В ХХ веке на заводах было широко распространено условное деления на основное и вспомогательное производство. При этом под основным — понимался выпуск товарной продукции. Вспомогательное же — охватывало все вопросы, касающиеся подготовки основного производства. В частности, сюда относили электро- и теплоснабжение, водоподготовку, системы вентиляции, обеспечение сжатым воздухом, инструментальную подготовку и т.д. По всей видимости, на современном предприятии границы между этими понятиями все больше стираются. Завод становится единой системой, и рассматривать модернизацию инженерной инфраструктуры в отрыве от модернизации основного производственного оборудования становится бессмысленным.

Цели модернизации
Обновление производственной среды предприятия преследует сразу несколько целей. Наиболее очевидная — повышение эффективности технологических процессов, за которым стоят рост производительности, экономия сырья и снижение себестоимости. Модернизация инфраструктуры создает прекрасную предпосылку для перестройки большинства бизнес-процессов компании и принципов принятия управленческих решений. Также она позволяет сделать важный шаг в сторону улучшения качества продукции, большей клиентоориентированности и гибкости.
Тем не менее, посчитать эффекты от внедрения тех или иных современных решений и оборудования бывает достаточно сложно. Значит ли это, что заводы могут отложить вопрос модернизации инфраструктуры в долгий ящик? Скорее всего, нет. Даже на предприятиях, избавленных от жесткой конкурентной среды и необходимости считать каждый потраченный рубль, современные технологии организации производственного пространства имеют решающее значение. Так, по мнению специалистов компании Schneider Electric, модернизация инфраструктуры — это в первую очередь вопрос безопасности, а не окупаемости. Действительно, повышенный риск внеплановых остановов, аварийных ситуаций и травматизма не позволит компании нормально развиваться и уверенно себя чувствовать, хоть в условиях рынка, хоть в ситуации работы по госзаказу.
Иногда главной целью модернизации производственной среды называют улучшение условий труда, включающее повышение безопасности персонала, избавление от рутинных операций и тяжелого физического труда в пользу более интересных, творческих задач. Предприятия, обладающие комфортной производственной средой, становятся более привлекательными работодателями, а, значит, могут привлечь лучших специалистов.
Таким образом, современная среда полезна и бизнесу, и клиентам, и персоналу компании. Вопрос в том, каких основных направлений должна коснуться модернизация производственной инфраструктуры.

Комплексная автоматизация
«В нашем понимании производственная инфраструктура — это, в первую очередь, автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), — говорит Андрей Чертков, руководитель группы технической поддержки решений подразделения «Промышленная автоматизация» компании Schneider Electric в России и странах СНГ. — С точки зрения автоматизации мы рассматриваем управление основным и вспомогательным оборудованием как управление единым целым. И считаем, что оптимальная структура предприятия подразумевает интеграцию всех подсистем в единую систему АСУ ТП. При этом, современному заказчику нужна не просто поставка набора оборудования и программного обеспечения для обеспечения безопасности и непрерывности технологического процесса, ему важно получить комплексный проект по автоматизации, позволяющий повысить эффективность технологического процесса».
Системы автоматизации со временем устаревают. Первые АСУ ТП в СССР и России начали поставляться в конце 80-х - начале 90-х. Естественно, те предприятия, которые приобрели оборудование 30 лет назад, уже столкнулись с необходимостью модернизации. Это критически важно для обеспечения безопасности и предотвращения внеплановых остановов технологического процесса, неизбежно ведущих к убыткам. Более того, никому не нужны аварии по вине морально и физически устаревшего оборудования.
«Однако промышленность — это консервативная сфера, где вопросы модернизации, к сожалению, часто откладываются на последний момент, когда риск возникновения финансовых потерь, простоев или аварийных ситуаций становится очень высоким, — констатирует Андрей Чертков. — Это серьезная проблема. Нужно планировать модернизацию заранее, а не ждать, когда компьютерная техника состарится, проработав больше 20 лет. Мы, в свою очередь, стараемся помочь предприятиям спланировать модернизацию систем автоматизации и минимизировать вложения. Ведь заказчики стремятся максимально сохранить старые инвестиции и при модернизации свести затраты к минимуму, насколько возможно улучшив безопасность производства.
Хорошая новость состоит в том, что в рамках программы модернизации можно не только решить задачу безопасного управления технологическим процессом, но и повысить его эффективность. Уже после установки АСУ ТП, заказчик на ее базе может внедрять дополнительные функции, обеспечивающие максимально быструю окупаемость. К сожалению, владельцы предприятий эту возможность зачастую недооценивают».

