В цифровой среде
По мнению экспертов, цифровизация уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием.
Цифровые технологии глубоко проникли в различные сферы промышленности. В том числе такие решения активно интегрируются в производство и эксплуатацию насосного оборудования в системах водоснабжения и теплопотребления. Цифровизация позволяет повысить долю автоматизации рабочих процессов, обеспечить стабильную работу оборудования.
Современный тренд
По мнению руководителя направления «КИПиА» ООО СИЭНПИ РУС Дениса Шустина, интеграция цифровых технологий в сферу насосных систем в последние годы претерпевает значительные изменения. И сегодня цифровизация — это уже не просто тренд, а неотъемлемая часть современного подхода к эксплуатации и управлению насосным оборудованием. На текущий момент наиболее широкое распространение получили SCADA-системы (системы диспетчерского контроля и сбора данных). На большинстве объектов, где установлены насосы мощностью более 200 кВт, использование данных систем уже является стандартом. «Также мы наблюдаем стремительный рост использования облачных серверов для удаленного мониторинга и управления насосными станциями повышения давления, особенно в коммунальном секторе. Это достаточно экономичное решение, позволяющее клиентам организовать удаленный доступ к данным через модем и личный кабинет на облачном сервере, что обеспечивает оперативный доступ к информации, позволяет в режиме реального времени контролировать параметры и быстро реагировать на внештатные ситуации. В своей работе мы активно используем практически все современные цифровые технологии, включая SCADA-системы и облачные решения для удаленного мониторинга и управления. Это позволяет нам предлагать самые современные и эффективные решения для обеспечения оптимальной работы насосных систем».
Что касается более сложных технологий, продолжает Денис Шустин, таких как предиктивное обслуживание (аналитика и прогнозирование неисправностей), интеграция с IoT (интернет вещей) и цифровые двойники, то они, на первый взгляд, внедряются относительно единично, но при этом мы видим растущий интерес к ним. «Эти решения открывают перспективы для значительного повышения эффективности, снижения затрат на обслуживание и увеличения срока службы оборудования. Предиктивное обслуживание, например, позволяет прогнозировать сбои и проводить профилактическое обслуживание, предотвращая дорогостоящие поломки и простои. Интеграция с IoT обеспечивает сбор данных с датчиков, установленных на оборудовании, в режиме реального времени, что позволяет проводить более точный анализ и оптимизировать работу систем», — подчеркивает эксперт.
Обеспечить эффективность
Схожие выводы делают и другие представители рынка насосного оборудования. По словам технического директора, управляющего продажами по СЗФО ООО «ПАМПМЭН РУС» Марата Каплунова, цифровые технологии кардинально трансформируют производство и эксплуатацию насосных систем. В современном производстве автоматизация играет ключевую роль, обеспечивая стабильное качество продукции. «Благодаря внедрению на нашей фабрике автоматизированных линий сборки мы достигаем высокой точности процессов, что минимизирует человеческий фактор и повышает надежность конечного продукта. В этом году мы запускаем полностью автоматизированную сборку насосных станций, что позволит значительно ускорить производство и снизить издержки, сохраняя при этом высокие стандарты качества».
Кроме того, отмечает Марат Каплунов, в эксплуатации насосов Pumpman реализована возможность управления циркуляционными насосами как через PWM (ШИМ), так и по Wi-Fi. Это существенно упрощает как монтаж, так и обслуживание системы, позволяя пользователям контролировать и управлять насосами удаленно. Система удаленного мониторинга и управления предоставляет возможность оперативно реагировать на изменения в работе насосов, что значительно повышает их эксплуатационную эффективность и надежность. Таким образом, цифровые технологии не только улучшают производственные процессы, но и обеспечивают более удобное и эффективное управление насосными системами в реальном времени.
На всех этапах
Директор направления разработки и производства насосных установок ANTARUS компании «Элита» Евгений Волчков считает, что цифровые технологии уже давно перестали быть просто инструментом оптимизации — сегодня это основа для прорывных решений в строительстве и производстве инженерного оборудования. Но ключевой момент — их сквозное применение на всех этапах жизненного цикла: от проектирования до эксплуатации. Именно такой подход реализуется в компании «Элита». Например, программа «Умная вода» — это не просто софт для расчетов, а полноценная цифровая модель систем водоснабжения. Ее интеграция в BIM-платформу Renga через одноименный плагин позволяет сразу «встраивать» расчеты в проект, минимизируя риски ошибок на стыке дисциплин.
