяющей использовать эти данные с максимальной пользой. Через 4 года R&D российские разработчики запустили в коммерческую эксплуатацию программно-аппаратный комплекс ПРАНА – первое, независимое от OEM IIoT-решение, отслеживающее и предсказывающее состояние энергетического оборудования за 2–3 месяца до возможной аварии. Как сообщают в компании, название ПРАНА образовано от слов «ПРедиктивная АНАлитика». Этот комплекс сродни высокотехнологичному нефтеперерабатывающему заводу, перерабатывает колоссальный архив big data для построения высокоточных прогнозов поведения различных видов промышленного оборудования, выстраивает цифровую инфраструктуру, в рамках которой объединяются все системы предприятия, отслеживаются технические и технологические взаимосвязи.

Комплекс ПРАНА сродни высокотехнологичному НПЗ, перерабатывает колоссальный архив big data для построения высокоточных прогнозов поведения различных видов промышленного оборудования

«Любая сложная машина, будь то турбина или трансформатор, периодически ломается. И система управления срабатывает, когда уже что-то сломалось. Что делаем мы? Мы обнаруживаем эту поломку задолго до того, как она произошла, в тот момент, когда она только «запланировала произойти». И предупреждаем об этом специалистов. На практике получается, что на объектах генерации у нас глубина прогноза примерно три месяца». - Михаил Лифшиц, председатель совета директоров АО «РОТЕК»

Экосистема ПРАНЫ позволяет объединить различные типы и модели промышленного оборудования в рамках одной экспертной среды.

С 2015 года этот комплекс работает 24/7 и позволяет предотвращать непредвиденные сбои и аварии промышленного оборудования, делает всю производственную цепочку прозрачной, а значит, предсказуемой и эффективной. За 5 лет работы комплекса ПРАНА в российской энергетике был пройден заметный путь. Начав с одной ТЭЦ в Перми, к 2020 году РОТЕК цифровизировал и поставил под защиту Системы 22 энергоблока в 9 регионах России и Казахстане общей мощностью 3,5 ГВт. Эксперты отмечают, что на сегодняшний день ПРАНА стала практически отраслевым стандартом для генерирующих предприятий, страховые компании предлагают более выгодные условия тем, чье оборудование находится под контролем Системы. Референции энергетиков показались весомыми и для других предприятий с критически важной инфраструктурой, в частности нефтяников и газовиков, и в прошедшем 2019 году Система нашла свое применение на оборудовании нефтедобывающего хозяйства «Газпром нефти». ООО «Газпромнефть-Восток» и АО «РОТЕК» реализовали проект цифровизации оборудования нефтедобывающей компании на Шингинском месторождении. К Системе прогностики ПРАНА были подключены четыре 6-мегаваттные газотурбинные установки типа ГТА-6РМ производства ОДК-ГТ (НПО «Сатурн»), три дожимных компрессорных установки типа ТАКАТ 77.3-23 М3 УХЛ1 производства ОАО «Казанькомпрессормаш» и два компрессора типа JGF/4 производства ARIEL, США. В целом на сегодняшний день к ПРАНЕ подключено промышленное оборудование суммарной стоимостью около 5 млрд долларов США.

Мнемосхема газовой турбины в интерфейсе программно-аппаратного комплекса ПРАНА

Принцип работы программноаппаратного комплекса можно кратко описать следующим образом. На основе анализа архивных данных создается математическая модель исправного состояния оборудования. При работе в режиме online Система непрерывно отслеживает состояние подключенного оборудования и информирует эксплуатационный персонал о выявленных тенденциях к развитию аварийных режимов с выдачей рекомендаций по поддержанию нормального режима работы. Математическая модель, машинное обучение и искусственный интеллект позволяют определить взаимозависимости эксплуатационных параметров, которые невозможно определить существующими локальными системами контроля. ПРАНА позволяет выявлять долгосрочные изменения технического состояния оборудования и дает дополнительное время для проведения локализации и ликвидации проблемы на ранней стадии, а для защиты оборудования от быстроразвивающихся нарушений есть локальные АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом). ПРАНА уже интегрирована практически со всеми представленными на рынке АСУ ТП: ПТК «ТЕКОН», ПТК «ALSPA ControGas», ПТК «КВИНТ 7», ПТК «КРУГ», ПТК «Mark VIe», ПТК «PCS7», ПТК «OC6000e», ПТК «Ovation», ПТК «SPPA-T3000».