Интернет вещей и цифровизация
Осмысление возможностей современных систем автоматизации привело к возникновению новых технологических концепций, таких как промышленный интернет вещей (IIoT), «Индустрия 4.0», «умное предприятие» и т.п.
«Говорить о преобразовании и модернизации производственного пространства, не затрагивая термина «цифровое производство», сегодня уже невозможно, — уверен Сергей Монин, эксперт в области решений по промышленному интернету вещей группы компаний Softline.— Промышленность стоит на пороге четвертой технологической революции, которая во многом базируется на подходах и технологиях интернета вещей. IIoT — система объединенных компьютерных сетей и подключенных производственных объектов со встроенными датчиками и программным обеспечением для сбора и обмена данными, с возможностью удаленного контроля, управления в автоматизированном режиме и прогностических решений. Анализ полученных данных помогает руководству компании принимать обоснованные решения. Например, информация может быть использована для предотвращения простоев оборудования, сокращения сроков и объемов внепланового техобслуживания. Интернет вещей позволяет проводить диагностику оборудования, прогнозировать риски, связанные с его отказом».
Анализ данных позволяет строить прогнозы о вероятных сроках выхода из строя того или иного инженерного оборудования, а система датчиков позволяет «заглянуть» внутрь технологической установки и оценить степень износа отдельных узлов, подобрать оптимальные сроки их замены. Такой подход к техобслуживанию позволяет, с одной стороны, избежать лишних расходов на планово-предупредительные ремонты, а с другой стороны, не допустить выхода оборудования из строя, срыва графика производства и аварийных ситуаций.
Цифровые технологии можно использовать и для повышения безопасности персонала. В качестве примера Сергей Монин приводит проект «умные каски»: «В производственном помещении мы ставим базовую станцию беспроводной сети и подключаем ее к имеющейся инфраструктуре заказчика. Информационная система «видит» каждую каску, в которую вмонтировано несколько датчиков. Датчики позволяют отслеживать местоположение сотрудников, «понимать», у кого каска на голове, кто носит ее в руках, не надевая, с кого она слетела, кто получил удар по голове, упал и т.д.».
Очевидно, что использование технологий интернета вещей требует установки распределенных датчиков. Однако по мере развития беспроводных технологий это перестает быть серьезной проблемой, поскольку больше нет необходимости тянуть бесчисленное множество кабельных сетей. И в целом идеологи новой промышленной революции предусматривают возможность максимально безболезненного, поэтапного перехода производств к новой цифровой реальности.

