Раздел: ИНСТАЛЛЯЦИЯ | ТСБ в промышленном производстве Тема: Автор: Руслан ШАРИФУЛЛИН, BDM по инженерным системам безопасности АО «СОФТЛАЙН»
PSIM + АСУ ТП + ТОиР = эффективное цифровое производство
«С технологией большие популяции стали реальностью, теперь большие популяции делают технологии обязательными». Джозеф Кратч, писатель «Технологии — это всё, чего не было, когда ты родился». Алан Кей, ученый
Рис. 1 – Рабочее место АСУ ТП предприятия. Про деньги Глобальный рынок PSIM-систем был оценен в 883 млн долларов в 2021 году и по прогнозу Mordor Intelligence достигнет 2 180 млн долларов к 2026 году при ежегодном росте в 15,93% на этом временном интервале. Во время пандемии COVID 19 этот рынок адаптировался к удалённой работе сотрудников во время локдауна. Системы видеонаблюдения больше зависят от OEM-решений из Китая. Одновременно контроль доступа расширился системами доступа на основе мобильных телефонов и более частого применения систем биометрической идентификации. Более того, системы распознавания лиц в сочетании с системами удаленного определения температуры стали часто применяться как в ТРЦ и государственных учреждениях, так и для доступа на промышленные и коммерческие объекты. Пандемия послужила толчком для более широкого внедрения объединённых систем, основанных на многочисленных сенсорах, контроле доступа и видеонаблюдения, но также включает сейчас в себя анализ сетей на предмет киберугроз, управление системами жизнеобеспечения здания и превращает данный класс систем в единую точку управления всеми подсистемами по принципу All-in-one interface. Дополнительно можно отметить, что повышение эффективности систем стало возможным за счет увеличения гибкости и внедрения беспроводных технологий, в том числе IoT, отличающихся гораздо более быстрым развертыванием и удобством. Помимо мониторинга IT-инфраструктуры, стала всё чаще внедряться интеграция систем, направленных на мониторинг куберугроз и элементов борьбы с кибератаками. Это стало новым требованием не только предприятий, но и законодательств стран, столкнувшихся с такими рисками, и вероятно, станет новым стандартом систем PSIM.
Рис. 2 – Прогнозируемый рост рынка PSIM Если смотреть на рынок систем PSIM, то наибольший рост показывают отрасли транспорта и логистики, например, порты, аэропорты, ЖД и логистические центры. Это логично, так как именно в этих отраслях наблюдается массовое скопление граждан, работает большое количество сотрудников, происходит обработка и перемещение различных, в том числе, дорогостоящих грузов. Важным фактором является широкое использование нейросетей для анализа видеоданных, которое в сочетании с комбинацией с данными от других систем способствует снижению ложных тревог и одновременно более глубокому прогнозированию развития ситуации на объекте. Отдельным трендом можно назвать все более частое применение PSaaS (Physical Security as a Service), что позволяет использовать одного поставщика как технических, так и людских ресурсов в этой сфере, а также снижать операционные издержки, одновременно получая экономию на налогах. Согласно прогнозам Mordor Intelligence наибольшие темпы роста покажут страны Азии и Тихоокеанского региона, рост продолжится ввиду усиливающегося противостояния и роста напряжённости, а также частичного эффекта низкой базы. При этом в развитых странах рост замедлится. Россия в данный рейтинг не попала, так как для крупных западных корпораций представляет очень ограниченный рынок – в силу особенностей законодательства, стоимости и развития местных решений в этой нише, и полагаю, еще долго не попадет, ввиду нынешних событий, что, однако, даёт шанс российским компаниям развиваться в этой сфере.