Различные системы мониторинга, представленные преимущественно производителями оборудования, имеют широкое применение в промышленности. Но необходимо учитывать два важных момента. Во-первых, различные виды оборудования от различных производителей используют собственные решения и интерфейсы. А значит, для контроля за всеми параметрами придется «жонглировать» набором из мониторов или планшетов. ПРАНА же объединяет все показатели в рамках одной экосистемы. Во-вторых, имея контролирующую систему, предоставленную самим производителем, заинтересованным в поставке запчастей и организации сервиса, об объективности говорить крайне сложно, равно как сложно рассуждать о безопасности курятника, поставив лису в качестве охранника.

Мобильная версия системы ПРАНА на iPad

Экономический эффект применения данного программно-аппаратного комплекса складывается в первую очередь из повышения надежности оборудования и предотвращения аварий. В случае с энергетикой, стоимость каждой непредвиденной поломки исчисляется сотнями миллионов рублей. РОТЕК приводит пример экономического эффекта от внедрения Системы на одном из крупнейших генерирующих предприятий России: за несколько лет снижение убытков – более чем в 5 раз, и уменьшение количества инцидентов практически в 3 раза.

В эти непростые для всего мира весенние дни промышленная цифровизация заиграла новыми красками, дав возможность предприятиям своевременно и без ущерба для бизнес-процессов ответить на издержки режима самоизоляции. Во второй половине марта 2020 года ПРАНА в полной мере раскрыла еще одну свою грань, позволив в течение считанных часов организовать удаленный доступ ко всем данным и экспертной среде для всех пользователей, подключенных к Системе. Ввод режима карантина стал масштабным стресс-тестом всего программно-аппаратного комплекса, объединившего в цифровой офис более 140 профессионалов – энергетиков и нефтяников в восьми регионах России и Казахстане.

«Решение, которое мы продумывали как один из способов повышения экономической эффективности для Заказчиков (с возможностью подключения их собственных экспертов), оказалось одним из наиболее эффективных способов функционирования технического подразделения компании в чрезвычайной ситуации. Облачные решения позволяют не снижать производительность труда и способствуют сохранению здоровья сотрудников». - Максим Липатов, технический директор программно-аппаратного комплекса ПРАНА

Еще в 2019 году в программноаппаратном комплексе ПРАНА был реализован функционал для организации распределенного экспертного сообщества. Собрать экспертов по ремонту и эксплуатации различного оборудования – газовых и паровых турбин, генераторов, котлов, трансформаторов и так далее в одном месте крайне дорого как с точки зрения ресурсов, так и времени. Поэтому было разработано соответствующее решение, позволяющее экспертам (по защищенным коммуникационным каналам между Ситуационным центром комплекса ПРАНА и подключенными объектами) иметь полноценный удаленный доступ к результатам аналитической отработки данных, прогнозам и инструментам для работы с эксплуатационными параметрами оборудования. Все это дало возможность без снижения эффективности перейти на распределенную работу в случае необходимости.

Если раньше доступ к данным имели только эксперты РОТЕК, то теперь заказчики смогли подключить к Системе и своих авторизованных коллег (по защищенным каналам связи). Участники корпоративных экспертных сетей получают удаленный доступ к данным о работе машин, отчетам, графикам и другим результатам аналитики с помощью мобильных приложений, защищенных чатов, конференцсвязи и тонкого клиента. Математический аппарат Системы прогностики берет на себя всю работу по анализу сырых данных, а от экспертов требуется принять решение и выдать рекомендации станционному персоналу. Таким образом, комплекс ПРАНА объединяет экспертов из разных городов, филиалов и подразделений «без отрыва от производства». Система вышла на принципиально новый уровень – впервые в промышленности экспертный центр может быть распределенным.

Вызовы для современной цивилизации, по факту не имеющей границ, разнообразны и многочисленны. Однако уже сейчас в наших руках есть цифровые решения, способные не только более ответственно выстроить производственные процессы, но и превратить некогда большие и неповоротливые промышленные системы в гибкие, быстро адаптирующиеся как к требованиям экономики, так и к чрезвычайным ситуациям, от которых никто не застрахован.

Источник: 100-й выпуск Neftegaz.RU