Открытая платформа промышленной автоматизации

2024

Открытие центра разработки открытой АСУ ТП

В России начал работу центр разработки открытой автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), созданный в рамках национального проекта по развитию промышленной автоматизации. Об этом в пресс-службе Минпромторга сообщили 18 сентября 2024 года.

Центр располагается в Тюмени. «Газпром нефть» выступает одним из ключевых участников этого проекта, предоставляя современное оборудование и экспертную базу для комплексных исследований.

𝓲

Минпромторг

Создание центра – часть национального проекта по созданию открытой платформы промышленной автоматизации, которая была инициирована Минпромторгом. Центр будет заниматься проведением исследований оборудования и программного обеспечения в области промышленной автоматизации и метрологии. В задачи центра также входит разработка и утверждение национальных и отраслевых стандартов, проведение опытно-промышленных испытаний и внедрение новых решений в рамках единой системы управления технологическими процессами. Инженеры центра обеспечат совместимость различных технологических решений и их интеграцию, что позволит повысить эффективность и управляемость инфраструктуры на объектах компании.

Центр оснащен передовым оборудованием, что дает возможность проводить исследования в соответствии с актуальными отраслевыми стандартами. Здесь будет реализовываться взаимодействие между производителями оборудования, разработчиками программного обеспечения и другими участниками технологического сообщества. Кроме того, на базе центра предусмотрено обучение студентов тюменских вузов и проведение курсов повышения квалификации для сотрудников, что позволит сформировать навыки работы с современными автоматизированными системами.

В рамках данной инициативы большое внимание уделяется концепции платформенности и открытости для сегмента АСУ ТП. Создание открытой архитектуры АСУ ТП предполагает совместимость всех элементов вне зависимости от производителя, что является важным шагом в укреплении технологического суверенитета России. Проект ориентирован на кросс-отраслевое развитие и предполагает гибкое управление технологическими процессами.^[1]

При Минпромторге решили создать центр компетенций разработки АСУ ТП на замену импортным решениям в промышленности

Минпромторг в июле поддержал идею создания при ведомстве центра компетенций разработки (ЦКР) в области открытой АСУ ТП для промышленных предприятий. Об этом TAdviser рассказал источник, хорошо осведомлённый о результатах прошедшего в июле заседания представителей Минпромторга с участниками межотраслевой рабочей группы по разработке открытой АСУ ТП, действующей при Минпромторге, и подтвердили в самом ведомстве. В ближайшее время ожидается выход протокола по итогам заседания, где это должно быть зафиксировано.

На текущий момент принято решение о необходимости создания Центра компетенций разработки «АСУ ТП». Создание такого ЦКР должно пройти согласование Минцифры России, после чего будет рассмотрено президиумом Правительственной комиссии по цифровому развитию, использованию информационных технологий для улучшения качества жизни и условий ведения предпринимательской деятельности, — сообщили TAdviser в Минпромторге, добавив, что процедура создания ЦКР прозрачна и размещена в открытых источниках.

𝓲

Freepik/fanjianhua

Предпосылками для создания ЦКР стали потребности в консолидации экспертизы и ресурсов участников рынка, обеспечивая их необходимыми ресурсами и поддержкой для успешной реализации проектов в области открытых АСУ ТП, контроле за исполнением проекта, агрегировании запросов заказчиков к функциональности и техническим характеристикам ПО и формирование межотраслевых предложений в части общесистемного и прикладного ПО.

Ключевой целью ЦКР должно стать обеспечение условий для осуществления рыночного перехода предприятий ключевых отраслей промышленности РФ на отечественные решения в области АСУ ТП, обеспечение технической связанности и выстраивание сквозных цепочек между предприятиями.

ЦКР позволит консолидировать силы участников рабочей группы в выполнении поставленных задач, контролировать поставленные сжатые сроки в разработке компонентов АСУ ТП, а также получить субсидирование на разработку потенциальных особо значимых проектов, пояснили TAdviser в Минпромторге.

