От автоматизации к «умному порту» - Морские вести России

От автоматизации к «умному порту»

16.10.2023

Обзор отрасли

От автоматизации к «умному порту»

Фото: «Морские вести России»

На VIII форуме «Инфраструктура портов: строительство, модернизация, эксплуатация», организованном журналом «Морские порты» и прошедшем весной этого года, разговор шел о дальнейших путях развития портового комплекса страны в условиях новой экономической реальности, об инновациях в проектировании и строительстве портовых ГТС, а также в обработке грузов. Подробно об этом «МП» писал в №3 и №5.

Сегодня рассказ пойдет о конференции «SmartPort: эффективность, безопасность, экологичность», состоявшейся в рамках того же форума и вызвавшей не меньший интерес среди профессионального сообщества портовиков и их партнеров к вопросам автоматизации процессов перевалки грузов и цифровой трансформации управления этими процессами в морских портах.

Владимир Михайлов

Делимся опытом внедрения

С докладом «Цифровая трансформация портового бизнеса: опыт порта Тамань» на конференции SmartPort выступил Сергей Васильев, руководитель дирекции по цифровым и информационным технологиям компании «ОТЭКО». Он рассказал о разработке новых решений по управлению терминалами, которую ведут специалис-ты «ОТЭКО» и «ОТЭКО-Диджитал», об использовании современных IT-решений для перевалки навалочных грузов в порту Тамань, в частности угля, особо отметив систему производственного учета ILSAR, которая охватывает цикл движения груза с момента отправки его в порт и до передачи в доставку клиенту.

«Небольшими шагами мы внедряем улучшения, оцениваем их результативность и в случае успеха – масштабируем», – отметил С. Васильев.

Он подчеркнул, что сначала компания очертила определенный набор инструментов, технологий, которые могут быть востребованы и интересны, затем стала внедрять. Сейчас продукты находятся в разной степени готовности, но движение идет по всем направлениям.

«Мы действительно стремимся собирать максимум информации с корпоративных систем с УТП, хранить ее и в будущем создавать на ней какие-то предиктивные модели, которые помогут нам оптимизировать техобслуживание и ремонт, выбирать более оптимальный режим работы, предсказывать аварийные инциденты на оборудовании, ну и, конечно, обеспечивать работу бэк-офиса с аналитической отчетностью для руководства, – рассказал С. Васильев. – Это удобно, это быстро, поэтому данными надо управлять централизованно, и в этом направлении мы сильно развиваемся. У нас создается центр компетенции данных, где по разным направлениям бизнеса выделяются специалисты, которые будут эти модели строить».

Компьютерное зрение – это, наверное, самый проработанный и самый востребованный в порту продукт или группа продуктов. «Так как у нас в инфраструктуре большое количество конвейерных лент – это первый кейс. Компьютерным зрением очень хорошо можно отслеживать большое количество проблем на конвейере: порывы, качество ленты, сходы и прочее. У нас уже есть «пилоты» в высокой степени готовности, написаны предиктивные модели по паре кейсов, которые мы планируем реализовать», – сообщил С. Васильев.

По его словам, в компании принято классическое проектное управление: сроки, бюджет, качество. Но цифровые продукты по большей части невозможно внедрять с таким подходом. Поэтому компания идет путем испытания гипотез, пока не убедится в их работоспособности. Таким образом не тратятся большие средства. Такой пошаговый подход помогает не сделать очень дорогих ошибок.

Завершая выступление, представитель «ОТЭКО» сказал: «Если говорить простыми словами, то при выборе технологий надо выбрать такие, в которые вы верите, которые могут вам принести эффект. А дальше испытывать и при успешном подтверждении гипотезы, при подтверждении финансовых эффектов переходить на большие проекты (big bang)».

Геоинформационные системы

Директор по развитию бизнеса компании «Интеллектика» Юрий Оганянц начал свое выступление с того, что напомнил, как в прошлом году на VII форуме портовиков рассказывал про систему Smart Twin Port – цифровой двойник порта. А в этом году он хотел бы рассказать про геоинформационную систему.

В портфеле компании «Интеллектика» есть несколько программных и программно-аппаратных продуктов. Все они внесены в реестр российского ПО и довольно серьезно опережают зарубежные аналоги. Компания одержала победу в конкурсе «Цифровые решения для нефтегазовой отрасли», некоторые продукты выполнены в рамках импортозамещения, некоторые реализуются с целью привнесения чего-то принципиально нового в отрасль. Как заметил спикер, вызовы времени не заканчиваются, а перетекают один в другой. Это требует понимания картины происходящего, анализа, быстрой реакции, а для этого нужны инструменты.

