ハードウェア開発者が品質のcusdevを実施することが重要である理由

石油化学業界のプロセス自動化に関しては、生産が複雑であるというステレオタイプがしばしば引き起こされます。つまり、到達可能なすべてがプロセス制御システムのおかげでそこで自動化されます。 実際はそうではありません。



石油化学産業は確かに非常によく自動化されていますが、これは人的要因の自動化と最小化が重要である主要な技術プロセスに関係しています。 制御システムソリューションのコストが高いため、付随するプロセスはすべて自動化されず、手動モードで実行されます。 したがって、2時間に1回、従業員が手動で特定のパイプが適切に加熱されているかどうかを確認し、必要なスイッチがオンになってバルブが格納されている場合、ベアリングの振動レベルが正常であれば、これは正常です。







ほとんどの重要ではないプロセスは自動化されていませんが、これはプロセス制御システムではなく、モノのインターネット技術の助けを借りて行うことができます。



残念ながら、問題があります-石油化学産業の顧客と、石油およびガス産業に顧客がなく、したがって、過酷な気候の攻撃的で爆発性の領域での使用に関する機器要件に関する情報を受け取らない鉄開発者自身との間のコミュニケーションのギャップ条件など



この投稿では、この問題とその解決方法について説明します。

石油化学のIoT

一部のパラメーターを確認するために、重要ではない設置ノードの視覚的および触覚的検査の目的で迂回を使用します。 一般的な問題の1つは蒸気供給です。 蒸気は多くの石油化学プロセスの冷却剤であり、加熱ステーションから最終ユニットに長いパイプを介して供給されます。 私たちの植物や植物はかなり困難な気候条件にあり、ロシアの冬は厳しく、時にはいくつかのパイプが凍結し始めることを覚えておいてください。



そのため、規制に従って、特定の担当者が1時間に1回、パイプを回してパイプの温度を測定する必要があります。 プラント全体の規模で-これはほとんど独占的にこれに従事している多数の人々です-パイプに触れてください。



まず、不便です。気温が低く、遠くに行く必要があります。 第二に、この方法では、プロセス上のデータを収集し、特に使用することは不可能です。 第三に、費用がかかります。これらすべての人々は、より有用な仕事をすべきです。 最後に、人的要因：温度はどれくらい正確に測定されますか、これはどのくらい定期的に起こりますか？



そして、これは、工場や工場の管理者が技術的プロセスに対する人的要因の影響を最小限に抑えることに非常に真剣に取り組んでいる理由の1つにすぎません。



これは、実稼働環境で可能なIoTアプリケーションの最初の有用なケースです。



2つ目は振動制御です。 機器には電気モーターがあり、振動制御を実行する必要があります。 まだ同じ方法で、手動で行われています-一日一回、人々が回って特殊な器具を使用して振動レベルを測定し、すべてが正常であることを確認します。 これもまた時間と人的資源の浪費であり、このような迂回の正確さと頻度に対する人的要因の影響ですが、最も重要なマイナスは、そのようなデータを扱うことができないことです。実際には処理するデータがなく、動的な機器のサービスにそのまま切り替えることができないためです。



そして今、これは業界の主な傾向の1つです。定期的なメンテナンスからメンテナンスへの移行が適切に編成され、機器の稼働時間のアクティブで詳細なアカウンティングと現在の状態の完全な制御が維持されます。 たとえば、ポンプをチェックする時間になったら、パラメーターをチェックして、ポンプAがメンテナンスに必要な稼働時間数を取得し、ポンプBがまだ存在しないことを確認します。つまり、ポンプはまだ放置されています。



一般に、車のオイル交換は15,000キロメートルごとです。 特定の車がどのように積極的に使用されているかに応じて、誰かが6か月でダッシュすることができ、誰かが1年を必要とし、誰かがさらに時間がかかります。



ポンプでも同じです。 さらに、メンテナンスの必要性に影響を与える2番目の変数、振動インジケータの履歴があります。 振動の履歴が整然としていて、ポンプがまだクロックで動作していないと仮定します。つまり、まだサービスを行っていません。 また、振動の履歴が正常でない場合、そのようなポンプは、時間が稼働していなくても維持する必要があります。 そしてその逆-振動の優れた歴史を持つ私たちは、時間が蓄積された場合にサービスを提供します。



このすべてを考慮してこの方法でサービスを提供すると、動的機器のサービスコストを20パーセント、または30パーセント削減することができます。 生産規模を考えると、これらは品質を損なうことなく、安全性を損なうことなく、非常に重要な数字です。 そして、これは企業でIIoTを使用する既製のケースです。