На данный момент рабочая группа проделала большую работу по консолидации промышленных компаний вокруг задачи разработки открытой АСУ ТП. В рамках рабочей группы уже действуют пять технических рабочих групп и подгрупп по кадрам и компетенциям. На текущий момент её участниками уже подготовлены два предварительных национальных стандарта по открытым распределенным системам управления, разработаны проекты документов по четырем направлениям: открытому программному ПЛК (программируемый логический контроллер), открытой интегрированной среде разработки, шлюзу передачи данных и открытой шине данных. И сейчас разрабатываются проекты требований по трем направлениям: сервисы безопасности, открытый оркестратор, структура компонентов и правила их взаимодействия.

Сейчас рабочая группа ведет активную работу по доработке «Дорожной карты разработки открытой АСУ ТП», представляющей из себе этапность разработки компонентов АСУ ТП, распределение по ответственным исполнителем, уточнили в ведомстве. В 2025 году запланировано пилотное внедрение готовых компонентов на промышленные предприятия. Также рабочая группа проводит тематические мероприятия по АСУ ТП.

Рабочая группа по открытой АСУ ТП, напомним, была создана в августе 2023 года приказом Минпромторга, её председателем является замминистра промышленности и торговли РФ Василий Шпак. Инициировали образование группы компании, входящие в индустриальные центры компетенций (ИЦК) «Химия» и «Металлургия». По состоянию на август 2024 года в неё входят 27 крупнейших промышленных компаний, и ещё порядка 20 компаний участвуют неофициально. Деятельность по разработке открытой АСУ ТП ведётся участниками рабочей группы, исходя из запросов крупнейших потребителей АСУ ТП в России, которым необходимо заместить решения этого класса от иностранных производителей.

Основная волна ЦКР, объединяющих вендоров софта, и ИЦК, объединяющих представителей отраслей, которым необходимо заместить зарубежный софт, были созданы в рамках исполнения перечня поручений правительства летом 2022 года для стимулирования импортозамещения. А к концу 2023 года насчитывалось уже 13 утверждённых правкомиссией ЦКР, работу которых курирует Минцифры.

Для открытой АСУ ТП на замену Siemens и GE, которую создают российские промышленники, остро не хватает компонентов

Разработка в России открытой АСУ ТП на замену западным решениям для крупных промышленных компаний переходит от создания технических требований к созданию тестовых стендов. Такая информация прозвучала 31 июля на онлайн-встрече, которую организовала рабочая группа по открытой промышленной АСУ ТП при Минпромторге РФ. Помимо текущего статуса работы над открытой АСУ ТП участники группы рассказали и о сложностях: к примеру, на рынке не хватает некоторых важных компонентов, необходимых для системы.

Указанная рабочая группа, напомним, была официально создана почти год назад, в августе 2023 года, приказом Минпромторга, её председателем является замминистра промышленности и торговли РФ Василий Шпак. Инициировали её образование компании, входящие в индустриальные центры компетенций (ИЦК) «Химия» и «Металлургия». По состоянию на июль 2024 года в группу входят 27 крупнейших промышленных компаний, и ещё порядка 20 компаний участвуют в её работе неофициально. Соответственно, деятельность по разработке открытой АСУ ТП ведётся участниками рабочей группы, исходя из запросов крупнейших потребителей АСУ ТП в России.

В её составе действуют технические подгруппы, к участию в которых могут присоединиться представители не только компаний-заказчиков, но и разработчиков ПО, интеграторов и др. В подгруппах сейчас задействованы порядка 20-30 экспертов, которые работают над техническими заданиями.

Координатор рабочей группы по архитектуре Роман Шестаков в ходе встречи пояснил, что под открытостью АСУ ТП подразумевается то, что у системы будут открытые спецификации, стандарты, понятные принципы формирования и взаимодействия всех компонентов между собой и возможность для интеграторов и вендоров взаимодействовать при развитии системы. Речь при этом не идёт о создании open source решения, которое всем желающим будет предоставляться бесплатно.