«Про огромную разницу между фактом и мнением о факте знает любой руководитель. И если в локальных предприятиях как-то научились справляться с этой задачей – началось все с BI-систем, сейчас уже кто-то начинает внедрять цифровые двойники предприятий и портов, – то личный обход никто не отменял. Но что делать в ситуации, когда организация геораспределенная, ее активы географически разнесены? Как быть везде одновременно, везде все успеть?» – задался вопросом спикер.

По его мнению, ответ кроется в неких неизменных постулатах: что учитывается, измеряется – только то может становиться лучше.

Что в этом случае предлагает компания «Интеллектика»? Построение частной корпоративной ГИС на базе платформы SmartTwin с сохранением и визуализацией всей оперативной информации в единой системе. Это важный инструмент для управления активами и логистикой, который позволяет довольно точно определить местоположение объектов и ресурсов с их дальнейшей оптимизацией, получением информации по объектам в любое время, анализа по ним. Все это сказывается на повышении эффективности.

«Построение ГИС-системы будет неким агрегатором. По такой же системе у нас работает цифровой двойник порта. Система является агрегатором информационных систем, информации с датчиков, с различных устройств с возможностью хранения, визуализации и дальнейшего анализа», – сообщил Ю. Оганянц.

В итоге SmartTwinGisBi от компании «Интеллектика» – это полноценная ГИС-система с консолидацией большого объема данных, возможностью масштабирования, подключения искусственного интеллекта для решения практически всех оптимизационных задач, с поддержкой Интернета вещей и так далее. При этом в комплекс встроена BI-система, позволяющая полноценно выстраивать аналитику, строить графики и получать отчетность. В основу ГИС-системы положен картографический сервер, который дает возможность в Интернет-сети наблюдать за всеми активами с привязкой к географическим координатам.

Модель позволяет получать информацию не только с объектов недвижимости – складов, грузовых площадок, действующих на удалении филиалов, строящихся зданиях и т.п., но и о логистических маршрутах прохождения груза, подробную информацию о транспортном средстве и грузе, а также месте его нахождения вплоть до двери заказчика.

Мониторинг портовой инфраструктуры

Об инновационных методах мониторинга портовой инфраструктуры рассказал директор департамента экспертизы и отраслевых решений цифровой трансформации компании «САТЕЛ» Антон Бурлаков. Он представил две основные базовые технологии – интеллектуальное видеонаблюдение и киберфизическая диагностика и предиктивный анализ (на основе снятия физических параметров тех или иных технических систем при помощи датчиков).

Первый кейс – это мониторинг контейнерного терминала. Компания может предоставить для любой ТОS-системы полный набор информации о контейнерах, контейнерной площадке, ее топологии и разметке, о месте и номерах тех или иных контейнеров в ячейках и штабелях. Но главное, для чего создавалась система мониторинга контейнерного терминала, – мониторинг физических параметров, геометрии, повреждений и т.д.

Процесс внешнего осмотра контейнеров компания автоматизировала посредством использования сочетаний интеллектуального видеонаблюдения и лидарных технологий. Подавляющее большинство повреждений система умеет детектировать, все зависит от модели обучения и от объема данных, который накапливается. Технология достаточно изучена, опробована и работоспособна.

Интересна технология по мониторингу терминала инертных грузов, которая позволяет отслеживать заполненность площадок, объем инертных грузов, их перемещение. По словам А. Бурлакова, технология создавалась для мониторинга вырубки просек под ЛЭП. Она отличается дешевизной, поскольку по сравнению с лазерным сканированием, другими более дорогостоящими технологиями (создание цифровых двойников) куча песка или щебня – это не тот объект, который нуждается в цифровом двойнике. Но с ее помощью достаточно просто и эффективно, с точностью до 0,5 метра можно определить объемы продукта и передать данные о его движении на площадке.

Технология мониторинга генеральных грузов перенесена компанией в портовую инфраструктуру из металлургии, где использовалась для подсчета заготовок. Для подсчета big bag, автоматизации подсчета штучных грузов она подошла идеально. Компанией разработано мобильное приложение для использования этой технологии в поле – приложение дорабатывается, но уже имеет ряд внедрений и определенные перспективы.

Компания «САТЕЛ» использует предиктивный анализ узлов и агрегатов, есть собственное решение по диагностике, мониторингу и оценке состояния узлов агрегатов роторного оборудования, но возможно и применение на подъемно-транспортном оборудовании, приводах конвейерных лент и т.д. Накоплен опыт использования универсальных датчиков, которые измеряют вибрацию, виброскорость в разных направлениях и температуру, опыт построения предиктивных моделей, определены экспертные алгоритмы для типовых элементов оборудования.

Как отметил докладчик, в свое время компания «САТЕЛ» разработала собственное решение для мониторинга транспорта на предприятиях горнодобывающего комплекса, причем в условиях Заполярья. Был разработан бортовой комплект для мониторинга оборудования. Это решение уже внедрено и находится в промышленной эксплуатации, оно может быть использовано на любом объекте и транспортной инфраструктуры. При этом все достаточно дешево, практично и функционально.

