Міжнародні технічні стандарти та українська Індустрія 4.0

Заключна конференція проекту aCampus вже стимулює ряд дискусій в експертному середовищі щодо ролі стандартів в Індустрії 4.0. Ця стаття – радше рефлексія та огляд загального, нашого стану на цю та дотичні теми. Перш за все, вона розмежовує світову Індустрію 4.0, де все більш-менш ясно зі стандартами, й український дискурс, який радше показує незрілість ряду державних стейколдерів, але також і самих учасників ринку. Як поєднати ці речі, як прискорити інтеграційні процеси –  очевидно, і є головними викликами в стандартизації як в ТК 185, так і в спільноті АППАУ в цілому.

Світовий дискурс про стандарти в Індустрії 4.0

«Стандарти – це основа Індустрії 4.0» – ця теза є головною, що пронизує десятки різноманітних документів, від пан-європейських чи Сполучених Штатів, міжнародних організацій, так і окремих країн.  Власне, мова не про те, що це «найголовніша річ» в Індустрії 4.0. Але це, точно, одна з головних. Уявити собі по-іншому вирішення цілого спектру складних питань в кібер-фізичній взаємодії та інтероперабельності тисяч різноманітних дівайсів, машин, процесів та людей в рамках навіть в рамках одного підприємства – абсурдно з технічної точки. Кожен спеціаліст розуміє, що

потрібна уніфікація по єдиним стандартам.

Власне, цю уніфікацію вже задають в Індустрії 4.0 ряд інституцій, які продукують відповідні консолідовані політики, як

  • NIST (National Institute of Standards and Technology, US) – Current Standards Landscape for Smart Manufacturing Systems, – є найбільш повним оглядом сучасних стандартів по всім 4-м категоріям систем керування: 1) життєвому циклу самого продукту, яке виробляє підприємство, 2) життєвому циклу засобів виробництва, на яких виготовляється продукт, 3) циклу ланцюжка постачань (supply chain), 4) вертикалі підприєства, яка власне є на перетині всіх попередніх циклів.
  • Reference Architectural Model Industry0 (RAMI4.0) – від німецької платформи Індустрії 4.0. Вона специфікує ряд головних вже існуючих стандартів ISO/IEC промислової автоматизації та ІТ по вертикалі промислового підприємства та горизонталі (ланцюжку supply chain) й тому визнається у всіх країнах ЄС.
  • Industrial Internet of Thing: Reference Architecture – від північноамериканського Industrial Internet Consortium. Тут так само є прив’язка до існуючих стандартів ISO/IEC/IEEE у всіх аспектах архітектури ІІоТ.
  • Самі міжнародні комітети ISO/IEC/IEEE розробляють спеціальні видання, що специфікують застосування тих чи інших стандартів у відповідних сферах. Наприклад, цікавим є свіжий огляд ISO по Індустрії 4.0 «ІSO focus: The new Industrial revolution», який розповідає про застосування стандартів при діджиталізації в авіаційній промисловості, відповідні стандарти для штучного інтелекту, коботів тощо.

Цікавими є прості та доступні огляди міжнародних стандартів на візуальних картах, як наприклад на цьому сайті –  http://i40.semantic-interoperability.org/.  Власне, вона є похідною від моделі RAMI4.0.

Свою орієнтацію на окремі сегменти ринку задає і ІЕЕЕ, наприклад, дуже цікавим є специфікація цієї міжнародної організації інженерів до сегменту Smart City

Стандарти є основою для співпраці чисельних постачальників, науковців, розробників та інтеграторів. Найяскравіше це можна бачити на виставках типу Hannover Messe, де десятки європейських та світових постачальників вже демонструють принципи Smart Factory на спільних стендах.

Підсумовуючи, — в світі ми бачимо постійний, сталий розвиток стандартів, як основи нового, цифрового виробництва. Що ж в Україні?

Український дискурс в контексті результатів aCampus

Фінальний світ проекту aCampus, який, власне, і мав на меті популяризацію 5 стандартів ISO/IEC Індустрії 4.0, дає цікаві висновки про результати.