Уже определено, какие крупные компании-участники рабочей группы берут на себя координацию создания тех или иных модулей открытой АСУ ТП — от разработки технических требований, если нужно (если решение находится на ранней стадии технологического развития) — поиска субсидий совместно с ФОИВ до организации тестовых стендов и опытных внедрений.

При разработке архитектуры открытой АСУ ТП за образец был взят стандарт O-PAS, разработанный форумом Open Process Automation (OPAF), чтобы не изобретать велосипед с нуля и применять уже существующие стандарты, протоколы и т.д. O-PAS определяет открытую, совместимую и безопасную архитектуру для систем автоматизации промышленных процессов. В случае с российской открытой АСУ ТП речь идёт о его адаптации, а не слепом копировании.

Некоторые компоненты для системы уже есть на рынке, какие-то находятся в разной стадии разработки, а что-то придётся создавать с нуля. В приоритете сейчас то, что требуется создавать с нуля.

Кроме того, есть компоненты, которые уже присутствуют на рынке, но они несовместимы с открытой архитектурой, отметил на встрече рабочей группы Роман Шестаков. К таковым относятся, например, программируемые логические контроллеры (PLC или ПЛК): с точки зрения открытости решения этого класса, которые сейчас есть на рынке, необходимо дорабатывать.

Есть проблемы с наличием SCADA, совместимых с открытой АСУ ТП. PLC и SCADA являются здесь основными прикладными компонентами, и в дорожной карте открытой АСУ ТП они отнесены к компонентам с высоким приоритетом.

Сергей Черкасов, руководитель направления разработки перспективных систем управления компании «Цифровые технологии и платформы» «ЕвроХима», пояснил, что компании, чьи логотипы представлены в дорожной карте, — это те, кто создал межотраслевую рабочую группу и в ней лидируют.

При этом, несмотря на то, что запрос на открытую АСУ ТП исходит от заказчиков и ряд её компонентов уже «закреплён» за конкретными компаниями, до сих пор нет ответственного заказчика на общесистемное инфраструктурное ПО. Сергей Черкасов объясняет это тем, что «заказчики ничего в этом не понимают». В промышленных компаниях разработкой такого ПО обычно не занимаются, и даже внятные требования к нему им сложно сформулировать. В какой-то момент возникли проблемы, в том числе, с тем, чтобы написать требования к ОС реального времени для PLC.

Поскольку инфраструктурный слой остаётся для заказчиков «загадочным и сложным», рабочая группа сейчас ведёт диалог с разработчиками и интеграторами.

Сергей Черкасов подчеркнул, что в слоях компонентов, включающих аппаратную и программную инфраструктуру, средний уровень, обеспечивающий возможность стыковки прикладной функциональности с программно-аппаратной инфраструктурой, а также верхние прикладные инструменты, наиболее проблемным уровнем для заказчиков выглядит средний. Это тот уровень, где разрабатывается фреймворк, шина, оркестратор для систем реального времени.

Причина в том, что это коммерчески не выгодно ни для одного производителя АСУ ТП на рынке, пояснил Сергей Черкасов. Поэтому если заказчикам нужна открытая система, то нужно сконцентрироваться на средней прослойке, которой сейчас не существует, «вложить свои собственные деньги».

Вице-президент по работе с крупными корпоративными клиентами «Ростелекома» Владимир Волков заявил TAdviser, что их компания будет участвовать в создании продуктов и элементов открытой платформы промышленной автоматизации. Несмотря на сложность текущего положения из-за того, что совокупного объема производства недостаточно для покрытия запроса рынка, «Ростелеком» обладает возможностями взять на себя обеспечение услуги по автоматизации производства, заместив зарубежные компании, отметил топ-менеджер.

В перспективе мы планируем представить альтернативный аналог продукта компании Siemens и программного обеспечения SCADA, - добавил Владимир Волков.