«Наверное, самое зрелое решение, предлагаемое Группой компаний «САТЕЛ» совместно с Wizard Labs (входит в ГК), – это мониторинг охраны труда и промышленной безопасности. Это в первую очередь мониторинг средств индивидуальной защиты (детектирование 43 уникальных элементов индивидуальной защиты рабочих), мониторинг работы операторов (их усталости, корректности действий, соблюдение технологической дисциплины), мониторинг нахождения персонала в так называемых «красных зонах», в зонах проведения погрузочных работ, опасных работ и т.д. Все это внедрено на многих предприятиях, в том числе на всех предприятиях концерна «Росэнергоатом». Экономический эффект от отсутствия штрафов и выплат в этой сфере оказывается достаточно весомым по сравнению с теми предприятиями, которые не используют подобного рода технологии и платили эти штрафы», – рассказал А. Бурлаков.

В заключение он подчеркнул, что только сочетание разных технологий мониторинга и сбора информации может дать предприятию более-менее объективную картину. По его мнению, только разный набор данных может служить основанием для принятия правильного управленческого решения.

Концепция «умного порта»

Доцент кафедры «Водные пути, порты и портовое оборудование» Российского университета транспорта (МИИТ) Алексей Ганшкевич выступил с докладом на тему «Концепция управления процессами эксплуатации объектов портовой инфраструктуры в системе «умного порта».

Он отметил, что в федеральной программе «Цифровая экономика Российской Федерации» есть три уровня градации цифровой экономики: 1. взаимодействия отдельных работающих субъектов; 2. информационных платформ и технологий; 3. цифровой среды. И сегодня два нижних уровня в производстве фактически уже заполнены, то есть имеется необходимость переходить на верхний уровень – взаимодействия субъектов между собой. В этой связи докладчик и предложил обсудить концепцию «умного порта».

В морском порту есть определенное количество эксплуатантов портовой инфраструктуры, это субъекты, которые осуществляют там свою деятельность. Плюс вокруг порта действуют разные государственные, контролирующие и надзорные органы, контрагенты – грузо-, судовладельцы и т.д. И вот задача наладить между ними эффективное взаимодействие должна быть решена с помощью надстройки, которую условно назвали «цифровой порт».

Что такое «умный порт»? Это система эксплуатантов, где каждый отдельный терминал тоже включает в себя несколько разных работающих в нем субъектов, и, конечно, в нем тоже должна повторяться похожая система управления, считает А. Ганшкевич.

Далее он перечислил принципы создания концепции «умного порта». Первое – это консолидация взаимосвязи в «цифровом порту»: между отдельными участниками процессов, то есть отдельными операторами, между их производственными отделами и т.п., они должны консолидироваться в какой-то надстройке и быть доступны определенному кругу лиц.

Второе – релевантность информации: любая информация должна быть а) своевременной, б) достоверной, в) в необходимом объеме.

Третье – системный подход к цифровой трансформации (изменению системы управления с использованием цифровых технологий). Не имеет смысла трансформировать какой-то один отдел, есть смысл трансформировать предприятие в целом, используя платформу интеллектуальной обработки данных. И нужно быть готовым к интеграции, то есть проектировать такой «цифровой порт», который обеспечит взаимосвязь с какими-то внешними источниками.

Говоря о выборе путей реализации концепции, докладчик отметил, что сначала нужно определить фокус рассмотрения – на каком уровне мы рассматриваем, изучаем и формируем цифровую трансформацию (на уровне терминала, эксплуатанта или др.). Затем контекст – что находится вокруг выбранной фокус-группы и что может повлиять на трансформацию. Планируя трансформацию, мы должны оценивать текущее состояние субъекта и определить желаемое состояние, при этом нужно учитывать, в какую сторону развивается порт и какие обстоятельства могут помешать нашей трансформации, а уже на основе этого принимать решение, заключил спикер.

Цифровизация проектирования терминалов и портов

С докладом «Конфигуратор для портов» – первый практический опыт в цифровизации технологического проектирования морских терминалов» выступил заместитель председателя Российской группы Всемирной ассоциации инфраструктуры водного транспорта PIANC Николай Купцов. На прошлой конференции SmartPort его ассоциация совместно с компанией «Аконит» анонсировала разработку конфигуратора навалочных терминалов, а на этой конференции уже были представлены первые результаты.

Существует много различных терминалов с разной номенклатурой, и рассчитывают их различными способами – быстро, медленно, детализированно или по бенчмаркам, но технологические решения в любом случае – это всегда основа, ядро терминала и те исходные данные, которые попадают в его финансово-экономическую модель, считает Н. Купцов.

«Все всегда хотят посчитать как-то быстро, не до конца осознавая, что на терминале сложные технологические процессы, сложная взаимосвязь, и чтобы сделать какие-то расчеты нужна кросс-функциональная команда, – рассказал докладчик. – Вместе с ГУМРФ Макарова, с кафедрой портов и терминалов мы нашли общий язык, поняли, что опыт технологического проектирования можно уложить в IT-продукты, которые будут полезны для принятия управленческих решений. В целом сформировалась группа единомышленников, назовем ее лаборатория мирового класса. Один из IT-продуктов, который ею сейчас разрабатывается и в ближайшие месяцы станет доступен для всех, – это конфигуратор навалочных терминалов».

Очень простым способом всего за восемь шагов можно сделать компоновку терминала, делая простейшие клики. Выбираем груз – уголь, выбираем бассейн – Балтийский, допустим, выбираем машины, которыми загружаем суда, технологию хранения на складах и т.д. Получаем кратко результаты, которые будет использовать кросс-функциональная группа, работая в течение нескольких месяцев. Получаем технологический план, технологический разрез и пояснительную записку, делится алгоритмом работы Н. Купцов.

Это тот продукт, в котором увидел пользу «Аконит», в нем также заинтересованы клиенты «Аконита». Важным свойством данного продукта является доступность, наглядность и быстрота в принятии решений. В целом, по словам спикера, можно создавать и высокопрофессиональные, детализированные IT-продукты для оценки технологических решений и компоновок более сложных терминалов, например контейнерных.

«Мы видим интерес рынка к таким продуктам, во-первых, машиностроителей, во-вторых, крупных холдингов, работающих преимущественно с углем, минудобрениями, зерновыми, которые сами делают оценку своих бизнес-идей», – подытожил представитель PIANC.

Профессор кафедры портов и грузовых терминалов ГУМРФ им. адмирала С.О. Макарова Александр Кузнецов рассказал о цифровизации технологического проектирования морских портов. Он сравнил понятия «цифровой двойник» и «моделирование»: «Если вы посмотрите на определение «цифрового двойника» и определение «моделирования», то вы не увидите разницы. Разница в том, что «цифровой двойник» – это немного больше, чем просто модель».

Спикер пояснил это на примере использования системы TOS на контейнерном терминале. На самом деле любой пользователь терминала общается только через TOS. Поэтому в узком смысле TOS – это и есть «цифровой двойник» терминала. Другое дело, что TOS обычно внедряют на больших терминалах, потому что для маленьких терминалов можно и в «экселе» что-то сделать. Тем не менее, сейчас есть не окно, но форточка возможностей, и для маленьких терминалов можно попробовать что-то делать, считает А. Кузнецов.

Затем он остановился на цифровизации проектирования. «Проектирование – это бросание вперед, я еще не знаю, что делаю. Чтобы сделать что-то хорошее, я должен понять, как все внутри работает. А если у нас нормы технологического проектирования вбирали опыт XIX века, были опубликованы в XX-м, а теперь используются в XXI-м, то мы ничего хорошего не будем делать», – сетует профессор.

«На самом деле все хорошее мы сделали в контейнерном бизнесе. Хотя по-настоящему мы не понимаем, что это такое, когда говорим про открытый код и так далее. Если, планируя контейнерный терминал, вы думаете, что им кто-то управляет, – это не так. Контейнерным бизнесом управляет центральный планер, который для больших систем сидит где-нибудь в Роттердаме, для фидерных – в другом месте, но под его указкой работает весь контейнерный терминал. И если у нас в нормах технологического проектирования говорится, что пришел 8-тысячник и мы в одном порту его выгружаем, – это ерунда, такого не бывает, потому что в контейнерном порту выгружается столько, сколько можно выгрузить за один день, и так далее, – делится опытом А. Кузнецов. – Для того чтобы сегодня проектировать контейнерные терминалы, нам нужно неизбежно влезать во много чего непонятного, включая большие данные и прочее…».

Как отметил докладчик, осуществляя цифровизацию в проектировании, легко сказать, что мы просто оптимизируем или у нас есть оптимизатор склада. А вы расскажите, как оптимизируете! Задача кажется легкой – подумаешь, ящики, но эта комбинаторная задача распределения неравных предметов в трехмерном пространстве, сказал в завершении профессор.

В ходе конференции также выступили другие представители науки и бизнеса, работающего в сфере IT-технологий. Модерировал конференцию SmartPort Павел Поляков – председатель Комитета по коммерческо-правовым вопросам Ассоциации морских торговых портов.

Морские порты №6 (2023)

ПАО СКФ
IV ежегодная конференция ежегодная конференция: «SMART PORT: ЭФФЕКТИВНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ, ЭКОЛОГИЧНОСТЬ»
Восточный Порт 50 лет
НПО Аконит
Подписка 2024
Вакансии в издательстве
Журнал Транспортное дело России
Морвести в ТГ