Интернет вещей обычно вспоминают, когда речь заходит о комфорте повседневной жизни. "Умный дом" определит, когда нужно купить продукты, и сам сделает заказ в интернет-магазине, а фитнес-браслет, заметив изменения пульса, запишет владельца ко врачу. Это все - потребительский интернет вещей. Но у этой технологии есть и промышленная сторона применения. Устройства, взаимодействующие не только с человеком, но и друг с другом, способны сделать революцию в нефтедобыче и на производстве. "Хайтек" разобрался, что мешает внедрению промышленного интернета вещей.

Превратить завод в реалити-шоу ради безопасности

Металлургам интеллектуальные девайсы помогают работать, обеспечивают безопасность на производстве и контроль. В начале смены каждый сотрудник, работающий на агрегате непрерывного горячего цинкования, закрепляет на одежде или каске специальный датчик. Внутри помещения цеха расставлены "анкера". Они при помощи "облака" обмениваются данными с метками сотрудников. Система 3D-позиционирования персонала фиксирует все действия человека и передает информацию о его местонахождении начальству предприятия с точностью до 50 сантиметров. Для каждого работника цеха установлены определенные зоны, куда он может входить, и если человек покидает разрешенный участок, сигнал о нарушении немедленно поступает руководителю.

"Большой брат" снижает риски в области безопасности и охраны труда, а не только следит за занятостью сотрудников. Агрегат цинкования состоит из множества технических уровней и галерей, оснащен оборудованием с химическими реактивами. Автоматическая система в режиме реального времени получает и анализирует информацию об изменениях в работе оборудования. Например, в случае повышения температуры, зона предприятия выделяется как опасная. Оповещение об этом получают все сотрудники в зоне тревоги. Как только человек попадает в потенциально опасную зону, метка сообщает об этом с помощью вибрации. Системой отслеживается странное поведение работников: к примеру, если человек долго не двигается или, наоборот, резко меняется положение его тела. Датчик также оборудован кнопкой вызова помощи, на случай если сотруднику станет плохо. Пока система 3D-позиционирования персонала существует только в виде прототипа. Она была разработана SAP, Национальным центром интернета вещей и группой "НЛМК". Последняя планирует внедрять эту технологию на своем липецком предприятии.

Защитить от возможных происшествий нужно не только сотрудников предприятия, но и проживающих рядом с ним людей. Пилотным проектом в этой сфере стал CityAir российской компании Tion. С помощью датчиков, расставленных в жилой зоне, система контролирует содержание определенных опасных веществ в воздухе, объемы выбросов и их распространение, управляет загрузкой предприятия, проверяет эффективность применяемых технологий.

Найти неполадки и начать экономить

Конечно, интернет вещей - это не только "шпионаж" за сотрудниками. Это колоссальная экономия. "Умные технологии" снижают потребление ресурсов на предприятии, уменьшают количества брака. Например, система энергомониторинга на крупном деревообрабатывающем предприятии значительно уменьшила затраты на электроэнергию. Владелец начал экономить 125 тысяч рублей каждый месяц, по данным некоторых компаний.

На все оборудование были установлены датчики контроля энергопотребления. Они отслеживали, сколько электроэнергии тратится на каждом производственном участке, в какое время включается и выключается оборудование. Кроме того, сравнительный анализ режима работы и потребления энергии сушильными камерами помог выявить поломку одного из двигателей. Неправильная работа оборудования приводила к увеличению времени сушки древесины. Неполадку устранили, и как результат - сэкономленные более полутора миллионов рублей.

Не хватает кадров и практики

Интернетом вещей уже интересуются крупные промышленные предприятия, большое количество инвестиций направляется на развитие стартапов с внедрением этой технологии. Чтобы быть более эффективными, зарабатывать больше, а тратить меньше, нужны новые решения. Это понимают в руководстве предприятий. Но пока компаний-новаторов меньшинство, даже с учетом того, что все составляющие элементы - облачные хранилища, датчики, каналы передачи связи - с каждым годом становятся все дешевле. Причина - в отсутствии практических кейсов, на примере которых можно увидеть, что технология работает, ее внедрение эффективно и гарантированно окупится.