Но цифровизация — это не только проектирование, добавляет Евгений Волчков. «В производстве установок ANTARUS мы используем цифровые двойники комплектующих: как только модель попадает в работу, система автоматически формирует наряд-заказ, а станки лазерной резки и сварки получают задания без участия человека. AntarusLab — наш испытательный стенд — в автоматическом режиме проверяет каждую единицу оборудования по 20+ параметрам (КПД, напор, ток и др.), что гарантирует соответствие заявленным характеристикам. Также для клиентов критически важна прозрачность эксплуатации. Система диспетчеризации оборудования METERUS в режиме 24/7 передает данные о работе установки на сервер, фиксирует аварии и даже хранит актуальные инструкции под конкретную версию ПО. Это не просто мониторинг — это, в том числе, прогнозное обслуживание оборудования на объекте. Главный вывод: когда цифровая модель сопровождает оборудование на всех этапах — от чертежа до эксплуатации — риски брака и нештатных ситуаций стремятся к нулю. Для отрасли, где цена ошибки измеряется миллионами, такой подход становится не преимуществом, а стандартом», — резюмирует представитель рынка.
Требуется доработка
Внедрение ТИМ в изыскательскую деятельность, по мнению специалистов, требует не только адаптации существующих нормативных документов, но и разработки специализированных стандартов.
Технологии информационного моделирования активно внедряются в изыскательскую деятельность, позволяя повысить точность и эффективность реализации проектов. Благодаря ТИМ изыскания становятся более детализированными и информативными.
Вектор на цифровизацию
По словам генерального директора ЗАО «ЛенТИСИЗ» Николая Олейника, ТИМ-визуализация существенно повышает эффективность работы с данными изысканий. Трехмерное представление геологических слоев, экологических факторов, а также цифровые модели местности позволяют быстрее принимать проектные решения. Интерактивные модели дают возможность анализировать различные сценарии освоения площадки, оценивать риски и оптимизировать проектные решения на ранних стадиях. «За последние два года спрос на ТИМ-модели изысканий вырос более чем в три раза. Около 50% наших заказчиков теперь требуют предоставления данных в формате информационных моделей. Особенно высокий интерес проявляют девелоперы крупных проектов и государственные заказчики. Мы прогнозируем дальнейший рост спроса, особенно в связи с постепенным переходом госзаказа на ТИМ-технологии», —добавляет он.
С данными выводами согласен и генеральный директор проектно-изыскательской компании «ЭПИР» Константин Бакиров. Все больше заказчиков, отмечает он, начинают понимать, что качественная цифровая модель участка — это инвестиция в успешную реализацию проекта. Особенно востребованы BIM-модели в следующих случаях: при реализации крупных инфраструктурных и промышленных проектов, в государственных закупках, где ТИМ становится обязательным требованием, при строительстве в сложных геологических условиях. «Если раньше инженерные изыскания предоставлялись в виде текстовых отчетов, таблиц и чертежей, то теперь заказчики все чаще запрашивают ТИМ-модель, содержащую пространственно привязанные геоданные, слои грунтов, гидрогеологические объекты, подземные коммуникации и т. д. С уверенностью можно сказать, что использование ТИМ-моделей инженерных изысканий неуклонно растет, особенно среди клиентов, ориентированных на современные технологии и комплексный подход к управлению проектами. Эта тенденция отражает общий вектор цифровизации строительной отрасли и стремление всех участников проекта к большей точности, наглядности и эффективности».
«На данный момент отмечаем очень высокую востребованность технологий информационного моделирования в инженерных изысканиях, в частности геодезических. Использование ТИМ-модели позволяет наглядно увидеть существующий рельеф местности, расположение зданий и инженерных сетей, выполнить оптимальную посадку зданий. Предварительное моделирование инженерных изысканий особенно актуально для местностей с характерно выраженным рельефом. Оптимальная посадка здания существенно оптимизирует затраты на реализацию проекта», — считает руководитель отдела генерального плана WE-ON Илья Самохвалов.
По словам руководителя отдела инженерных геологических изысканий ГК ОЛИМПРОЕКТ Ивана Якушева, ТИМ в инженерных изысканиях — тема сложная. Спрос на него есть, но чаще он продиктован недавно введенными нормативами, а не реальной необходимостью, особенно на госконтрактах. «Изыскательская отрасль к этому просто не готова: у большинства компаний нет подходящих инструментов, а трудозатраты остаются высокими. Конкретно наша компания прошла большой путь, прежде чем у нас появилась собственная система, которая позволяет собирать, обрабатывать и визуализировать данные в пригодной для передачи в проектные программные комплексы форме, но даже при этом все требует проверки и доработок вручную. Подавляющее большинство коллег-изыскателей, особенно в регионах, до сих пор работают в привычном режиме: отчеты, фото, PDF. Пока ТИМ-модель — это, скорее, дополнительная работа, чем реальный стандарт. При этом ее ценность часто недооценивают: заказчики не всегда понимают, что качественная модель стоит денег. Но тренд задан. Мы не ждем, когда ТИМ в изысканиях станет нормой, мы уже учимся работать в этом контексте, чтобы не догонять, а опережать».
Необходимы спецстандарты
В настоящее время российскими властями продолжается разработка правил и регламентов использования технологий информационного моделирования. По словам Николая Олейника, профессиональное сообщество поддерживает инициативы Минстроя России и Главгосэкспертизы о включении изысканий в состав информационной модели согласно Постановлению Правительства РФ № 614 от 17 мая 2024 года, а также разработку классификаторов, соответствующих видам изысканий, в рамках ГК «Цифровая экономика» и методических рекомендаций ФАУ «Главгосэкспертиза России» по представлению информационных моделей для экспертизы. Также представители отрасли считают важным развитие национальных стандартов и сводов правил, таких как ГОСТ Р 21.1101-2020 и ГОСТ Р 57563-2017, которые регулируют представление результатов инженерных изысканий в цифровом формате. Кроме того, изыскатели видят необходимость в общественном обсуждении СП «Требования к представлению геологических изысканий в BIM». Поддерживают внедрения стандартов обмена информацией между участниками ИМ, таких как IFC, а также открытых форматов обмена геоданными.
«На наш взгляд, для более эффективного применения ТИМ в изыскательской сфере необходимо разработать дополнительные отраслевые регламенты и стандарты, учитывающие аспекты их деятельности. Геология имеет уникальную структуру, в которой важны стратиграфия, лабораторные данные и прослеживаемость пластов, но сейчас нет единого стандарта для цифрового моделирования геологических тел в ТИМ. Экологические изыскания собирают множество точечных и распределенных данных, требующих систематизации, точной привязки и интеграции с результатами мониторинга. Унификация представления данных в этих областях повысит качество проектирования, упростит прохождение экспертизы, а также обеспечит возможность анализа и повторного использования информации на стадии эксплуатации объектов. Таким образом, создание специализированных стандартов для инженерных изысканий в рамках ТИМ является логичным и необходимым шагом на пути цифровой трансформации изыскательской отрасли», — считает Николай Олейник.
Мы также поддерживаем создание единых стандартов, продолжает тему Иван Якушев, но с четким разделением: геология и экология — разные дисциплины с разной ролью в проектировании. «Геология — это основа для расчета конструкций и фундаментов, а экология, за редкими исключениями, конструктив не затрагивает. Поэтому BIM для экологии — скорее, табличная модель с приоритетными индикаторами, локализованными под особенности конкретного региона. В то же время для геологии необходимо аккумулировать лабораторные и полевые данные в структурированную, проверяемую базу. Главное — не перегружать ее деталями, не несущими практической ценности, а фокусироваться на информации, пригодной для повторных расчетов и моделирования», — констатирует представитель ГК ОЛИМПРОЕКТ.
По словам Ильи Самохвалова, в сопроводительной документации к изысканиям хотелось бы видеть приложенными исходные модели xml. Это бы значительно повысило и качество, и оперативность работы с ТИМ-моделью инженерных изысканий. «Было бы здорово объединить некоторые изыскания или так же в объеме получать комбинированные изыскания, например геодезические объединить с геологическими или дендрологическими изысканиями. Это позволило бы наглядно, на ранних стадиях видеть существующее положение. Отображение существующих инженерных сетей, зданий и сооружений в ТИМ стало бы огромным приобретением на ранних этапах», — полагает он.
Подготовка 3D-моделей грунтов, отмечает Константин Бакиров, — важный этап в геотехническом моделировании, позволяющий визуализировать геологическое напластование, учитывать сложные пересечения слоев грунта, зоны ослабленных пород, карстовые полости, уровень и направление движения подземных вод. Это дает возможность заранее выявить потенциально проблемные зоны и снизить неопределенность в дальнейших инженерных расчетах. «Интеграция этих моделей в геотехническое 3D-моделирование существенно упрощает и ускоряет расчеты, обеспечивая более точную оценку взаимодействия системы “фундамент — основание”. Это особенно важно при проектировании, реконструкции, усилении зданий и сооружений, когда даже небольшие особенности грунтового основания могут существенно повлиять на поведение конструкции», — резюмирует глава ПИК «ЭПИР».
Использование ИИ на производствах минеральной изоляции
ТЕХНОНИКОЛЬ планирует создать цифрового двойника технологической линии для проведения экспериментов в виртуальной реальности, а также внедрять системы машинного зрения и анализа данных с помощью ИИ. В прошлом году вложения в цифровые проекты достигли 50 млн руб.
Совместно с Российским технологическим университетом МИРЭА ТЕХНОНИКОЛЬ начнет проект по использованию искусственного интеллекта для анализа данных, накопленных в системе управления и мониторинга производством компании (MES). Также планируется создание цифрового двойника технологической линии по выпуску каменной ваты. Цифровая модель даст возможность проводить эксперименты с рецептурой продуктов и настройками оборудования в виртуальной реальности и отслеживать, как при этом меняется качество материалов и эффективность производственных процессов. И только после этого исходя из результатов принимать решения о практической реализации.
«Цифровизация позволяет повысить качество управления предприятием, уйти от рутины, решить проблему с кадрами и, конечно, снизить текущие расходы и производственные издержки. Например, применение ИИ для анализа данных может помочь найти те зависимости, которые мы сейчас не способны увидеть, а в дальнейшем – принимать более взвешенные, продуманные и правильные решения», – отметил Денис Гусев, технический директор направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
Ряд проектов по цифровизации производства ТЕХНОНИКОЛЬ направлен на импортозамещение. Так, на заводе каменной ваты в Белгороде удалось заменить систему управления оборудованием Infor EAM, прекратившую поддержку российских пользователей, на отечественный аналог. Уже началось масштабирование этого решения на предприятия в Заинске (Татарстан), Челябинске и Юрге. До конца года ею оснастят остальные заводы каменной ваты.
Для обходов и осмотров оборудования компания разработала собственное программное обеспечение «Мобильный обходчик». Это приложение к EAM-системе, которое использует VR-технологии для обслуживания производственных установок. Его тестирование завершается на заводе каменной ваты в Заинске. В промышленную эксплуатацию приложение запустят в конце мая. Инвестиции в создание ПО составили 5,5 млн рублей и окупятся всего за 4 месяца. Это решение позволит ежегодно экономить около 10-12 млн руб.
Часть средств ТЕХНОНИКОЛЬ потратит на внедрение цифровых технологий на новых заводах минеральной изоляции на основе стекловолокна в Московской (Серпухов) и Новгородской (Чудово) областях. Здесь установят системы машинного зрения на основе нейросетей, направленные на повышение безопасности труда. Они будут интегрированы с системой управления производством и смогут отключать оборудование при появлении человека в опасной зоне. Аналогичными системами уже оснащено 7 заводов каменной ваты на территории РФ. Завершить проект планируется в 2027.
Кроме того, на заводах в Серпухове и Чудове появится система управления производством MES. Она позволяет оперативно получать данные с технологических линий, использовать их для дальнейшей аналитики и вести отчетность на единой платформе. MES-системы уже действуют на 8 заводах каменной ваты ТЕХНОНИКОЛЬ в России. В Чудове проект будет завершен уже в июне 2025, затем к его реализации приступят в Серпухове.