Рис. 3 – Глобальный рынок PSIM – рейтинг роста в зависимости от региона Актуальность В текущее время нестабильности и глобальных изменений в политической и экономико-географической ситуации в мире становится принципиально важным обеспечить бесперебойную работу как существующих, так и вновь создаваемых объектов инфраструктуры, предприятий, государственных учреждений и транспортных узлов. Особенно очевидно это становится в моменты, когда наша страна сталкивается с угрозами во многих сферах. Мы пережили террористические акты на объектах транспортной инфраструктуры, возгорания высотных конструкций в башне «Восток» и Останкинской телебашне, взрывы домов, возгорания промышленных и других объектов, не говоря уже о кибератаках, в ряду которых нападение на канатную дороги в Лужниках и Stuxnet, поразивший АСУ ТП завода по обогащению урана в Иране, а также серию программ-вымогателей типа Petya и WannaCry. На этом фоне массовые взломы аккаунтов знаменитостей iCloud в 2014, утечка 267 миллионов аккаунтов Facebook в 2000 году, взлом и последующее опубликование «грязного белья» кандидата Хилари Клинтон и ее команды на сайте WikiLeaks в 2016, позволившее победить Дональду Трампу, кажутся не такими уж страшными.
Рис. 4 –наиболее известные катастрофы в РФ (возгорание в Останкино, авария в Чернобыле, авария на Саяно-Шушенской ГЭС, ТРЦ Зимняя вишня, авария в Норильске) Угрозы Для начала попробуем крупными мазками классифицировать угрозы. Они бывают внутренние и внешние, к внешним угрозам относят: - злонамеренные действия партнёров и конкурентов, как правило, финансового характера; - поступки физических лиц, как умышленные (кражи, взломы), так и неумышленные (технические) в целях нанесения ущерба имуществу предприятия; - информационные, в том числе, киберпреступления, утечки / уничтожение / искажение данных, шпионаж, финансовый и информационный террор компании. Внутренние угрозы безопасности компании включают: - нарушение трудового распорядка, некомпетентность, халатность, сознательное причинение вреда компании; - проступки работников, причиняющие предприятию материальный ущерб или нарушающие его бизнес-репутацию; - финансовые и юридические; - некачественный отбор сотрудников и т.п. Контроль и предупреждение Политика безопасности компании – это ориентир для введения механизмов, упрощающих решение указанных задач, и минимизацию рисков. Важно установить цели, которыми могут являться, например: - укрепление дисциплины и рост производительности труда; - охрана интересов и законных прав организации; - учет мировых стандартов в создании и освоении передовых технологий и практик; - минимизация влияния персонала, снижение «человеческого фактора». После постановки целей, переходя к созданию стратегии безопасности, по указанным этапам (см. рисунок 5).
Рис. 5 - Этапы постановки целей в стратегии безопасности компании Важнейшими принципами обеспечения безопасности компании являются: комплексность, своевременность, непрерывность, специализация и централизация управления / принятия решения с дублированием наиболее критичных точек. Конечно же, при этом возникает желание сэкономить. Такая возможность есть и достичь ее можно двумя способами: - Вводя дополнительные обязанности для имеющихся сотрудников, постоянно увеличивая нагрузку и ужесточая требования. При этом возможно кратковременное повышение эффективности, но в конечном итоге происходит профессиональное выгорание, усиление «текучки» персонала и, как следствие, увеличение расходов на обучение при одновременном снижении уровня безопасности. - Автоматизируя процессы, проводя цифровизацию предприятия, одновременно обучая персонал и снижая нагрузку при выполнение рутинных мероприятий. Для понимания отличия подходов можно вспомнить совокупную стоимость владения или стоимость жизненного цикла TCO (Total Cost of Ownership), для определения которого разрабатываются специализированные методики, ориентированные на определённый объект владения и предназначенные для определения общей величины затрат на технику, оборудование, информационные системы и персонал, которые рассчитываются на всех этапах жизненного цикла. Принимая во внимание улучшение эффективности и руководствуясь принципами обеспечения безопасности предприятия, в дальней перспективе приходим к выводу, что цифровизация требует постепенного построения действительно эффективных систем и непрерывного повышения квалификации персонала. Цифровизация : термины и определения Что такое PSIM PSIM (от англ. Physical security information management — «управление информацией о физической безопасности») – категория программного обеспечения, представляющая аппаратно-программный комплекс для интеграции нескольких не связанных между собой приложений и устройств безопасности и управления ими через единый пользовательский интерфейс. Данный класс подсистем включает в себя: - системы охранной и тревожной сигнализации; - системы сигнализации и оповещения (ОПС, СОУЭ); - СКУД, в том числе согласование пропусков и их автоматизированную выдачу, систему заявок и электронные очереди, учет вагонов, автомашин и т.д. - видеонаблюдение, в том числе интеллектуальные системы, автоматизированные автовесовые и т.д.; - подсистемы управления инженерными подсистемами здания (освещения, вентиляции и кондиционирования, управление ИБП и дизелями, системы связи и прочие инженерные системы); - управление потреблением и подсчет ресурсов ЖКХ (водоснабжение, водоотведение, газ, электричество, теплоснабжение и прочее); - система информационной безопасности, в том числе подсистема предупреждения и противодействия киберугрозам; - система управления и документирования действий персонала. Работа с PSIM строится на формализованных инцидентах, что позволяет с высокой эффективностью и меньшими силами управлять крупными предприятиями и многими подсистемами. Подробно про PSIM можно почитать в статье «Как заставить КСБ работать вместо людей или PSIM как основной инструмент управления безопасностью предприятия» (ТЗ № 4-2021). Что такое АСУ ТП Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) – это группа технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим процессом. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП). Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию технологических процессов. Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.
