«Открытые АСУ ТП помогут сделать технический мир более понятным для бизнеса»
Сергей Черкасов, центр цифровых технологий и платформ ЕвроХима: «Открытые АСУ ТП помогут сделать технический мир более понятным для бизнеса»
Как мы можем определить область, которую охватывает инициатива по открытым АСУ ТП?
Если смотреть, как рисует будущее АСУ ТП стандарт OPAS, то ряд функций, которые ранее выносились за пределы АСУ ТП, теперь втягиваются в этот периметр. В частности, микросервисная архитектура и разные сервисы (Advanced Process Control, Real Time Optimization и т.д.). Теперь они становятся частью экосистемы АСУ ТП.
В кластер АСУ ТП включаются не только уровни 0,1,2 по классификации ANSI ISA 95, но и стык 2 и 3 уровня. Часть классических функций MES также затягиваются вниз. Можно сказать, что это революция. Последние 30 или даже более лет кластеры ИТ и ОТ развивались независимо друг от друга. Сейчас происходит заметная диффузия между ними. Со временем эта диффузия становится более заметной. Поэтому теперь нас – классических автоматчиков – всё больше интересуют ИТ технологии.
Какие главные риски вы видите для себя в области промышленной автоматизации?
Основной риск - это отсутствие аппаратной элементной базы. Нет в достаточном количестве доступных серверных решений, промышленных компьютеров и т.д. Все это требует больших инвестиций и значительного времени. Думаю, что с «железом» мы будем ещё 3-5 лет работать по схемам с параллельным импортом и иными вариантами обхода санкций и будем зависеть от зарубежных поставщиков. Сегодня эти схемы есть, но завтра их может не стать. Вся работа по импортозамещению программного обеспечения может упереться в отсутствие физических мощностей и подготовленных кадров.
В области программного обеспечения риски также имеются, но, на мой взгляд, у нас в стране достаточно компетентных кадров и есть хорошая ИТ-школа, которые помогут закрыть программную «дырку» в обозримой перспективе.
Что вы как промышленная компания делаете, чтобы снизить влияние этих рисков?
Мы, скорее, принимаем этот риск. Мы не можем участвовать в увеличении производственных мощностей по производству «железа». Для решения своих задач мы пользуемся механизмами параллельного импорта.
В рамках инициативы по открытым АСУ ТП мы хотим сделать два стратегических шага.
Во-первых, для решения проблемы с аппаратным обеспечением мы планируем сделать программную часть вендоронезависимой от «железа». Это позволит создать потенциал для универсализации типов аппаратного обеспечения, на котором мы сможем решать свои задачи.
Во-вторых, это типизация «железа», унификация технических требований к программной и к аппаратной части. Необходимо отделить «софт» от «железа» не только технически, но и функционально. Должен быть реализован принцип горячей замены оборудования без необходимости доналадки/ переналадки ПО.
Мы хотим митигировать риски с «железом» через универсализацию требований и к «софту», и к железу, через отрыв ПО от технических средств его исполнения.
Как вы понимаете инициативу по открытым АСУ ТП?
У бизнеса есть потребности в обеспечении функций и задач, которые закрываются с помощью покупаемых систем, в частности, систем промышленной автоматизации. Открытая вендоронезависимая АСУ ТП - это не только попытка решить чисто технические задачи (неразрывность архитектуры, техническая, технологическая и методологическая зависимость от вендоров и прочие), но и попытка сделать технический мир более понятным для конечного пользователя, для бизнеса.
Существует четкое разделение функциональности - есть АСУ ТП, есть MES и так далее. Принцип платформенности позволит вынести все это на одно поле, чтобы заказчик мог понять функциональность всего, что происходит в его бизнесе. Не будет отдельных департаментов ИТ, АСУ ТП, прикладных функциональщиков… Все это будет на одной «поляне». Платформенность призвана облегчить восприятие бизнесом своей ИТ- и ОТ-инфраструктуры.
Какие задачи должна решать инициатива? Она должна заниматься исключительно стандартами?
В нашу инициативную группу входят представители промышленности, у кого есть различные, но схожие, «боли» и есть финансовые и организационные возможности, чтобы эти «боли» устранить. Необходимо использовать это преимущество не только для подготовки стандартов, но и для разработки и выпуска на рынок ряда прикладных решений, которые соответствуют этим стандартам.
Нам нужны конечные технические решения с фактом применения их в отрасли. Это, на мой взгляд, и есть наша основная задача.
Каких стандартов сегодня не хватает в области АСУ ТП?
Институт стандартизации в СССР был очень хорошо построен и хорошо работает даже сейчас. Стандартов как таковых у нас достаточно, иногда их даже слишком много.
Не хватает института актуализации стандартов. Текущие стандарты не соответствуют потребностям заказчиков и реалиям технологического и производственного рынков. Имеющуюся базу стандартов необходимо расширить за счет детализации, доработки и адаптации под текущие реалии уже имеющихся стандартов.