また、情報を手動で取得するためのカウンターも多数あります（「行った-見た、書き留めた」）。 また、オンラインでサービスを提供し、何がどのように使用されているかをリアルタイムで確認する方が効率的です。 このようなアプローチは、エネルギー使用の問題の解決に大いに役立ちます。正確な消費数値を知っていると、たとえば、朝にパイプAにより多くの蒸気を供給し、夕方にパイプBにより多くの蒸気を供給できます。 結局のところ、すべてのノードに正確に熱を供給するために、発電所は大きなマージンを持って建設されています。 そして、余裕を持って構築するのではなく、合理的かつ最適にリソースを割り当てることができます。



これは、収集したデータを使用した本格的な作業に基づいて意思決定が行われる場合の、ファッショナブルなデータ駆動型の決定です。 今日、クラウドと分析は特に人気があります。今年のオープンイノベーションは、ビッグデートとクラウドについて多くのことを話しました。 誰もがビッグデータ、プロセス、ストアを扱う準備ができていますが、最初にデータを収集する必要があります。 これは少ないと言われています。 現在、ハードウェアのスタートアップはほとんどありません。



3番目のIoTケースは、スタッフトラッキングであり、境界ナビゲーションなどを提供します。 これを使用して、従業員の動きを監視し、閉鎖エリアを監視します。 たとえば、一部の作業はゾーン内で実行されますが、その間、部外者はゾーン内にいるべきではありません。これをリアルタイムで視覚的に制御する可能性があります。 または、ラインマンがポンプをチェックしに行って、長い間彼と一緒にいて、動いていない-多分その人が病気になったので、私は助けが必要です。

規格について

もう1つの問題は、産業用IoTのソリューションを作成する準備ができているインテグレーターがいないことです。 この領域にはまだ確立された標準がないためです。



たとえば、自宅の様子：WiFiルーターがあり、スマートホーム用に別のものを購入できます-やかん、ソケット、IPカメラ、または電球-すべてを既存のWi-Fiに接続すれば機能します。 wifiはすべてが投獄される標準であるため、確実に機能します。



しかし、企業向けソリューションの分野では、この普及率の基準はそうではありません。 事実、コンポーネントベース自体が比較的最近手頃な価格になり、そのようなベースの腺が人的資源と競合できるようになりました。



視覚的に比較する場合、数値はそのスケールについてのものです。



1つの産業用制御システムセンサーのコストは約2,000ドルです。

1つのLoRaWANセンサー-3〜4千ルーブル。



10年前には一般にプロセス制御システムのみがあり、代替品はありませんでしたが、LoRaWANは約5年前に登場しました。



しかし、企業全体でLoRaWANセンサーを使用することはできません

技術の選択

自宅の無線LANではすべてが明確であり、オフィス機器ではすべてがほぼ同じです。



業界では、IoTに関して一般的で一般的に使用されている標準はありません。 もちろん、企業が独自に開発するさまざまな産業標準があります。



たとえば、エマーソンの人たちが作ったワイヤレスHARTを考えてみましょう。これも2.4 GHzで、ほぼ同じwifiです。 そのようなカバレッジのポイントからポイントまでのエリアは50〜70メートルです。 施設の面積がいくつかのサッカー場のサイズを超えていることを考慮すると、悲しくなります。 はい。この場合、1つのベースステーションで最大100台のデバイスを自信を持ってサービスできます。 そして今、私たちは新しい設備を装備していますが、初期段階ではすでに400以上のセンサーがあります。



また、モバイルオペレータが提供するNB-IoT（NarrowBand Internet of Things）もあります。 繰り返しますが、生産での使用ではありません-まず、それは平凡に高価です（オペレーターはトラフィックに料金を請求します）。 接続がキャッチされないバンカーなどの部屋にそのようなセンサーを配置する必要があり、そこに追加の機器を配置する必要がある場合は、施設のネットワークをカバーするための注文を履行するために、予測できない期限でオペレーターに連絡する必要があります。



サイトで純粋なwifiを使用することは不可能です。 ホームチャネルでさえ2.4 GHz、5 GHzで詰まっており、アパートごとに数台のコンピューターとモバイルだけでなく、膨大な数のセンサーと機器を備えた生産サイトがあります。



もちろん、健全な品質の独自の基準があります。 しかし、これは多くの異種デバイスでネットワークを構築している場合には機能せず、単一の標準が必要であり、閉鎖されたものではありません。