Рис. 6 – Рабочее место АСУ ТП Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Это системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), распределенные системы управления (DCS), системы противоаварийной защиты (ESD) и другие, более мелкие системы управления, например, системы на программируемых логических контроллерах (PLC). Как правило, АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средств обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики (датчики, устройства управления, исполнительные устройства). Главной особенностью АСУ ТП является периодическое либо регулярное участие оператора в её работе. Роль оператора состоит в периодическом либо регулярном контроле за системой операторского управления. Что вы получаете при внедрении Важно понимать, что такие системы, как АСУ ТП и PSIM, напрямую не приносят доход, но предупреждают убытки и позволяют экономить «вдолгую». Принципы и реализация АСУ ТП и PSIM схожи, а что получится, если мы объединим эти системы в одну единую систему, тем более что при возникновении угрозы аварии необходимы своевременные действия персонала, желательно с подсказками вариантов, как лучше и эффективнее действовать в той или иной ситуации? Всё начинается с контроля работы предприятия с помощью датчиков с подтверждением данных средствами объективного контроля, например, видеонаблюдения. При возрастании угрозы нужно своевременно произвести целый ряд действий: оповещение персонала о начале эвакуации, непосредственно саму эвакуацию с обязательным оповещением ответственных сотрудников и аварийных служб предприятия и города. Конечно, это всё – крайний случай, но, как говорится, кто предупрежден – тот вооружён. Какие элементы могут помочь, чтобы не допустить такого развития событий? Интеграция PSIM с АСУ ТП позволяет, с одной стороны, контролировать и визуально оценивать состояние и работу оборудования, точно понимать, что персонал соблюдает требования охраны труда и находится в работоспособном состоянии, тут может помочь ПАК «Умная каска» позволяющая реализовать несколько функций: • контроль наличия СИЗ «Умная каска» на сотрудниках; • контроль информации о серьезных ударах по каске; • контроль наличия фазы свободного падения сотрудника с высоты; • контроль ориентации каски в случае её длительной неподвижности; • контроль температуры внутри каски; • самодиагностика и контроль заряда батареи; • функция «Вызов оператора – Мне нужна помощь»; • локализация сотрудника. Серьезным подспорьем для АСУ ТП является применение промышленных тепловизоров. Такие устройства помогают в реальном масштабе времени оценивать состояние элементов оборудования, определять температуру техпроцессов, а также выставлять пороги тревог при их превышении. То есть оператор имеет возможность остановить или изменить производственный процесс до момента выхода оборудования из строя или наступления критических режимов работы, предшествующих аварии.