Директор по развитию Национального центра интернета вещей Валерий Геленава считает, что из-за отсутствия большого числа референсов - уже реализованных проектов с использованием интернета вещей, у компаний нет полного понимания рисков, в том числе технологических. Генеральный директор ООО "Электронные энергетические технологии" Андрей Купчин отмечает, что широкое использование технологии тормозится из-за того, что сейчас нет достаточного количества эффективных и готовых к внедрению проектов. Пока что чаще можно встретить стартапы, где решения представлены только на уровне идеи, и их запускают в акселератор для того, чтобы отработать гипотезу.

Но и до универсальности использования интернету вещей пока далеко. Валерий Геленава приводит в пример задачу по сбору данных. Если требуется передавать большие объемы информации с одного сенсора, например, видеокамеры, или нужна высокая частота передачи данных, технология не будет эффективной. Не хватает и квалифицированных кадров для работы с новыми технологиями. Но за подготовку специалистов уже взялись Новосибирский государственный технический университет и Samsung Electronics. На базе вуза создадут Академию интернета вещей, где студенты старших курсов будут решать примеры готовых индустриальных кейсов, выполнять индивидуальные проекты, создавать прототипы устройств для интернета вещей.

Более того, скорость внедрения любых новых решений, в том числе и интернета вещей, сильно зависит от отрасли и ее объемов. Чем она тяжелее и сложнее - тем труднее и дольше будут происходить эти процессы. Если учесть сложность структуры, количество подразделений и сотрудников крупного промышленного предприятия, становится понятно, что потребуется немало времени для того, чтобы начать использовать новую технологию.

Кайдзен - как источник вдохновения для стартапов

Японская практика «кайдзен» — один из прародителей интернета вещей. Как бы это странно не звучало, но именно принципы, которые позволили совершить научно-техническую революцию в отсталой послевоенной стране, теперь лежат в основе «умных технологий», автоматизирующих повседневную жизнь и промышленность. Суть заключается в непрерывном совершенствовании процессов производства, разработки, вспомогательных бизнес-процессов и управления, а также всех аспектов жизни.

Основа метода Кайдзен состоит из 5 ключевых элементов — «5 S»:

Seiri — аккуратность;

Seiton — порядок;

Seiso — чистота;

Seiketsu — стандартизация;

Shitsuke — дисциплина.

В применении к работе это может выглядеть следующим образом:


1. Сортировка. В кайдзене говорят, что работник не должен выполнять ничего лишнего, делать не свою работу. Находится на своем рабочем месте.


2. Выстраивание и установка порядка. Учет времени и усилий, которые были приложены к выполнению рабочих задач.


3. Уборка. После окончания рабочего дня, рабочее место должно быть в чистоте и порядке.


4. Стандартизация (систематизация). Каждый рабочий день должен быть одинаковым по структуре.


5. Поддержание практики. Соблюдать все предыдущие пункты

 

Стартапы должны изучить "боли" нефтяников

Добыча и переработка нефти и газа - высокорентабельный и доходный бизнес. Отсюда и необходимость применять новые технологические решения, которые будут сокращать расходы в десятки раз, повышать эффективность. Андрей Купчин считает, что интернет вещей пока не может дать отрасли тех результатов, которые от него ждут. Внедрение технологии принесет всего лишь 3-5% повышения эффективности. Это несерьезные цифры для специалистов-нефтяников. Именно из-за высокой рентабельности бизнеса компании привыкли покрывать многие издержки именно за счет прибыли. Не обязательно искать новые возможности для оптимизации и роста эффективности всего лишь на несколько процентов.


"Новые решения и проекты создаются с оглядкой на ту отрасль, в которой они должны будут применяться. Если стартап создает то или иное решение для нефтяных компаний, соответственно, он сначала изучает их "боли", и каким образом он может под них подстроиться. Потому что все прекрасно понимают, что перевернуть какую-либо отрасль или целое направление, заставить инвестировать большие деньги только для того, чтобы получить еще 3 процента эффективности невозможно. Такие проекты вряд ли могут быть жизнеспособными. Никто не будет нести затраты и переделывать какую-нибудь условную нефтяную вышку только для того, чтобы она на приносила немного больше", - считает Андрей Купчин.


Сегодня все крупные предприятия в нефтегазовой отрасли уже внесли решения, использующие интернет вещей, в списки своих проектов. Но потребуется много времени для их реализации. Исходя из динамики нефтегазового сектора, понятно, что даже на принятие решения о тестировании технологии интернета вещей может уйти от полугода до трех лет.


