Ведущий инженер-программист ООО “Химавтоматика” Альбина КАИПОВА рассказала о важности внедрения цифровизации в промышленных объектах

В 2019 году Глава государства Касым-Жомарт Токаев отметил, что четвёртая промышленная революция усиливает требования к знаниям и компетенциям работников. Сегодня мы являемся свидетелями активного внедрения цифровых технологий практически во всех сферах. Осознавая важность технологической модернизации, Казахстан проводит большую работу по цифровизации промышленности. Однако, говорить о резком скачке не приходится, потому что процесс трансформации требует времени. Редакция ICT MAGAZINE решила поговорить с экспертом отрасли и узнать с какими проблемами сталкивается процесс внедрения цифровизации в промышленности РК. Эксперт – ведущий инженер-программист Альбина Каипова. Альбина имеет степень магистра факультета «Химическая технология топлива и органических веществ» Ташкентского химико –технологического института по специальности «Процессы и аппараты переработки нефти и газа». В трудовом опыте эксперта более десятка реализованных проектов по цифровизации в нескольких крупных нефтяных и химических предприятиях Казахстана, Узбекистана, России и других стран.

Ведущий инженер-программист ООО “Химавтоматика” Альбина КАИПОВА

– Альбина, о каких проектах в Казахстане, в которых вы принимали непосредственное участие, вы могли бы рассказать?

– Отмечу несколько проектов в Казахстане, в которых я участвовала. Это в первую очередь внедрение компьютерного тренажерного комплекса (КТК) для обучения операторов. Для реализации моделирования технологического процесса в КТК используется моделирующая станция. На моделирующей станции установлено ПО UniSim Design Suite® – система интерактивного моделирования технологического процесса. Тренажерная модель охватывает все необходимые элементы оборудования ТП (технологических процессов), а также все позиции РСУ (распределённая система управления) и ПАЗ (противоаварийная защита), необходимые для полноценного обучения операторов. Таким образом, операторы не будут ощущать существенной разницы между тренажером и реальным процессом. Такие КТК внедрены в эксплуатацию на ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод «Установка атмосферной трубчатки» и готовится к внедрению на заводе ТОО «Тенгизшевройл» ТШО «КТЛ-2»

В этих проектах я принимала участие в полном цикле работ по сопровождению от создания модели технологических процессов до защиты проекта на всех трех этапах приемки:

• MAT (Model Acceptance Test) – эксперт представлял математические модели установок, разработанные в UniSim Design. Подтверждал соответствие моделей техническому заданию, методикам расчета и реальным данным предприятия. Отвечал на вопросы заказчика, вносил корректировки по итогам замечаний.
• FAT (Factory Acceptance Test) – проводил демонстрацию работоспособности моделей на тренажерном комплексе в условиях, приближенных к реальным. Настраивал взаимодействие с HMI/SCADA-интерфейсом, проверял корректность логики работы операторского интерфейса.
• SAT (Site Acceptance Test) – осуществлял пусконаладочные работы по модели на площадке заказчика, адаптировал модели к условиям конкретной системы предприятия, проводил интеграционные тесты. Устранял выявленные на этапе ввода в эксплуатацию несоответствия.

– Какую основную цель ставили по каждому проекту?

– Главной задачей было создание достоверных динамических моделей технологических установок в среде UniSim Design, которые бы точно отражали поведение реальных производственных объектов. Вследствие этого, нужна была разработка интерактивного тренажерного комплекса для подготовки операторов и инженерного персонала: отработка нештатных ситуаций, сценариев запуска/остановки установок, повышение безопасности и эффективности работы. И конечной целью – обеспечение устойчивой работы тренажера, интеграция с HMI/SCADA-системами, достижение высокой степени реалистичности, достаточной для замены части практического обучения.

– Расскажите о сложностях, с которыми вы столкнулись в реализации данных проектов?

– Основная проблема была в недостаточности исходных данных – часто приходилось восстанавливать параметры установок по обрывочной документации, опираясь на инженерный опыт и экспертные оценки. Кроме этого, наличие высокой сложности технологических схем – требовалась тщательная проработка каждой ветки процесса, особенно при наличии реакторов, рециркуляций, сложной автоматики. В процессе сдачи моделей по проектам выявлялись несоответствия, требовавшие адаптации модели или согласования с заказчиком, причиной этого были различия между проектной и фактической схемой производства. Также приходилось использовать нестандартные методы в некоторых аспектах моделирования из-за ограничений UniSim Design.

– И все же, несмотря на трудности, каких результатов вам удалось достичь?

– Были разработаны полнофункциональные тренажеры, смоделированные в UniSim Design, для ключевых технологических установок (например, колонн, теплообменных узлов, реакторов).

Проект ТОО «Атырауский нефтеперерабатывающий завод «Установка атмосферной трубчатки» успешно прошел все этапы сдачи MAT, FAT и SAT, что подтверждено соответствующими протоколами и актами приёмки. Проект ТОО «Тенгизшевройл» ТШО «КТЛ-2» прошел пока первый этап сдачи МАТ модели, и готовится к остальным этапам.

На сегодняшний день, компьютерные тренажерные комплексы с использованием ПО UniSim Design Suite® — это самое современное решение, которое способно интегрировать технические системы разных производителей, которые были ранее установлены на заводе, что очень важно.

В целом, применение КТК обеспечивает высокоэффективное обучение персонала благодаря интерактивному взаимодействию и интерфейсу, идентичному реальному пользовательскому интерфейсу, что позволяет повторять упражнения без какого-либо риска и вырабатывать навыки управления как при нормальной работе оборудования, так и в конкретных нештатных ситуациях.

– И в заключение, просим Вас высказать Ваше мнение о внедрении подобных тренажеров на крупных сырьевых предприятиях

– Я считаю реализацию тренажеров на базе динамического моделирования ключевым направлением развития цифровизации и повышения промышленной безопасности. Такие проекты позволяют готовить операторов к нештатным ситуациям без риска для оборудования и персонала, что особенно важно на опасных производственных объектах. Это решение глубинных проблем промышленности, таких как – подготовка профессиональных кадров, укрепление безопасности предприятий, увеличение эффективности производственных объектов.

Также снижается время адаптации нового персонала, повышается уровень понимания технологических процессов, что способствует профилактике ошибок, допускаемых на реальном производстве. Подобные внедрения способствуют улучшению взаимодействия между подразделениями (технологи, КИПиА, обучение), создавая единую цифровую среду. В перспективе такие комплексы могут стать основой для цифровых двойников производства, участвующих в оптимизации режимов работы в реальном времени.

– Спасибо Вам за интересное интервью и за Вашу помощь в цифровизации промышленности Казахстана

Арсен ХАМЗИН