したがって、LoRaWANアライアンスは非常に良い方法であるように思われ、テクノロジーは積極的に開発されており、私の意見では、完全な標準に成長する可能性はすべてあります。 RU868の周波数範囲を拡張した後、ヨーロッパよりも多くのチャネルがあります。これは、ネットワーク容量について恥ずかしがらないことを意味します。つまり、LoRaWANは、たとえば10分または1時間に1回、定期的にパラメーターを収集するための優れたプロトコルになります



理想的には、通常の観測画像を維持し、データを収集し、機器の状態を監視するために、多くのセンサーから10分ごとにデータを受信する必要があります。 クローラーの場合、この頻度は最高で1時間に相当します。







他に何が欠けていますか？

対話の欠如

ハードウェア開発者と石油化学製品または石油とガスの顧客との間には十分な対話がありません。 そして、ITスペシャリストは、石油化学製品の生産に大量に使用できないITの点で優れた鉄を製造していることがわかりました。



たとえば、パイプの温度を測定するためのLoRaWANの鉄片：パイプに掛け、ケーブルタイで取り付け、無線モジュールを掛け、コントロールポイントを閉じた-それだけです。







ITの観点から機器は絶対に適していますが、業界には問題があります。



3400 mAhバッテリー もちろん、最も単純なものではなく、塩化チオニルがここにあります。これにより、-50で働く能力を失いません。 このようなセンサーから10分ごとに情報を送信すると、6か月でバッテリーが消費されます。 ピース単位の解決策では問題ありません。6か月ごとにセンサーのネジを外し、300ルーブルの新しいバッテリーを挿入しました。



そして、それが巨大なプラットフォーム上の何万ものセンサーであるなら？ 膨大な時間がかかります。 バイパスに費やした工数を削減することにより、システムのメンテナンスに同じ時間を確保できます。



この問題のかなり明白な解決策は、バッテリーを300ルーブルではなく1000ルーブルに配置することですが、19,000 mAhでは5年ごとに交換する必要があります。 これは正常です。 はい、これはセンサー自体のコストをわずかに増加させます。 しかし、業界はそれを買う余裕があり、業界は本当にそれを必要としています。



誰もcasdevではないので、業界のニーズを誰も知りません。

そして、主なものについて

そして最も重要なことは、彼らがつまずいたのは、対話の平凡な欠如のために正確につまずいたことです。 石油化学は生産であり、生産はかなり危険です。そこでは、局所的なガス漏れと爆発性雲の形成のシナリオが可能です。 したがって、例外なく、すべての機器には防爆が必要です。 また、ロシアの標準012/2011に準拠した関連する防爆証明書を持っています。



開発者はこれについて単純に知りません。 また、防爆は、いくつかの追加LEDのように、ほぼ完成したデバイスに簡単に追加できるパラメーターではありません。 ボード自体と回路からワイヤの絶縁まですべてをやり直す必要があります。

どうする

すべてがシンプルです-通信する。 私たちは直接対話する準備ができています。私の名前はSIBURのIoT製品の所有者であるVasily Ezhovです。PMまたはezhovvs@sibur.ruでここに私に書くことができます。 TKの準備が整いました。すべてをお伝えし、何がなぜ必要なのか、何を考慮する必要があるのか​​を示します。



現在、グリーンゾーン（防爆は必須ではない）でLoRaWANのプロジェクトをすでに構築しています。一般的な方法と、LoRaWANがそのような規模の問題を解決するのに適しているかどうかを検討します。 小規模なテストネットワークが非常に気に入りました。現在、高密度のセンサーを備えたネットワークを構築しています。1つのインストールで約400のセンサーが計画されています。 LoRaWANの量に関しては、これはそれほど多くありませんが、ネットワーク密度に関しては、もう少し多すぎます。 それをチェックしてください。



私からの多くのハイテク展示会で、腺の製造業者は一般に爆発防止とその必要性について初めて耳にしました。



ですから、これはまず第一にコミュニケーションの問題であり、解決したいのです。 私たちはcusdevに非常に強く、すべての関係者にとって有用で有益であり、顧客は必要に応じて必要なハードウェアを受け取り、開発者は不要なものを作成したり、既存のハードウェアを最初から完全にやり直したりする時間を無駄にしません。



あなたがすでに似たようなことをしていて、石油とガスと石油化学セクターに拡大する準備ができているなら、私たちに書いてください。