Наша компания активно внедряет промышленный Интернет вещей (IIoT) в различные производственные процессы. В этой статье я расскажу о том, какие преимущества несет данный инструмент и каких результатов он помог достичь нашей компании.

Интернет вещей – это сеть физических объектов, оснащенных встроенными технологиями, позволяющими передавать сведения о своем состоянии. Большинство из нас в быту сталкивалось с умными колонками, светильниками, увлажнителями, кондиционерами, кто-то даже научился настраивать сценарии взаимодействия этих устройств друг с другом. Это пользовательский Интернет вещей (IoT). Промышленный Интернет вещей (IIoT) активно используется в тяжелом машиностроении, в различных компонентах умного города, в автоматизации производств, применяется в здравоохранении (рис. 1). Каждый второй регион России активно развивает программу под названием "Умный город". Неудивительно, что и нефтегазохимический сектор не может оставаться в стороне от преимущества данного цифрового инструмента.



Преимущества промышленного Интернета вещей
Среди основных преимуществ Интернета вещей как технологии можно выделить:

низкую стоимость владения;
низкую стоимость реализации решения на единицу контроля;
возможность оперативного перераспределения устройств;
быстроту внедрения, она на 50% выше по сравнению с КИПиА;
меньшую периодичность замены элементов питания – раз в пять лет;
при необходимости – возможность масштабирования и модернизации решения.
Архитектура IIoT
Архитектура промышленного Интернета вещей в компании СИБУР сводится к следующим компонентам: конечные устройства, датчики, сети связи и сервер, на который поступают данные со всех датчиков. Датчик передает сигнал базовой станции, а последняя передает данные на сервер. Для вывода, структурирования и анализа информации с датчиков IIoT СИБУР использует платформу собственной разработки.



Основные преимущества беспроводных датчиков:
сроки реализации и возможность оперативного перераспределения;
стоимость владения и развертывания;
легкость в масштабировании;
высокая энергоэффективность;
отказоустойчивость;
повышение оперативности принятия решений;
повышение безопасности.
IIoT-платформа СИБУР может работать из стандартного веб-браузера. Она позволяет отслеживать показания оборудования в режиме реального времени. При этом вывод показаний представлен в виде мнемосхем, графиков и даже трендов. При возникновении нештатных ситуаций система активирует визуальный и звуковой сигналы оповещения.



Место, где все данные от датчиков собираются, анализируются и визуализируются пользователю в удобной форме

Примеры использования технологии IIoT
Кейс № 1. Контроль рабочей температуры тупиковых участков
На производстве существует множество тупиковых участков трубопроводов и динамического оборудования (пожарные кольца, теплоспутники, дренажи), параметры которых при обходах каждые два – четыре часа должны контролироваться персоналом для проверки рабочей температуры. Однако в условиях Крайнего Севера из-за человеческого фактора периодически возникало замораживание тупиковых участков трубопроводов и остановка динамического оборудования.

После оснащения тупиковых участков датчиками температуры (рис. 3) в зимний период оператор получил возможность видеть полную картину состояния оборудования. Одновременно уменьшились риск замерзания устройств тупиковых участков и другие нарушения технологического режима. Автоматический контроль состояния тупиковых участков впоследствии сэкономит сотни тысяч рублей.




Кейс № 2. Установка беспроводных датчиков вибрации
Оснащение виброметрами динамического оборудования (насосов, электродвигателей, компрессоров и др.), имеющего вероятность отказа работы агрегата (рис. 4), повысило целевой уровень надежности за счет следующих факторов:

сокращения вероятности отказов;
предотвращения развития дефектов;
усовершенствования ремонтных стратегий.


Кейс № 3. Контроль температуры воды на выходе из теплообменного оборудования
Цель данного внедрения – поддержание температуры воды не выше 40 ˚С. Повышение температуры выше данного уровня вызывает образование отложений в теплообменном оборудовании.

Автоматизация процесса регулирования температуры на обратном воздушном охлаждении позволила сократить риски загидрачивания трубок секций аппарата воздушного охлаждения (АВО) и выхода их из строя

Кейс № 4. Контроль перегрева и разрыва соединений
В процессе эксплуатации может произойти разгерметизация соединительной муфты, что повлечет за собой попадание влаги на соединение. Влага запускает процессы окисления, которые ослабляют механические свойства муфт и приводят к их разрушению. Муфта начинает греться, в конечном итоге происходит разрыв соединения и обесточивание установки.

Мы провели оснащение термометрами соединительных электрических муфт на непроходных эстакадах для контроля от перегрева (рис. 6).

При достижении температуры муфты 50 ˚С срабатывает уведомление на платформе IIoT, что позволяет принять своевременные меры и спланировать работы по замене муфты.



Итоги и планы развития промышленного IoT
Кейсов внедрения инструментов IIoT в нашей компании гораздо больше представленных выше. С 2020 г. цифровой инструмент IIoT принес компании сотни миллионов рублей экономического эффекта.

В данный момент в промышленной эксплуатации в СИБУРе находится более 7 тыс. беспроводных датчиков, а к 2027 г. это цифра вырастет почти в два раза.

Мы планируем разработку беспроводных датчиков контроля положения задвижек и датчиков кислотности, внедрение интеллектуального управления освещением и учета электроэнергии, развитие обмена данными с другими цифровыми продуктами.

Очень важно не только установить умное оборудование, но и правильно его эксплуатировать, использовать максимум получаемых данных, предлагать улучшения. Поддерживать необходимый уровень знаний по IIoT в нашей компании позволяют корпоративные тренеры, которые проводят обучение ремонтного и производственного персонала обслуживанию и эксплуатации систем.