Головними й найбільш релевантними до теми статті  є 2 наступні висновки

  • Справжній прорив в зміні свого місця в нашій екосистемі І4-0 здійснили університети, – перш за все, команди НУХТ, КПІ та ХАІ. Ми бачимо і потік експертного контенту, і демонстрацію цієї експертизи по стандартам в цілому ряді публікацій, онлайн та офлайн заходів.
  • Натомість, учасники ринку, й особливо кінцеві споживачі – за дуже рідким винятком, – радше розчарували. Так, ми побачили загальний інтерес, є багато скачувань стандартів та білих книг, гайдів. Але (за винятком 1-2 підприємств) ми не виявили технічних дирекцій, яка б предметно зацікавились стандартами для того, щоб покращувати свої технічні політики.

Ми зробили висновок, що

стандарти не є пріоритетами для технічних політик промислових підприємств,


тому що самі технічні політики є в початковому стані розвитку або ж, зовсім не орієнтовані на інтеграцію в них міжнародних технічних стандартів.

Якщо звернутись до окремих матеріалів проекту, зокрема, аналітичного звіту по вертикальній інтеграції виробництв (це найбільш актуальна тема за попередньою аналітикою ТК 185 від початку його створення), то висновки порівняння українського дискурсу зі світовим в цій сфері подібні

Тема – Виклики Індустрії 4.0УкраїнаЗахідний світ
1. Базовий рівень автоматизації, автоматизований облік данихВсе ще виклик №1По більшості підприємств це пройшли багато років тому
2. Усвідомлення труднощів та важливості інтеграції різних під-систем АСУНа початковому рівні -навіть серед інтеграторів. А більшість виробничників просто не розуміють про що мова й чому це важливо. На Заході, інтеграція під-систем, це – великий РИНОК. Потреби є добре усвідомленими, є сильна конкуренція між постачальниками різних рішень.
3. Стандартизація виробничих КПЕНа початковому рівні. Лічені підприємства розуміють що таке ОЕЕ (ЗЕО), не кажучи про багато інших.Ключові КПЕ є загальноприйнятими, мова про управління ними та оптимізацію.
4. Як здійснити «цифровий стрибок»Це виключно українське, або ширше - багатьох країн, що розвиваються й відстають. В Україні це питання ще гостріше на фоні десятилітніх недоінвестуваньТут важливіше питання не «стрибка» (інвестиції йшли весь час), а інновацій, та цифрової трансформації, переходу на сервісні моделі.
5. Співпраця та подолання крос-функціональних бар’єрівЦей виклик усвідомлюється тільки окремими представниками великого бізнесу.Підприємства давно й плідно експериментують та покращують свої практики в цій сфері
6. Перехід МОМ на хмарні платформи ІІоТРідко, хто дискутує. Низька активність вендорів по платформам ІІоТ.Це мейнстрим
7. Стандартизація в області інтеграціїДля 90% ринку – це абстракціяСтандарти – основа Індустрії 4.0. І це загальновизнано всіма учасниками ринку.

Іншими словами, обидва звіти – заключний по всім 5 стандартам та результатам проекту, й окремий – по вертикальній інтеграції (3 стандарти), говорять про одне й те саме – низький рівень зрілості підприємств, й більш конкретно, технічних дирекцій в сфері стандартизації. Ініціативи Максима Романова 2015-16 рр, коли в рамках «Арселор Міттал» були спроби включити в технічні політики цілий ряд передових технічних стандартів Індустрії 4.0 (й до цього процесу тут же приєднались експерти АППАУ) – є винятком з правила, яке підтверджує правило. Яке з тисяч підприємств хоча б спробувало повторити подібні підходи – й досі невідомо.

Подібна постановка питань змінює дискурс і між учасниками ринку. Замість того, щоб займатись просвітою та освітою окремих спеціалістів холдингів чи великих підприємств по окремим стандартам, очевидно, варто ставити питання по-іншому – де ті регламенти, положення та політики, які мали б регулювати вимоги до систем керування виробництвами. Чи існують вони взагалі в природі? Наскільки вони сучасні, хто їх створює і яким чином? Й чи виконуються на ділі регламенти, які приймаються?

Найбільш промовистою та лячною є ситуація зі стандартами безпеки та кібер-безпеки великих операторів ринку. Як ми вже відзначали раніше, навіть такі з них як «Укрзалізниця» ігнорують елементарні речі по відношенню до стандартів безпеки, але при цьому успішно піаряться на темі інтеграції в ЄС чи «інновацій». Регламенти в червоному на рис нижче – не виконуються в УЗ, і це тільки частина подібних невідповідностей.