2023: Анонс разработки

В промышленном секторе в последнее время активно обсуждается идея создания открытой архитектуры АСУ ТП для российских предприятий. В обсуждении этой инициативы участвуют компании из нескольких индустриальных центров компетенций (ИЦК), включая «Северсталь», рассказал 17 мая 2023 года на демодне ИЦК «Металлургия» зампред этого ИЦК, гендиректор «Северсталь-Инфоком» Сергей Дунаев.

Предложение подразумевает разработку архитектуры АСУ ТП на открытых стандартах. Фактически, речь идёт о том, чтобы создать стандарт, похожий на то, как есть стандарт USB, например, пояснил он. Унифицированные стандарты позволили бы использовать решения различных вендоров в рамках одной платформы автоматизации.

Идея в том, что там, где можно объединить и сэкономить, надо это сделать, - пояснил гендиректор «Северсталь-Инфоком».

Из презентации Сергея Дунаева

С направлением АСУ ТП связано не только ПО: это ещё много специфических датчиков, контроллеров, непростой оптики, зачастую также различного «железа», сшитого напрямую с агрегатом. И тут даже интеграторы, которые возят «что угодно откуда угодно», помочь могут не везде, поскольку это не продукт для широкого рынка. Продукцию Siemens они может быть, могут привезти, а, например, софт для машины газовой резки Messer, которых немного во всей Европе, не привезут, тем более, что это сейчас связано с высокими рисками, рассуждает Сергей Дунаев.

Разработка открытой архитектуры не заменяет необходимые работы по «железу», микроэлектронике и вообще с элементной базой АСУ ТП. Но в части софта, если прийти к независимой открытой архитектуре внутри России, то это сократило бы путь к замещению части импортных продуктов – наиболее распространённых решений.

Драйвером инициативы по созданию открытой архитектуры АСУ ТП можно назвать Ассоциацию «Индустриальные инновации». Согласно её сайту по состоянию на май 2023 года, в неё входит уже упомянутая «Северсталь», а также «Газпромнефть — цифровые решения», «Кировский завод», «НефтеТрансСервис» и «Финтех Лаб». При ассоциации уже была создана рабочая группа по открытым платформам промышленной автоматизации АСУ ТП. Представители ассоциации продвигают идею на различных отраслевых мероприятиях, наиболее активной в этом пока выглядит «Северсталь». Вот, например, презентация её представителя с одного из отраслевых мероприятий, прошедших в апреле 2023 года.

В апреле 2023 года ассоциация сообщала о результатах опроса ряда промышленных предприятий, который показал, что главным риском в сфере АСУ ТП опрошенные видят потенциальную невозможность обеспечивать техпроцессы, угрозу остановки производства по причине недоступности/ трудностей с поставками элементной базы, запчастей, лицензий ПО, обновлений, техподдержки.

Основным риском опрошенные предприятия также считают зависимость от проприетарных решений вендоров — «vendor lock», невозможность безболезненного перехода на решения других вендоров^[2].

Цель инициативы по открытым платформам и стандартам АСУ ТП участники видят в создании современной экосистемы, платформы управления промышленным производством, основанной на открытых «правилах игры» – стандартах, технических требованиях, протоколах. Задачей является «отвязать» софтверные решения от «железной» части, помочь избежать зависимости от вендоров – как иностранных, так и отечественных.

Такая открытая экосистема позволила бы промышленным компаниям получить современные комплексные решения автоматизации по конкурентным ценам, а для российских разработчиков и производителей решений создать новые рынки, открыть возможности для развития производства.

Если говорить о конкретных областях стандартизации АСУ ТП, то наиболее острой проблемой выступает отсутствие стандартов в области протоколов связи и обмена данными. Также в ходе опроса, проведённого ассоциацией, были названы стандарты по архитектуре, среде разработки, операционной системе реального времени, безопасности, отражению АСУ ТП в строительной документации.

Примечания