Выиграет тот, кто будет первым


Многие западные компании уже выжали максимум из всех своих технологий, установили на предприятиях энергоэффективные решения и активно их используют. Чтобы работать еще эффективнее, им как раз требуется взаимодействие машин и искусственного интеллекта и машин с машинами. Фактически, это уже четвертая промышленная революция, которую они переживают. В то время как на постсоветском пространстве существует достаточно заметный пробел в развитии и внедрении новых технологий.


Но надежда есть. Андрей Купчин считает, что интернет вещей будет активно использоваться на российских предприятиях в ближайшие годы.


"Я думаю, что постепенно совершенствуются все элементы производства и добычи полезных ископаемых. И те компании, которые внедрят технологии первыми, окажутся в более выигрышном положении", - считает эксперт.

Ольга Карасева

Похожие новости

  • 29/04/2021

    В ТюмГУ подвели итоги научно-исследовательской деятельности в 2020 году

    На апрельском Учёном совете ТюмГУ первый проректор Андрей Толстиков представил результаты научно-исследовательской деятельности университета в 2020 году и результаты участия ТюмГУ в составе Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра (НОЦ).
    716
  • 17/02/2021

    Авторы учебного пособия «Экометрия: концептуальные положения и алгоритмы решения экологических задач» стали лауреатами государственной премии Бурятии

    ​8 февраля Глава Бурятии Алексей Цыденов наградил представителей науки и образования. Профессор Бурятской ГСХА Анатолий Куликов стал лауреатом государственной премии в области образования за участие в разработке учебного пособия «Экометрия: концептуальные положения и алгоритмы решения экологических задач».
    496
  • 17/08/2018

    Сибирские ученые оптимизируют добычу нефти и газа с помощью искусственного интеллекта

    ​Специалисты лаборатории потоковых данных и машинного обучения Новосибирского госуниверситета и компании Digital Field Technologies начали предпроектные работы по созданию программного обеспечения для оптимизации добычи нефти и газа на основе искусственного интеллекта.
    1265
  • 09/07/2021

    Год науки и технологий/Наука и университеты: Специализированные учебные научные центры погружают детей в прикладную науку

     В Год науки и технологий Правительство РФ внесло на рассмотрение Государственной Думы законопроект о финансировании специализированных учебных научных центров (СУНЦ) из федерального бюджета, а не через систему грантов, как это было раньше.
    1319
  • 02/03/2021

    Ученые НГТУ НЭТИ и ИХТТМ СО РАН создали стенд для испытаний деградации аккумуляторов электромобилей

    Ученые Новосибирского государственного технического университета НЭТИ создали лабораторную установку для испытаний литиевых аккумуляторов (ЛИА) для электромобилей с целью определения деградационной стойкости аккумуляторов.
    1057
  • 24/03/2021

    Конкурс исследовательских и технологических проектов «Новосибирский СтудСовет»: новая инициатива развития экосистемы инновационного предпринимательства в высшей школе

    ​При поддержке Правительства региона Советом ректоров Новосибирской области и фондом «Образование» организован конкурс исследовательских и технологических проектов «Новосибирский СтудСовет». Регистрация участников на конкурс проходит до 30 марта.
    852
  • 28/04/2021

    Учёные КузГТУ готовы вооружить шахту цифровым интеллектом

    В Кузбасском государственном техническом университете разрабатывают компьютерную модель угольной шахты с «умным» электроснабжением. Это означает максимальную автоматизацию системы электроснабжения выемочных участков и ее способность подстраиваться под любые изменения рабочего процесса.
    618
  • 06/04/2021

    Сотрудничеству СО РАН и Тюменского государственного университета придан новый импульс

    В ТюмГУ с рабочим визитом побывали директор Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, главный учёный секретарь СО РАН академик Дмитрий Маркович и директор Института экономики и организации промышленного производства СО РАН академик Валерий Крюков.
    980
  • 28/10/2020

    Российские ученые нашли экологически чистую замену углю

    Улучшить свойства доступных видов биотоплива смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов, им удалось получить из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю.
    1436
  • 02/03/2021

    В НГУ состоится Huawei – NSU Open Day

    ​Компания Хуавей и НГУ в рамках сотрудничества в области образования приглашают всех заинтересованных студентов, аспирантов, преподавателей и научных сотрудников на Huawei – NSU Open Day 12 марта в 16:30 в аудиторию 3107 нового корпуса НГУ.
    953