Постановка подібних питань важлива з огляду на інші факти низької зрілості учасників ринку, й не тільки замовників

  • Питання стандартів рідко звучать в експертних дискусіях міжнародних вендорів чи інтеграторів. Й зрозуміло, чому не звучать – замовники його не висувають в якості вимог відповідності ISO/IEC до своїх підрядників та постачальників. В проекті aCampus ми неодноразово це бачили на прикладі окремих інтеграторів та розробників, які позиціонують себе як лідери українського ринку, але насправді вони взагалі не знають стандартів.
  • Наші опитування виявили, що молоді стартапи та інноватори 4.0 також мало знають стандарти, – відповідно ризики «винаходу велосипедів» чи слабкої здатності до інтеграції в європейські та світові ланцюжки цінності, є дуже високими.
  • Питань стандартів фактично немає в порядку денному державних установ, які причетні до цифрової трансформації – зокрема, Міністерства цифрової трансформації
  • Якщо ці питання й ставляться (як наприклад, зараз в комітетах по Smart City) учасники не знають тих стандартів, які мали б бути найбільш релевантними для розгляду на нашому етапі зрілості.

Зрозуміло, що в цих умовах роль Технічних комітетів, й зокрема нашого ТК 185 зростає багатократно. Вона має сьогодні проявлятись якраз в тих ролях, про які багато йдеться в нашому іншому звіті кінця 2019 року «Агенти змін» –

підприємства й весь ринок потрібно більш проактивно, масово та стратегічно орієнтувати та направляти.

Тобто, якщо ТК 185 в цілому вже навчився більш-менш справлятись з ролями Match & Connect, Consult & Educate, і навіть Build trust, – то виконання ролей Orient & Drive нам дуже не вистачає. Лідерство голів під-комітетів, а також провідних вендорів, інтеграторів та передових замовників має якраз і проявлятись в тому, щоб дуже конкретно й, до певної міри, настійливо рекомендувати іншим замовникам необхідні зміни, й перш за все, в області вироблення самих технічних політик.

Головні стандарти на 2020 і далі – категорії вибору

Інша демонстрація цієї ролі – в пропозиції чіткого та добре аргументованого переліку тих стандартів, які має брати далі в роботу технічний комітет.

Зокрема, наразі дискусії в групі ТК 185 йдуть навколо наступних стандартів

  1. По напряму Smart City
    Ця тема актуальної для спільноти АППАУ та ТК 185 з огляду на розвиток ринку, включно з технологіями IIoT. Між тим, чим керуються адміністрації міст, керівники проектів й самі провайдери рішень – абсолютно незрозуміло. Й судячи по відгукам з різних джерел, ми близько до ситуації повного хаосу, що демонструється на ось цьому слайді з індійської презентації, й де індуси давно зрозуміли потреби в стандартизації.Одним з можливих стандартів для включення в роботу ТК 185 тут є

    • ISO/TS 37107:2019Sustainable cities and communitiesMaturity model for smart sustainable communities, – стандарт може бути корисним з точки зору проведення аудиту та само-оцінки свого рівня готовності меріями міст, звідки також слідують бенчмаркингові показники. Видається на те, що це є наразі актуальним – чимало керівників вже стомились від хайпу навколо «розумних міст», але рух залишається слабким.
    • ISO 37106:2018 — Sustainable cities and communities — Guidance on establishing smart city operating models for sustainable communities. Стандарт допомагає міста у встановленні бачення щодо сталого розвитку за допомогою набору інструментів та кращих практик для керування процесами, сервісами, даними та сисетмами в міській інфраструктурі, й шляхом відкритого, колаборативного та «громадяно-центрованими» методами впливу.
      Є ще ISO/TR 37121:2017 –  Sustainable development in communities — Inventory of existing guidelines and approaches on sustainable development and resilience in cities, та інші.Члени ТК 185 з КНУБА (Київського Національного Університету Будівництва та Архітектури), які ще раніше вибрали для себе спеціалізацію в Smart City наразі розглядають які стандарти будуть найбільш пріоритетними з огляду на проблематику в цій сфері.
  2. По напряму промислової автоматизації
    Цей напрям більш «класичний» для ТК 185 й тут вже є чимало пропозицій:

    • IEC 61511 — стандарт функційної безпеки для АСУТП є похідним від вже перекладнего українською ДСТУ EN IEC 61508 й більш релевантним саме до АСУТП в безперервних процесах.
    • ISA 101 — стандарт людино-машинного інтерфейсу, яким отримав сильну промоцію від НУХТ й голови під-комітету по стандартам вертикальної інтеграції Олександра Пупени. Проблема тут полягає в тому, що аналогу цьому стандарту на рівні ISO/IEC немає, відповідно, немає легальних причин брати його офіційно в роботу на рівні ТК 185.
    • Цікавим є стандарт IEC 62890 по горизонтальній інтеграції ланцюжків supply chain. З огляду на все існуючі бурхливі процесі діджиталізації в логістиці, а також кейси як Інтерпайп, очевидно, що це може бути важливим для багатьох замовників.
  3. По стандартам для проектувальників
    З огляду на зростаючий інтерес до проектувальників всіх видів, та їх стратегічну роль в новій експортній стратегії Індустрії 4.0 дуже цікавим для розгляду є вибір кількох найбільш релевантних стандартів по інжинірингу – проектуванню, повний їх перелік відображений на цьому рис
    Цей напрям є до певної міри конкурентним до попереднього з точки зору задіяння наших обмежених ресурсів. Якщо допустити крайню точку зору, що міжнародні стандарти «не потрібні» українським промисловим замовникам, й розробники мають більше орієнтуватись на експорт, то очевидно, що сьогодні в університетах є цілий ряд лакун по відношенню до міжнародних практик. Випуск молодих спеціалістів та перенавчання існуючих фахівців значно прискорило б інтеграцію наших розробників на міжнародні ринки.
  4. По напряму Edge Computing
    Прикладом такої інтеграції може бути напрям Edge Computing and control, що є основою ІІоТ й найближчим до промислової автоматизації. Наш партнер CodEUrope Consulting, та його керівник Yannick Fourastier каже, що цьому напрямі вже є цілий ряд стандартів які потрібно було б брати на розгляд всім нашим розрбникам, хто хоче входити в європейські програми. Зокрема, він приводить наступні стандарти IEC62541 (OPC UA), IEC/IEEE60802 (TSN), ITU62209 (5G implementation safety : Human exposure to RF), ETSI GS-CIM004 (Context Information Management at Edge, necessary for smart city technology stack).
  5. По напряму «доведення до виконання»
    Зрештою, є ще 1 напрям в роботі ТК 185. Можна не брати багато нових стандартів в роботу, а зосередитись на практичному впровадженні вже тих 5 стандартів, які перекладені та виведені на рівень ДСТУ.Зрозуміло, що роботи в цьому напрямі теж дуже багато.

Остаточний перелік стандартів, які ТК 185 бере на наступний період роботи буде обговорюватись на засіданні Технічного комітету в березні.

********

 Підсумовуючи. Проект aCampus став справжнім проривом в завданнях ТК 185 по виводу на рівень ДСТУ міжнародних стандартів й організації системної просвітньої роботи з ринком. Водночас, він показав що більшість українських підприємств, рівень їх технічних політик знаходиться дуже далеко від необхідного для інтеграції в ЄС, – значно далі, ніж ми собі уявляли. Тобто, розрив між передовими розробниками та інтеграторами – й до них ще сьогодні додаються передові Університети країни, – та промисловими виробниками, нікуди не подівся і якщо й скоротився – то дуже не суттєво. Хоча цей розрив зафіксований як головна проблема української Індустрії 4.0 ще на перших зібраннях руху в 2016 році. Проект aCampus знову зачепив цю велику проблему промислового розвитку. Водночас, він і показав шляхи вирішення –

в Україні мають бути десятки подібних проектів освіти та просвіти, й тоді, очевидно, зміни будуть йти швидше.

Отже, ТК 185, всім нашим членам АППАУ та Індустрії 4.0, іншим стейкходерам, й перш за все державним інституціям, потрібно потроїти зусилля, щоб змінити цю ситуацію.

Будемо обговорювати все це на заключній конференції 26 лютого, – запрошуємо.

Юрчак Олександр, 

Голова ТК 185

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.