Стандарт OPAS не заменяет существующие стандарты, он их детализирует в части технической инфраструктуры, архитектуры.
Основные направления работы инициативы:
полевые устройства (датчики измерения и исполнительные механизмы);
аппаратное обеспечение АСУ ТП (средства ввода/ вывода, сбора информации, связи, контроллерная/ вычислительная часть);
софтверная часть.
При этом, при обсуждении проблематики систем промышленной автоматизации мы часто забываем про персонал. Есть персонал, который, например, открывает «софт» непосредственно на контроллере, программирует его. И это – очень важные компетенции в АСУ ТП. Без этих компетенций не будет выполнять свои функции ни «железо», ни «софт». Повышение квалификации заказчика и обучение пользователя – это также отдельная большая составляющая работы.
Стандарты - это не отдельная область деятельности. Это, скорее, отдельная область знаний, которая есть во всех уровнях. Стандарты всех уровней взаимоувязаны.
Считаете ли перспективным развитие виртуализации ПЛК? Заменит ли софтверный ПЛК аппаратные решения?
Виртуализация или применение облачных технологий - это не ноу-хау, которое нужно обязательно как-то «прикрутить» к АСУ ТП. Это прикладные технологии, способ облегчения исполнения определенного функционала.
Сейчас у каждого производства рядом с цехом есть аппаратная, где стоит «железка», в ней есть процессор, который выполняет какую-то программу. И сама «железка», и выполняемая ей программа с точки зрения ИТ простые. Весь смысл этой железки, размещенной локально в цеху, в том, что она максимально надежная, и она стоит оптимально близко к тому месту, где эта программа будет выполняться. Это вопрос, скорее, техногенных рисков.
Но вопрос техногенных рисков не обязательно решать таким способом. Есть и другие способы. Можно сделать централизованный ЦОД, в нем raid-массив универсальных серверов, который делает кластер облачных вычислений. Появляется один облачный процессор, обладающий мощностью десятков. То же самое с хранением данных. Есть технологии облачных вычислений и облачного хранения данных. И внутри этого большого процессора и большого хранилища данных разворачивается тот функционал, который нужен - например, виртуальный ПЛК, или MES, или LIMS и т.п. При этом, параллельно должны быть решены задачи надежности каналов. И необходимо, чтобы этот кластерный процессор и кластерная СХД не отключались, не «падали» и т.д.
Вопрос техногенных рисков технически решается. Пусть первоначально мы будем перезакладываться на построение надежных каналов связи, многократное дублирование серверов и т.д. Но по мере отработки технологии объем резервов будет сокращаться, решения упрощаться и становиться более оптимальными по стоимости.
Такой формат реализации АСУ ТП в перспективе более дешев, чем построение традиционной инфраструктуры. Не нужно будет иметь десять аппаратных в десяти цехах. Нужен будет один ЦОД с универсальными серверами. И вопросы резервирования, обслуживания и поддержки такой инфраструктуры становятся в заметно проще.
Виртуализация - это способ достижения универсальности решения, отвязки от физической инфраструктуры. Рано или поздно мы к этому придем. Что касается ПЛК, то в ближайшей и среднесрочной перспективе мы его сможем виртуализировать, но далеко не для всех объектов.
Сначала такой формат можно применить для менее значимых объектов (уровня 0 и/ или 1 согласно категорированию УПБ/SIL), но опыт показывает, что таких объектов - 80%. Поле для экспериментов и тестирования широкое.
Какие ТОП-три проблемы вы видите сегодня в области промышленной автоматизации?
Консервативность отрасли - первое и основное. Большое количество энергии и ресурсов уходит на «продажу» идей заказчику, спонсору и конечному пользователю. Долгое время вендоры навязывали заказчикам идеологию пакетных поставок. Вендор брал на себя ответственность за полный пакет решения АСУ ТП. Это вошло в привычку, отбило необходимость и желание разбираться, как это работает внутри. Образовалась некая зона комфорта - всегда есть вендор, на которого можно переложить ответственность, если что-то произойдет. Сейчас мы вынужденно, но сознательно выводим заказчика из зоны комфорта, а он этого не хочет.
Вторая проблема - на уровне государственного регулирования различные отрасли промышленности не сбалансированы между собой по требованиям к одной и той же области. Так, в энергетике требований к функциональной безопасности (УПБ/ SIL) АСУ ТП нет, а для нефтегазохимии они являются определяющими в текущей практике. Эта асимметрия в регулировании создает проблему - мы недополучаем в объеме потенциальных заказчиков на открытые АСУ ТП. Регулирование должно быть сбалансировано в сторону более оптимальных требований (смягчить там, где излишне сложно, ужесточить там, где излишне мягко).
Третья проблема - производителей решений и оборудования АСУ ТП внутри России чисто количественно недостаточно. Объем потребности значительно превосходит объем мощностей по производству. Есть ощущение, что по объему спроса мы в три-пять раз превосходим производство. Это большая и сложная инфраструктурная проблема и её решение – сложный и небыстрый процесс.