Повышение энергоэффективности
Одно из наиболее понятных и изученных направлений модернизации инженерной инфраструктуры, позволяющих получить ощутимый финансовый результат, — это комплекс мероприятий по повышению энергоэффективности.
«Как правило, для энергоемких производств самые большие затраты — это затраты на электроэнергию, и их снижение даёт самый быстрый эффект, — считает Вячеслав Максимов, директор по промышленным решениям системного интегратора «КРОК. — В электрической сети любого промышленного предприятия есть потери, которые можно вычислить. В частности, при работе индукционных печей и высокочастотных регуляторов потери в сети могут достигать порядка 20%, функционирование асинхронных электродвигателей даёт ещё около 7%. Даже высокоэффективные светодиодные светильники обеспечивают до 5-7% потерь в сети. Если суммировать все эти потери и попытаться их минимизировать, то можно получить 20-25% экономии, а порой и до 40%».
Нередко добиться существенного энергосбережения невозможно без замены не только вспомогательного, но и основного производственного оборудования. К примеру, сколько ни совершенствуй систему освещения, все эффекты могут оставаться незначительными на фоне гигантского потребления устаревшей сталеплавильной печи. Энергопотребление части промышленных установок (к примеру, насосов) можно снизить за счет внедрения преобразователей частоты, регулирующих работу асинхронных двигателей. Такая мера дает до 40 % экономии в итоговых счетах за электроэнергию.
Интересным инструментом повышения энергоэффективности могут стать технологии промышленного интернета вещей. Пример такого использования приводит Сергей Монин: «В рамках проекта по энергосбережению на производстве устанавливаются датчики, которые собирают информацию о расходе электроэнергии. Затем информация анализируется и выдаются рекомендации: что конкретно делать, чтобы сократить потери. Допустим, быстрее закрывать въездные ворота или двери промышленного холодильника.
Анализ потребления электроэнергии может в то же время быть источником для принятия других управленческих решений. К примеру, на машиностроительном производстве можно организовать учет электроэнергии, потребляемой каждым станком и при этом ввести алгоритм отслеживания загрузки оборудования. Допустим, если станок потребил за сутки 20 Вт, значит, он простаивает. Если он потребил 180 кВт, значит, штатно отработал смену. А если 500 кВт — есть основания полагать, что оператор станка использует оборудование для выполнения «левых» заказов или нарушает технологию. Руководство получает сигнал и может принять соответствующие меры».
В тех случаях, когда система мониторинга потребления энергоресурсов предоставляет данные не постфактум, а в режиме реального времени, у ответственных лиц есть возможность не просто выявлять перерасходы, но и вмешиваться в процесс, предотвращая их возникновение.
Важно помнить, что проекты модернизации, способствующие повышению энергоэффективности, можно реализовать по энергосервисным контрактам. Это позволяет предприятиям не изымать собственные средства из оборота. Покупка и внедрение нового оборудования осуществляется на деньги энергосервисной компании (банков-партнеров), а возврат инвестиций происходит из экономии на энергоресурсах.

Проводник в мир инноваций
В статье мы рассмотрели только некоторые направления модернизации производственной среды. В реальности руководитель промышленного предприятия, задумавшийся об обновлении инфраструктуры, сталкивается с массой непростых вопросов. С чего начать? Как выбрать поставщика оборудования и подрядчика? Как наиболее эффективно инвестировать ограниченные средства? И т.д. Усугубляет ситуацию нехватка на предприятиях межотраслевых специалистов, компетентных и в сфере технологии производства, и в вопросах автоматизации и ИТ. Не случайно, по мнению Светланы Балановой, генерального директора IBS, сегодня системные интеграторы должны в первую очередь выступать как консультанты, помогающие сориентироваться в мире «умных» технологий и сделать правильный выбор.
«В качестве партнеров, реализующих проекты модернизации, стоит привлекать крупные компании, уже давно работающие на данном рынке, — считает Андрей Чертков. — Как правило, такие интеграторы обеспечивают преемственность своего оборудования, а наличие готовых технических решений ускоряет процесс модернизации. В целом же успех проекта обусловлен правильным планированием, которое опирается на данные о сроке службы того или иного оборудования. Важно выбрать наиболее подходящее время для проведения работ, поскольку они практически всегда предполагают остановку техпроцесса».
По мнению Сергей Монина, ключевой мотивацией к преобразованию инфраструктуры, становится желание сэкономить (получить дополнительную прибыль), либо требование регулятора. Что касается цифровых решений, то о требованиях регуляторов говорить пока рано. Напротив, неразвитость нормативной базы, отсутствие стандартов тормозит развитие спроса на подобные технологии. А вот фактор конкурентоспособности, напротив, заставляет предприятия делать первые шаги в неизведанное, несмотря на существующие риски. И опыт пионеров показывает, что создание современной производственной среды помогает улучшить показатели бизнеса на десятки процентов.