Об автоматизации производственных процессов на цеховом уровне, а также о решаемых в этом случае задачах Intelligent Enterprise беседует с CIO Группы ЧТПЗ (Челябинский трубопрокатный завод) Денисом Савенковым.

Intelligent Enterprise: Обычно когда речь идет об автоматизации бизнес-задач на том или ином предприятии, мы по умолчанию предполагаем некий верхний уровень, на котором в основном анализируется информация и принимаются решения. Но такие задачи стоят ведь и на цеховом уровне, а если мы имеем в виду предприятие масштаба ЧТПЗ, то, наверное, тем более…

Денис Савенков: Да, разумеется, такие задачи стоят. На цеховой уровень транслируется весь план-график заказов, который принимается к исполнению на высшем уровне, что, впрочем, очевидно. Тут уместнее говорить о неких категориях задач, характерных именно для цехового менеджмента. Это идентификация и организация прослеживаемости продукции, формирование сменно суточных заданий, отслеживание их исполнения, контроль качества и т. д.

Это, я думаю, ключевые вещи. Точно так же, как и на любом уровне, в данном случае речь может идти о разумной насыщенности бизнеса технологиями автоматизации, и здесь очень многое завязано на техническую оснащенность работы того или иного производственного подразделения и на типовые требования заказчика. В масштабе ЧТПЗ отдельных цехов многие десятки, и большая их часть реализует внутри себя самостоятельный производственный процесс. Этот факт, кстати, способствует тому, что выделять решение самостоятельных бизнес-задач даже на уровне отдельных цехов здесь значительно легче.

Среди них, однако, есть сверхпередовые, где внутрицеховая логистика сырья, полуфабрикатов и готовой продукции реализована даже не с помощью автоматизации контроля, а в полностью автоматическом режиме, который в штатной ситуации вовсе исключает участие в процессах человека. И эти цеха помимо систем класса АСУТП, MES, оснащены всей необходимой техникой, чтобы контролировать логистику, полностью управлять ею и осуществлять все физические перемещения. А есть и такие цеха, где стоит оборудование тридцатых годов прошлого века, вполне исправно, впрочем, работающее.

Нет смысла говорить и о том, что заказчики продукции, которую эти цеха выпускают, предъявляют к ней разные требования. Для первой категории наших клиентов (в числе которых, например, строители газопроводов «Южный поток» и «Северный поток») качество каждой трубы имеет первостепенное значение. При этом для них важна та самая прослеживаемость продукции с максимальной глубиной и детальностью — вплоть до руды, из которой изготовлена отдельная труба, и информации о том, кто делал шов на ней и кто контролировал его качество. У другого цеха заказчики объективно не столь требовательны. Там по определению нельзя гарантировать решение задач прослеживаемости на столь детальном уровне, но это и не нужно. Если необходимо, вполне можно организовать, скажем, пакетный учет, а более детальный потребует серьезнейших вложений, что нецелесообразно. В этом, собственно, и состоят принципы разумной автоматизации.

Насколько вообще широк спектр требований заказчиков в отношении тех характеристик производственного процесса, о которых вы только что сказали?

Иногда прослеживаемость оказывается вообще не нужна, но, как правило, она все таки бывает необходима на уровне партии, что, как правило, просто. В то же время у нас существуют, например, изделия специального назначения. Они могут производиться по уникальной технологии в единичном экземпляре и стоить очень дорого. На каждую трубу выпускается отдельный комплект документации, и в данном случае одно изделие может идентифицироваться по целому ряду параметров. Разумеется, существует масса промежуточных вариантов, и каждому из этих сценариев соответствует адекватный уровень автоматизации как в смысле оснащения аппаратурой типа АСУТП, так и в отношении логики организации информационных потоков на уровне цеха.

Насколько идентификация и прослеживаемость продукции, которую производитель по сути организует внутри своих цехов, оказывается востребована клиентами компании на практике?

Во­первых, если мы производим для заказчика уникальную или даже ключевую для его бизнеса продукцию, то прослеживаемость осуществляется по сути до того момента, когда данная продукция будет окончательно смонтирована на площадке клиента — например, уложена на морское дно и состыкована с имеющимся участком газопровода. Конечно, от начала добычи руды и до момента укладки трубы, на изготовление которой данная руда была использована, целый ряд независимых организаций выполняет эту работу в отношении сырья, промежуточной и полностью готовой продукции. И, кстати, всё это совершенно не уникально для нашей отрасли. Но именно трубники являются своего рода агрегаторами данного процесса, выстраивая его не только внутри собственного производства, но и собирая данные от сталеплавильных, сталепрокатных цехов, а если необходимо, то и от организаций, осуществляющих доставку или монтаж.

Если что то происходит уже в процессе эксплуатации, трубу в прямом смысле слова могут поднять со дна моря, локализовать дефект, и впоследствии собранная информация оказывается фактически незаменимой в работе по претензиям. В то же время здесь имеют значение не только сами данные. Должны быть адекватно зафиксированы связи между ними, проконтролировано движение информации, собраны, структурированы и сохранены все необходимые документы. А это, как известно, тоже вопрос применения информационных технологий.

Технические средства идентификации в производстве по ряду объективных причин часто бывают весьма специфичны. Привычные всем нам штрихкоды далеко не всегда можно использовать в реальном производстве. Что вы могли бы сказать по этому поводу, имея в виду деятельность вашей компании?

В этом плане мы используем широкий спектр технологий, если не сказать, что все те, которые популярны на сегодняшний день. Существуют у нас классические штрих-­ и QR-коды. Где необходимо, применяется символьная маркировка, впоследствии распознаваемая системами технического зрения. Активно работаем мы и с RFID-метками, хотя в настоящее время скорее в форме НИОКР. Данными технологиями сейчас очень интересуется нефтегазовый сектор.

Надо отметить, что сдерживающим фактором распространения RFID в деятельности компаний является не только и не столько стоимость данной технологии, о чем говорят очень часто, но и недостаточная проработка в отношении стандартов их использования. Сейчас такие стандарты как раз устанавливают, и наша отрасль намерена их придерживаться.

А как производство на цеховом уровне поддерживается конкретными категориями информационных систем?

Концептуально здесь всё вполне консервативно, как, я думаю, и в большинстве серьезных производств и в России, и во всем мире. Уровни АСУТП и MES выделялись в производствах, подобных нашему, много лет назад, и точно так же они выделены и сейчас. Решаемые на этих уровнях задачи тоже в целом не изменились за много лет. На уровне АСУТП собирается первичная информация о ходе производства, а системы исполнения производственных процессов (MES) как раз заняты решением тех задач, о которых мы говорили: прослеживаемостью материальных потоков и планированием производственной деятельности на цеховом уровне. Именно на эти принципы ориентируется и ЧТПЗ.

А вот в отношении архитектуры цеховой автоматизации (быть может, за исключением АСУТП) мы видим на рынке более вариативные решения.

Что касается MES-уровня, мы придерживаемся принципов строго локальных решений, жестко ассоциированных с задачами каждого цеха и привязанных к цехам в том числе территориально. Это в свою очередь отражается и на архитектуре конкретных цеховых MES систем, и на логике обработки данных на этом уровне. Отказываясь от какой либо централизации и унификации, мы, во первых, исходим из того, что MES система в любом случае должна быть ближе к цеху, а во вторых, учитываем особенности нашего, металлургического производства. У нас, как я уже отмечал, большинство цехов во многом реализуют законченный производственный цикл, и соответственно межцеховые связи в нашем бизнесе развиты совсем не так, как, скажем, в машиностроительном производстве. Таким образом, задачи, за которые традиционно отвечают MES-системы, не столь рельефно обозначаются на пограничном между отдельными цехами уровне.

К характеристикам ИТ-архитектуры я отнес бы и то, что границы между MES- и ERP-функционалом у нас проведены достаточно четко, что бывает далеко не в каждом производстве, где имеются оба класса систем. Никакого пересечения функций или их дублирования у нас нет. Я бы сказал, что достигнуть этого нам во многом удалось потому, что мы развиваем ERP систему собственной разработки и соответственно определить границы функционала в отношении совокупности задач автоматизации конкретно на ЧТПЗ нам всегда проще. Это не единственное преимущество, которое мы получаем от развития собственной ERP-системы. Просто это хороший пример в контексте нашего разговора.

Говоря об архитектуре автоматизации, хочу также отметить портал, с помощью которого наши заказчики могут в реальном времени следить за исполнением своих заказов. Напрямую эту систему трудно отнести к цеховой автоматизации, однако основой ее функционирования являются те самые идентификация продукции и прослеживаемость материальных потоков, о которых мы говорили раньше.

Какие либо характерные именно для ЧТПЗ особенности ведения бизнеса имеют отражение на внедрениях и эксплуатации информационных систем цехового уровня?

Мы уже говорили о высокотехнологичных процессах внутрицеховой логистики, штатный режим исполнения которых не предполагает участия человека. Разумеется, здесь в тесной интеграции друг с другом задействованы не только самые современные системы автоматизации низкого и промежуточного уровней, но и передовая робототехника. В данном случае я имею в виду один из наших цехов — «Высота 239».

И одновременно именно в этом цеху у нас реализуется философия «белой металлургии», которая была разработана непосредственно на ЧТПЗ и впервые внедрена в 2010 году. Ее развитие в свою очередь связано со значительными изменениями в практике организации бизнеса на всех уровнях. Причем настолько значительными, что мы позиционируем «белую металлургию» по сути как новую отрасль.

Речь идет и об известных в производственном управлении принципах непрерывного совершенствования, и о целой группе направлений работы, ориентированных на профессиональное и личное развитие персонала. Так что когда мы говорим о высоком уровне цеховой автоматизации, отдача, которую она способна обеспечить для бизнеса, связана еще с целым рядом факторов. Это, как я уже сказал, и та планка, что задана требованиями заказчика к качеству нашей продукции и процессам ее изготовления, и высокий уровень организации самого производства, и квалификация сотрудников и их мотивация на дальнейшее ее совершенствование.