Scientific journal

Modern high technologies

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

Сегодня предприятия топливно-энергетического комплекса (ТЭК) формируют более 20 % валового внутреннего продукта (ВВП) [1, 2]. В связи с этим обеспечение благоприятных условий для функционирования производственных и бизнес-процессов в ТЭК – заметный фактор социально-экономического развития [3]. Промышленные предприятия сталкиваются с различными ограничениями в своей деятельности. Согласно аналитике Российского союза промышленников и предпринимателей, главным ограничением в 2023 году для 40 % респондентов, основными представителями которых являются участники предприятий ТЭК, стало ухудшение условий поставки сырья и комплектующих [4]. Около четверти компаний отметили проблемы в сфере логистики. При этом повышение эффективности деятельности руководители компании связывают, в первую очередь, с сокращением расходов, внедрением энергосберегающих технологий и импортозамещением [4]. Сокращение расходов в основном направлено на административные и общехозяйские нужды [4]. Ключевые направления Российской Федерации в области поддержки промышленных предприятий ТЭК предполагает импортозамещение и создание наукоемких технологий.

Рис. 1. Направления для повышения производительности труда в компаниях [5]

На рисунке 1 [5] показаны стратегии, за счет которых компании намерены повышать производительность труда. Из перечисленных стратегий большинство компаний заинтересованы в повышении квалификации сотрудников и автоматизации производства.

Более того, согласно данным российской статистики, инвестиции промышленных предприятий в первую очередь ориентированы на автоматизацию производственного процесса и замену изношенной техники и оборудования [6]. Таким образом, особо актуальным является направление автоматизации технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования на предприятиях топливно-энергетического комплекса.

Цель исследования – описать концептуальный подход к повышению уровня автоматизации производственными процессами и ресурсами технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования на предприятиях топливно-энергетического комплекса.

Материал и методы исследования

Основными материалами, используемыми при подготовке статьи, являлись научные статьи и официальные сайты Правительства Российской Федерации.

Результаты исследования и их обсуждение

Бесперебойная, надежная и безопасная эксплуатация технологического оборудования является главной задачей для любого промышленного предприятия. Эксплуатация технологического оборудования приводит к износу его элементов, причем как механических, так и электронных компонентов. Для поддержки работоспособного состояния оборудования необходимо проведение технического обслуживания или ремонта.

Таблица 1

Системы управления техническим обслуживанием и ремонтом

Описанная область производственного процесса выполняется специалистами вручную и не исключает влияния человеческого фактора. В связи с этим качество проведенного технического обслуживания и ремонта зависит от опыта и компетентности сотрудника, выполняющего работу. Для автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта технологического оборудования применяются системы управления производственными процессами как отечественных, так и зарубежных производителей. Отечественные решения представлены в таблице 1 [7]. Перечисленные системы управления обеспечивают планирование и управление ресурсами, необходимыми для проведения технического обслуживания и ремонта. В качестве таких ресурсов могут быть как складские запасы и комплектующие, так и электронные документы и паспорта оборудования.

Среди представленных систем управления некоторые продукты существуют на рынке более 20 лет. С тех пор мировая промышленность не стояла на месте и постепенно претерпевала изменения в сторону повышения эффективности и модернизации производства [8, 9]. Соответственно, подходы к проведению ремонтных работ также менялись. На рисунке 2 представлена эволюция подходов к проведению технического обслуживания и ремонта оборудования [10, 11]. По рисунку 2 можно сделать вывод о том, что компании при проведении технического обслуживания и ремонта со временем отказываются от планово-предупредительных ремонтов в сторону фактического обслуживания и ремонта по состоянию, а также в последнее время наблюдается рост направления предиктивной диагностики [12], которая подразумевает расчет остаточного ресурса и прогнозирование срока службы оборудования. Такой переход наблюдается по той причине, что многие промышленные предприятия имеют фонд оборудования с длительным периодом использования [13, 14]. Приведенные факторы снижают надежность оборудования на фоне старения и износа и вынуждают проводить углубленные ремонты, что подразумевает более сложные и длительные работы по восстановлению работоспособности технологического оборудования [15, 16]. Для предотвращения выполнения продолжительных работ по ремонту оборудования необходимы научно-технические исследования по применению современных методов и технологий в системах управления техническим обслуживанием и ремонтом [17, 18].