Рис. 7 – Применение тепловизора на производстве Технологическое обслуживание и ремонт (ТОиР) У каждого оборудования есть свой срок службы, и уже с момента установки начинается его деградация. Экономическим термином для данного понятия является амортизация. На промышленных предприятиях внедрена система планово-предупредительного ремонта, что необходимо для поддержания работоспособности оборудования и всего предприятия. Как правило, выделяют: 1. Регламентное техническое обслуживание. 2. Текущий и капительный ремонт. 3. Внеплановый ремонт. Помимо планирования ТО и ремонтов в соответствии с режимом работы предприятия, необходимо постоянно поддерживать и своевременно заказывать необходимые запчасти, иметь персонал для его проведения и обязательно контролировать сам ход ТО и ремонтных работ, что является неординарной задачей для любого производственного предприятия. Для решения такой задачи разрабатываются автоматизирующие данные процессы специальные программные средства класса Equipment Maintenance manager. Часто они являются элементами SCADA- или PSIM-систем, работающих в единой связке с системами управления предприятием. Такие системы позволяют: - создавать регламенты и графики обслуживания оборудования; - вести и обновлять списки оборудования с передачей данных в службу закупок предприятия; - получать сигналы о неисправности оборудования с возможностью визуального контроля происходящего; - формировать задания на выполнение работ; - вести контроль и учет выполнения работ; - формировать справочники расходных материалов, инструментов; - вести отчётность о выполненных работах и израсходованных материалах. Регламенты могут назначаться по типам оборудования или на конкретное техническое средство и влючают информацию о периодичности, необходимых материалах, технических средствах, требуемом персонале и порядке выполнения, а также отчёты о проведенных работах.
Рис. 8 – Пример схемы проведения регламентных работ с видеокамерой
Рис. 9 – Пример регламента на базе технологических карт
Рис. 10 – План-график обслуживания оборудования План-график позволяет заранее распланировать проведение работ с учётом, например, отпусков и затребовать необходимый персонал до момента наступления периода обслуживания и ремонта оборудования, а также заранее заказать необходимые инструменты и материалы. В соответствии с графиком или в случае возникновения неисправности в мобильном приложении активируется задание: объект, состав бригады, необходимые средства и материалы, местоположение оборудования, алгоритм выполнения работ. Сотрудник, прибыв на место, получает инструкцию, отмечая фактические результаты на каждом этапе с фиксацией времени выявления и прикреплением фотографий – как самой неисправности, так и результатов работ.
Рис. 11 – Пример задания на мобильном терминале сотрудника, производящего плановое обслуживание Все данные мероприятия ТОиР отображаются в виде удобных графиков, содержащих информацию о случаях выхода из строя оборудования, выполняемых / планируемых работах, остатков и расхода материалов. Внедрение таких модулей позволяет проводить постоянный и оперативный мониторинг объёмов работ, снижает влияние человеческого фактора и повышает качество производимых работ. Это, в свою очередь, повышает уровень отказоустойчивости оборудования и систем. Такой подход к ведению ТОиР повышает работоспособность предприятия и напрямую ведет к снижению убытков из-за поломок и простоя. Выводы Мировой рынок PSIM растёт из года в год более чем на 13%, обещая к 2026 году превысить 2 млрд долларов. Эти системы усложняются, становятся всё более интеллектуальными и берут на себя всё больше функций – от системы заявок на пропуска для посетителей до контроля доступа сотрудников с помощью распознавания лиц и учёта рабочего времени. Из года в год требования к данному классу систем повышаются, и современные PSIM-системы позволяют не только обеспечивать контроль физической безопасности предприятия и его инфраструктуры, но и мониторить состояние киберзащищённости, своевременно осуществляя мониторинг IT-инфраструктуры, управлять системами жизнеобеспечения здания, становясь все более интеллектуальными. Например, система видеонаблюдения позволяет с помощью нейронных сетей решать задачи не только безопасности от проникновения, но и контролировать наличие СИЗ и нахождение сотрудников в опасных производственных зонах. Интеграция с IoT позволяет вести онлайн-мониторинг, контролируя состояние здоровья сотрудников. Интеграция со SCADA-системами позволяет мониторить состояние производственных линий и даже предупреждать поломки оборудования, с помощью тепловизоров и датчиков, фиксируя, например, перегрев элементов. Дальнейшее развитие систем PSIM вполне логично. Например, в подсистеме СКУД уже имеются данные обо всех сотрудниках предприятия, это позволяет реализовать контроль проведения технического обслуживания и ремонта с привязкой к персоналу. При этом управление сотрудниками может осуществляться с помощью мобильного приложения, в которое встроены задания, регламенты проведения работ и возможность контролировать качество их выполнения. Все эти элементы отлично укладываются в тренд цифровизации производства в целях обеспечения его эффективной работы.
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них. Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!

Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 5  (голосов: 1)
Ваша оценка: