Автоматизация элеватора — давняя классика или новые решения: что выбрать сегодня?

Авторы: Директор по развитию Grain Capital — Гапонюк Игорь Олегович, Руководитель R&D Grain Capital — Артюшкин Сергей Михайлович.

Спрос на промышленную и бизнес-автоматизацию элеваторов в Украине значительно вырос. Текущее положение дел в элеваторной промышленности создает комплекс проблем, критических для бизнеса и управления им. Причины понятны — внешние риски возросли, внутренние ошибки стали недопустимыми, а нехватка квалифицированных кадров лишь усиливает потребность в автоматизации.

Все больше предприятий обращаются к нам с вопросом, как достичь прозрачности производственных процессов, их предсказуемости и стабильности.

Однако говорить о стабильности и прозрачном контроле работы без автоматизированных систем — сложно.

Если на предприятии основным источником информации являются человеческие показания, объективность таких оценок всегда будет под вопросом.

В результате, от прогнозирования производства до оценки эффективности персонала приходится полагаться на человеческий фактор — осведомленность, лояльность и беспристрастность сотрудников.

Иногда такая схема работает на небольших элеваторах: командная сплоченность, налаженные коммуникации и высокая мотивация компенсируют отсутствие автоматизации.

Но есть одно «но» — система эффективна лишь настолько, насколько полной и слаженной является команда.

То есть, если описать в нескольких предложениях, автоматизация — это механизм, который делает обязанности четкими, задачи — типовыми, а сигнализацию об отклонениях — немедленной. Она снимает зависимость от «уникальных» человеческих способностей и создает стабильную, прозрачную систему управления.

Если перед вами сегодня стоят задачи автоматизировать что-то в вашем элеваторном бизнесе, надеемся, эта статья поможет сориентироваться и найти:

• кейсы, похожие на ваш;
• решения, которые подойдут вам;
• оценку затрат на проект;
• факторы возврата инвестиций.

Опыт реализации проектов за последние 4 года позволил условно выделить три основных типа элеваторов и проблем, с которыми сегодня сталкиваются владельцы.

Кейс 1. Элеватор на релейных схемах — когда всё держится на одном специалисте

На некоторых элеваторах управление до сих пор осуществляется с помощью релейных схем. Формально система «автоматизирована», но реально всё зависит от одного оператора, который знает, что и где запускать.

Основные риски:

1. Кадровые: при потере опытного специалиста работа системы оказывается под угрозой.
2. Безопасность: оборудование часто обновлялось без интеграции в систему контроля. Отсутствует мониторинг состояния транспортных механизмов в режиме реального времени.
3. Операционная эффективность: каждое изменение маршрута или запуск линии требует ручного вмешательства.
4. Потеря поклажедателей: лояльность в значительной степени зависит от времени обработки транспорта и его предсказуемости. Задержки при приемке или отгрузке зерна негативно влияют на бизнес.
5. Фонд оплаты труда: чем меньше автоматизации, тем больше требуется персонала.
6. Операционные расходы: запланированные расходы — сэкономленные средства. Без автоматически собранных статистических данных невозможно составить обоснованный график обслуживания с корректным перечнем необходимых компонентов и материалов.
7. Контроль и интеграция: низкий уровень контролируемости и прозрачности в производственных процессах и управлении персоналом. Автоматическая интеграция данных в ERP-систему невозможна.

Реализация и типовые решения

Первое, что необходимо сделать — аудит существующих систем: оценить состояние систем контроля и управления. После этого предлагаются следующие типовые шаги:

• разработка схемных решений;
• замена существующих релейных шкафов на современные шкафы управления электроприводами;
• установка шкафа ПЛК;
• прокладка и подключение кабелей (если есть неподключенные датчики);
• разработка и развертывание SCADA-системы;
• обучение и пусконаладка.

Результат внедрения современной системы автоматизации — это безаварийная автоматическая работа, уменьшение рисков человеческой ошибки благодаря защитам, блокировкам и предупреждениям. А также ощутимый экономический эффект для предприятия в будущем: оптимизация фонда заработной платы, прогнозируемые расходы и прозрачное управление.

Требования и ограничения

1. Бюджет — ключевой фактор для небольшого бизнеса, так как ориентировочная стоимость эффективного проекта с заменой всего существующего оборудования составляет примерно 60-70 тысяч евро. Окончательный бюджет формируется только после исследования текущего состояния, определения ключевых потребностей и ограничений.
2. Сроки реализации — несущественное ограничение; обычно низкая рабочая активность в межсезонье позволяет (при заблаговременном заказе) выполнить все работы за 30-40 суток. Возможно даже с полной остановкой элеватора до недели.

Кейс 2. SCADA «с историей» — когда система есть, но не работает как следует

Проблема, знакомая многим: SCADA вроде бы установлена, но маршруты не работают автоматически, мнемосхемы неудобные, запуск некоторых единиц оборудования ручной, да еще и поддержка отсутствует.

«В нашей практике был случай, когда завальные ямы на мнемосхеме были подписаны только маркером на экране», — рассказывает руководитель RnD Артюшкин С.М.

Такие системы чаще всего создаются интеграторами без глубокого опыта в промышленной автоматизации, и которые, как правило, позволяют немного «сэкономить» в начале.

Основные риски:

1. Длительные сроки обучения новых операторов из-за запутанного и неудобного интерфейса.
2. Невозможность развития SCADA при реконструкциях или строительстве новой очереди.
3. Потери из-за простоев и высокая вероятность аварий.
4. Риски использования нелицензионного ПО.
5. Ограниченность развития: отсутствует возможность интеграции с внешними системами: системой учета, ERP или BI.

Реализация и типовые решения:

• проверка имеющейся проектной документации на полноту и соответствие реализации;
• проверка состояния АСУ ТП;
• проверка соответствия ПЛК требованиям. При необходимости — замена ПЛК;
• разработка и развертывание SCADA-системы;
• ПНР, испытания и обучение.

Бюджет и эффективный проект: ориентировочно 22–29 тысяч евро.

Результат инвестиций:

• минимальный срок обучения персонала (до 1 недели);
• отсутствие рисков легальности используемого ПО;
• уменьшение потерь из-за простоев благодаря надежной поддержке;
• умеренная стоимость доработок в SCADA при реконструкциях;
• готовность к интеграции в ERP и с другими системами;
• дистанционный мониторинг процессов.

Кейс 3. Отягощающее разнообразие — когда у каждого элеватора своя логика

«IT zoo» или «Зоопарк систем» — это выражение придумали не мы; это, к сожалению, распространенная ситуация, когда на предприятиях материнской компании исторически сложилось: работают разные SCADA на оборудовании различных производителей.

Чаще встречается у крупных компаний, агрохолдингов, которые приобрели элеваторы с разными системами промышленной автоматизации.

Основные риски:

1. Потери на ЗИП: разные бренды аппаратуры — отсутствие единого запаса комплектующих и скидок от поставщиков.
2. Обучение и мотивация: различия в схемах, интерфейсах и логике работы усложняют централизованное обучение и оценку эффективности персонала.
3. Обслуживание и ремонт: разные принципы построения систем электропитания и автоматизации не позволяют формировать универсальные ремонтные бригады.
4. Масштабирование: типовые решения — от проектирования до монтажа и ПО — всегда дешевле и быстрее в реализации.
5. Последовательное развитие: единая стратегия позволяет накапливать опыт и совершенствовать решения, тогда как разнотипность делает невозможной аналитику и снижает эффективность инвестиций.
6. Интеграция: объединить «зоопарк» в единую ERP-систему — сложно, дорого и долго. А без автоматической передачи данных ERP или аналитика остаются слепыми системами.

Реализация:

• устранение рисков и потерь: сбор бизнес-требований проекта и KPI, которые будем измерять;
• создание и согласование типовых технических решений в соответствии с поставленными бизнес-требованиями;
• выбор элеватора для пилотного проекта и его оценка;
• перечень работ — в зависимости от состояния элеватора и требований;
• запуск в продуктивную эксплуатацию;
• супервизия (обычно по результатам сезона), оценка достижения KPI;
• корректировка бизнес-требований и технических решений по результатам супервизии;
• следующий элеватор.

Бюджет и эффективный проект: в зависимости от бизнес-требований и выбранных технических решений. От 30 тысяч евро (как в предыдущем кейсе), то есть минимальная замена оборудования и минимальные изменения в ПО.

Результат инвестиций:

• устранение рисков и потерь: согласно перечню в этом кейсе. И, конечно, в каждом проекте должны быть определены конкретные KPI (проценты, сроки, деньги) для каждого фактора, подлежащего исправлению;
• управляемость бизнеса: технологический процесс, «кардиограмма» элеватора — теперь всегда на мониторе;
• успешность инвестиций: заключается в их обоснованности и регулярном пересмотре результатов. Вместо «чуда» за все деньги мира — пошаговые инвестиции, пошаговое развитие, оценка результатов, пересмотр средств достижения.

Итог

Достижение хороших результатов возможно и с устоявшимися продуктами промышленной автоматизации. SCADA, разработанные профессиональным интегратором и укомплектованные оборудованием известных мировых брендов, будут и впредь выполнять свои прямые обязанности, а именно — управлять технологическим процессом.

Но достаточно ли этого сегодня? Возможно, но все зависит от целей и стратегии развития вашего бизнеса. На наш взгляд, будущее — за системами управления, которые имеют возможность интеграции с внешними системами и обеспечивают реальный контроль, управляемость и прогнозируемость бизнеса.

Grain Capital уже обновили свою SCADA, она соответствует современным требованиям и интегрируется с ERP и MES системами, но это уже тема другого поста. Следите за новостями, заказывайте демонстрацию и встречу с нашими специалистами — с радостью продемонстрируем свои достижения.