На фоне ухода зарубежных вендоров по промышленной автоматизации перед предприятиями горнодобывающего и металлургического сектора остро встал вопрос поиска и внедрения альтернативных решений от отечественных производителей систем автоматизированного управления.
Заместитель генерального директора по АСУТП промышленного интегратора «УльтимаТек» Андрей Кондратьев рассказывает, с какими сложностями сталкивается отрасль при переходе на отечественные решения и почему создание собственных систем АСУТП — это не столько техническая задача, сколько залог стабильности работы крупнейших предприятий.
— Исследование* рынка, которое проводил «УльтимаТек» совместно с Минпромторгом, показало, что в металлургии доля российского АСУТП минимальна, в отличие от нефтегаза. Что именно делает системы управления в ГМК принципиально более сложными, чем, скажем, в управлении объектами нефтяного промысла?
— Действительно, в 2024 году мы совместно с партнёрами проводили масштабное исследование рынка АСУТП в России, опросили более сотни крупных промышленных предприятий. В разбивке по добывающим отраслям автоматизированные системы применяют 27% компаний нефтегазового сектора против 7% в металлургии.
Структура российского рынка АСУТП по отраслям, в %, 2024 г.
Дело в том, что в нефтегазовой отрасли процесс импортозамещения начался достаточно давно, после 2014 года. За это время крупнейшие ВИНКи совместно с российскими разработчиками АСУТП протестировали и обеспечили доработку показателей их оборудования и ПО до приемлемого уровня для внедрения на объектах нефтегазодобычи.
Кроме того, сами технологические процессы более простые по сравнению с металлургическим производством, скорость обработки данных и выдачи команд на управление меньше (например, цикл опроса 100 миллисекунд может быть достаточным).
В металлургии сложность и скорости принципиально иные, например, в прокатном производстве на стане металлический лист движется со скоростью 20 метров в секунду, и с учётом этого нужно обеспечить точное управление в режиме реального времени обжатием полосы металла валками при прохождении через несколько последовательных узлов (клетей). В то же время должны соблюдаться другие ключевые параметры, такие как толщина и планшетность, настройка и расчёт которых является сложной вычислительной задачей.
— Западные вендоры поставляли металлопрокатные станы вместе с системами автоматизации как комплексное решение. Насколько глубоко российские металлурги понимают сегодня, как устроены алгоритмы управления тех станов, которые были поставлены и внедрены до 2022 года?
— Степень понимания разная и отличается в зависимости от конкретных предприятий и уровня компетенций персонала АСУ. Есть типовые задачи управления, которые известно, как решаются, и персонал самостоятельно или с привлечением внешнего подрядчика модифицирует и даже заново пишет программу управления.
Но есть «чёрные ящики» — это цифровые модели стана, расчётные коэффициенты, та же планшетность, всё это поставлялось без исходного кода и описания.
Но даже с основными алгоритмами могут быть сложности, так как, например, их реализация на ПЛК Siemens типовая и известная, но встречаются экзотические контроллеры и ПО.
Мы вынуждены вместе с заказчиками изучать частично закрытые алгоритмы и воспроизводить их методом экспериментов. Это сложная задача, но она в целом выполнима, хотя и делает процесс миграции с зарубежных систем достаточно длительным.
Заместитель генерального директора по АСУТП промышленного интегратора «УльтимаТек» Андрей Кондратьев.
— Почему специализированные модули для энкодеров стали такой сложной задачей для российских разработчиков? Это техническая сложность или экономика — малый тираж, высокая цена разработки, отсутствие спроса?
— В первую очередь — экономика и «слепая зона». До 2022 года спрос на такие модули был минимален: Siemens традиционно закрывал полную линейку АСУТП под ключ для металлургии, а отечественные производители АСУТП фокусировались на тиражируемых решениях для нефтегаза и энергетики, где объёмы — тысячи модулей.
Специализированные модули для металлургии — это десятки или сотни штук в год: маржинальность высокая, но объёмы не те. Тех же станов в России несколько десятков, а нефтегазовых или энергетических объектов — десятки тысяч.
Технически задача достаточно понятная, необходима реализация на программно-аппаратном уровне протоколов передачи данных с энкодеров на модули контроллера. Данные протоколы известны, есть их описание, и в более 90% случаев используется 1-2 протокола.
— Каковы причины, по которым вендор не может самостоятельно разработать специализированные модули требуемого качества, и какую роль в этом процессе играет интегратор?
— Вендор, как правило, обладает экспертизой в области разработки универсальных платформ и технологий, для отраслевой специфики вендор выстраивает работу со специализированными производителями оборудования или инжиниринговыми компаниями.
Кроме того, у вендора отсутствует понимание новых рынков и оправданности вложений в новые продукты.
Именно поэтому в 2024 году «УльтимаТек», давно работающий с предприятиями горно-металлургического сектора, заключил соглашение о партнёрстве с компанией «РегЛаб» (входит в ГК «Прософт-Системы»), лидером по производству оборудования для автоматизации на базе ПТК Astra Regul.
Мы как интегратор взяли на себя роль консолидатора требований со стороны предприятий к доработке оборудования и ПО АСУТП, а «РегЛаб» обеспечивает производство и тестирование новых продуктов. Также мы участвуем в апробации новых продуктов у конечных заказчиков и их дальнейшей коммерциализации.
Уже сегодня «РегЛаб» наладил выпуск модулей для абсолютных и инкрементальных энкодеров, а «УльтимаТек» начал их применение в проектах по внедрению АСУТП.