Производственные процессы в сфере технического обслуживания и ремонта характеризуются рядом проблем, которые системы управления не учитывают. Часто встречающиеся проблемы в сфере технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования представлены в таблице 2.

Таблица 2

Проблемы технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования

Рис. 2. Эволюция систем управления техническим обслуживанием и ремонтом [10]

Рис. 3. Взаимосвязь научно-технических проблем и ключевых показателей эффективности в области технического обслуживания и ремонта оборудования

Отсутствие необходимого функционала в системах управления снижает показатели эффективности предприятия. Оценку эффективности работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования регламентирует ГОСТ Р 57330-2016 «Системы технического обслуживания и ремонта. Ключевые показатели эффективности» [19]. Авторами сформированы взаимосвязи между проблемами и показателями эффективности (рис. 3). По рисунку 3 видно, что для повышения эффективности производства в области технического обслуживания и ремонта необходимо комплексное развитие всех выделенных категорий в сфере технического обслуживания и ремонта оборудования. Для того чтобы учитывать не только технические проблемы, но и другие категории проблем, следует контролировать состояние оборудования на всех этапах жизненного цикла [20]. В связи с этим направление автоматизации технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования нуждается в разработке системы контроля состояния оборудования до ремонта, во время ремонта и после ремонта, а также в создании системы мониторинга сотрудников в ремонтном цеху, тем самым будут обеспечены соблюдение техники безопасности, управление складскими запасами, материалами и другими ресурсами.

Заключение

Если управление производственными ресурсами и непрерывный контроль за эксплуатацией оборудования обеспечиваются функционалом существующих систем управления техническим обслуживанием и ремонтом, то контроль за оборудованием и за процессами, которые происходят в ремонтной зоне, для систем управления является черным ящиком. Информация о проведенных во время ремонта мероприятиях вводится вручную сервисными инженерами. Таким образом, в данной статье предложен новый концептуальный подход к повышению уровня автоматизации технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования на предприятиях топливно-энергетического комплекса, отличающийся от известных аналогов тем, что система управления техническим обслуживанием и ремонтом должна учитывать состояние оборудования не только на этапе его эксплуатации, но и на этапе технического обслуживания и ремонта в ремонтной зоне за счет внедрения в ремонтной зоне системы контроля, выполняющей идентификацию производственных процессов ремонта оборудования с последующим автоматическим составлением отчета о выполнении ремонтных работ и предоставлением информации об оборудовании, характеризующей его текущее состояние в сравнении с состоянием до ремонта. Так описанная система контроля позволит оценить эффективность ремонтных работ с точки зрения восстановления технологических показателей оборудования. Предложенный подход к автоматизации производственных процессов будет способствовать снижению влияния существующих проблем в сфере технического обслуживания и ремонта и позволит сделать управление производственными процессами промышленного предприятия более гибким, информативным и интеллектуальным за счет применения современных научно-технических исследований в области обработки информации и цифровых технологий. Описанная система контроля может развиваться также в направлении обеспечения безопасности на производстве, производя контроль не только за процессами ремонта, но и за соблюдением техники безопасности и наличием средств индивидуальной защиты. Для реализации системы контроля идентификации производственных процессов необходимо рассматривать построение архитектуры системы, основанной на анализе изображения с видеокамеры методами компьютерного зрения и машинного обучения. Современная тенденция на внедрение интеллектуальных систем управления затрагивает все уровни автоматизации предприятия – от нижнего уровня до бизнес-процессов. Результатом функционирования системы управления техническим обслуживанием и ремонтом являются увеличение эффективного жизненного цикла оборудования и финансовый результат предприятия.