Уже сегодня «РегЛаб» наладил выпуск модулей для абсолютных и инкрементальных энкодеров, а «УльтимаТек» начал их применение в проектах по внедрению АСУТП.
— Вы уже проводили практические испытания ваших модулей на реальном промышленном объекте? Как происходил переход от лабораторного макета к «боевым» условиям?
— В 2025 году мы проводили испытания опытной партии модулей на крупном металлургическом предприятии. Это позволило нам достаточно объективно воспроизвести условия применения модулей, так как у заказчика имеется всё необходимое оборудование, используемое в реальных технологических процессах.
Главной задачей было проверить не просто работоспособность модуля, а функциональные показатели его работы в сравнении с аналогичной системой на базе ПЛК Siemens.
Результаты оказались достаточно позитивными. По сравнению с модулями в составе Siemens TDC тестирование системы на базе контроллера и модуля Astra Regul показало следующее: погрешность позиционирования не превышала 0,5%, потери данных порядка 0,2% в цикле опроса 1 мс. Что в целом сопоставимо с показателями модулей Siemens.
Но мы понимаем, что стенд — это всё же имитация. Поэтому в ближайшее время в одном из наших текущих проектов АСУТП мы приступим к пуско-наладке системы, в которой критически важна точность позиционирования, и достигается она за счёт применения модулей для энкодеров.
Предварительные испытания системы показали, что точность фиксируется на уровне 2,5 мм в цикле опроса 2-3 мс, что полностью соответствует требованиям данного заказчика.
— Предприятия опасаются внедрять российское АСУТП на основных процессах из-за риска остановки производственного оборудования, к примеру, стана. Почему не рассматривается поэтапная миграция — замена одного контроллера на одной клети?
— Мы, на самом деле, рассматриваем вариант с поэтапной заменой как одну из опций. Проблемы здесь в зависимости от архитектуры и производителя зарубежной системы АСУТП заключаются как в том, что исходная система может работать по закрытой шине и подключить к ней чужеродный контроллер будет технически сложно, так и в том, что архитектура на базе, например, Siemens TDC строится как распределённая система, где вся основная логика зашита в мастер-контроллер, а клетевые контроллеры выполняют отдельные распределённые задачи. Поэтому менять нужно либо всю связку «мастер + клетевые контроллеры», либо ничего.
Есть и производственный фактор: капитальные ремонты станов, когда можно осуществить переналадку системы АСУТП, выполняются раз в 3 года и длятся не более 2 недель. Заменить за это время полностью одну систему на другую сложно и рискованно.
В 2025 году мы проводили испытания опытной партии модулей на крупном металлургическом предприятии. Это позволило нам достаточно объективно воспроизвести условия применения модулей.
— Андрей, каковы перспективы развития отечественных АСУТП? Это будет путь создания аналогов западных систем или возможен какой-то свой, принципиально новый курс?
— Это сложный вопрос. Западные системы АСУТП прошли путь длиной в десятилетия и инвестиций в десятки миллиардов долларов, чтобы достигнуть текущего уровня зрелости. Кроме того, они развивались в конкурентной рыночной среде, что благоприятно влияло на изменения в инновационности, качестве, функциональности.
Также динамика их развития была обусловлена глобальным спросом, базирующимся на международном рынке компаний — заказчиков АСУТП.
Развитие российского АСУТП очень сильно зависит от геополитического вектора, в том числе сохранения протекционизма в отношении отечественных разработчиков.
С другой стороны, ограниченность государственной поддержки законодательными мерами не компенсирует недостаточность инвестиций в НИОКР и производство как элементной базы, так и собственно процессоров, коммуникационных платформ и программного обеспечения, являющихся неотъемлемыми компонентами АСУТП. Инвестиции идут в значительной части за счёт прибыли частных компаний-производителей.
Так, на сегодня российские производители на 99% зависят от китайских поставщиков чипов и микросхем, необходимых для сборки процессорных и периферийных модулей контроллеров. Это основа для оборудования АСУТП.
Локализация этой базы невозможна без системного государственного финансирования.
Цикл жизни АСУТП 10–15 лет, поэтому компании в моменте не будут быстро переходить с зарубежных систем на отечественные, даже под давлением законодательных барьеров. В связи с этим при развитии российских АСУТП приходится воспроизводить шины и протоколы, традиционно поддерживаемые иностранными производителями, например, Profibus и Profinet. Это позволяет делать миграцию пошагово, частично заменяя отдельные узлы иностранных систем и подключая к ним российские модули.
Отдельная большая задача — реализация российской системы класса РСУ (DCS), сопоставимой по надёжности и функциональности с АСУТП Yokogawa, Honeywell, Emerson. Несколько российских вендоров активно занимаются этой темой и делают успехи.
Поэтому в целом, с моей точки зрения, не нужно пытаться изобрести велосипед, а стараться грамотно использовать зарубежный опыт в разработке отечественных аналогов, учитывая интересы пользователей, прежде всего инженерно-технического персонала. И параллельно решать системную задачу по локализации производства базовых электронных компонентов.
*Российский рынок АСУ ТП вырос в 2024 году на 49,7% до 124 млрд руб. Доля российских продуктов – 25-27%. Исследование российского рынка автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП), проведенное ГК «УльтимаТек» в соавторстве с Positive Technologies, «Аквариус» и при поддержке Ассоциации предприятий компьютерных и информационных технологий (АПКИТ), 2024 г.
Реклама. ООО «Ультиматек», ИНН 9701083410. ERID: 2SDnjf1AZnr
