Если посмотреть на ведущие промышленные компании от машиностроения до нефтегаза, то становится ясно, что многие из них давно и плотно занимаются разработкой собственных, внутренних стандартов по АСУТП. Это не просто свод общих правил. Речь идёт о детальных регламентах, которые покрывают всё - от проектирования архитектуры и выбора ПО до конкретных требований к интерфейсам операторов, промышленной безопасности и дальнейшему сопровождению систем.

Главная особенность этих документов в том, что они не сухая адаптация норм вроде ГОСТ или МЭК. Это, скорее, живые и практические руководства, которые инженеры компаний буквально «выстрадали» на собственном опыте. Они рождаются из реальных проектов, учёбы на ошибках и направлены на решение конкретных задач, а не на соответствие абстрактным нормативам.

Что это дает на практике? Эффект от внедрения таких стандартов — вполне измерим. Это не просто «для галочки». Компании получают реальные результаты:

  • Скорость и экономия 

    Новые линии и цеха запускаются быстрее, потому что проектировщики и программисты не тратят время на споры о том «как правильно». У них есть готовый рецепт.

  • Безопасность и надежность 

    Снижается количество человеческих ошибок как на этапе проектирования, так и при работе оператора. Единый и продуманный HMI — это прямой вклад в предотвращение аварий.

  • Гибкость и масштабируемость

    Инженер с одного завода может легко подключиться к работе на другом, а оборудование от разных поставщиков стыкуется с меньшими затратами.

Внутренние стандарты автоматизации в автомобильной промышленности

Опыт глобальных автогигантов наглядно показывает, что без внутренних стандартов на АСУ ТП управлять современным производством практически невозможно. Эти документы стали их ключевым инструментом для унификации — от кода контроллеров до кнопок на панели оператора. Благодаря этому новые цеха и заводы запускаются в разы быстрее.

Давайте посмотрим, как это реализовано у конкретных лидеров:

General Motors (GM) – CCRW, GCCH и GCCS

GM ещё с 1990-х разрабатывает единую платформу для автоматизации на глобальных заводах. Ключевую роль играет инженерная группа CCRW (Controls, Conveyors, Robotics, Welding), которая продвигает концепцию Common Controls Architecture по всему миру . В рамках этой стратегии созданы внутренние стандарты серии GCC* – Global Common Controls:

GCCH-1 (Global Common Controls Hardware) – стандарт на аппаратную часть систем управления. Он обязателен для всех новых проектов систем управления на предприятиях GM. Документ GCCH-1 регламентирует архитектуру контроллеров и сетей, уровни автоматизации (ячейки, станции, линии), требования по безопасности (например, использование Safety PLC, категории PL/SIL, типовые схемы аварийных цепей), единые шаблоны чертежей и обозначений, стандартизированные шкафы, компоненты и т.д. . Например, курс от Rockwell Automation перечисляет, что в GCCH-1 оговорены архитектура системы (уровни станции/ячейки, выбор PLC, сети связи), схемы безопасности, формат проектной документации и чертежей, интерфейсы с роботами и пр. . GCCH-1 регулярно пересматривается; актуальная версия доступна сотрудникам и подрядчикам через портал GM (Covisint).

GCCS-2 (Global Common Controls Software) – стандарт GM на программное обеспечение для PLC и HMI. Хотя сам документ GCCS не опубликован открыто, он широко применяется интеграторами. В сообществе инженеров отмечают, что программный стандарт GM ориентирован на удобство обслуживания и единообразие кода – “программное и аппаратное обеспечение у них отлично увязаны и даются все необходимые инструменты; когда что-то выходит за рамки стандарта, инженеры GM помогают с решением”. Освоение GCCS позволяет быстро работать над любым проектом GM, так как “все должно быть одинаковым между проектами, сюрпризов нет – набираешься опыта, и работаешь эффективно”.

Систему дополняют два других ключевых стандарта: GCCB (Global Common Controls Build), который регламентирует сборку шкафов управления и монтаж оборудования, и GEP (GM Engineering Process), описывающий инженерные процедуры.

Важно, что все эти стандарты — GCCH, GCCS, GCCB и GEP — работают в одной связке. Они полностью синхронизированы: если GCCH задаёт аппаратную основу, то GCCS диктует правила программирования. Любое отклонение от этих норм требует письменного согласования с главным инженером GM — исключений практически не бывает.

Такой подход позволяет GM добиться полной унификации: на любом заводе концерна вы увидите одинаковые шкафы, знакомые интерфейсы и предсказуемые процессы. На ��рактике это даёт три ключевых преимущества: повышенная безопасность, ускорение пусконаладки и лёгкое тиражирование успешных решений между производствами.

Ford – FAST (Ford Automation Software Template)

В период с 2008 по 2012 год Ford провёл масштабную реформу на своих заводах, переведя их на единые стандарты автоматизации. Особенно глубоко эти изменения затронули подразделение Powertrain, отвечающее за производство двигателей и трансмиссий.

Ключевым элементом этой трансформации стал FAST (Ford Automation Software Template) — по сути, готовый шаблон для программирования всех систем управления.

Если говорить проще, FAST — это набор жёстких правил и готовых решений. В его основе — универсальные библиотеки функциональных блоков, из которых, как из конструктора, собирается логика контроллеров и единый шаблон для графических интерфейсов оператора. Как отмечали сами представители Ford, такой подход гарантирует, что на любом их заводе в мире системы управления будут работать и выглядеть одинаково.

Основные характеристики FAST

  • Стандартизированные функции и HMI: все станции оснащены типовыми экранами операторов, имеющими одинаковый вид по всему миру, чтобы персонал мог легко работать на любом участке без переобучения. На панелях оператора отображается статус готовности к сборке (OK-to-build) для деталей и узлов, отслеживается прохождение каждой детали по станциям, показываются состояния станций (блок, стоп, ожидание и т.д.) в режиме реального времени.

  • Отслеживание и идентификация изделий: FAST интегрирован с системой глобального отслеживания деталей (Global Part Tracking System), используя RFID и QR‑коды для каждой детали. Через стандартные функции ПО осуществляется сбор данных о маршруте детали, примененных рецептах, результатах операций — всё это сохраняется и контролируется централизованно. 

  • Гибкая конфигурация процессов: В FAST имеется инструмент Process Configuration Tool, позволяющий из единого центра управлять конфигурациями всех сборочных станций и рецептов сборки. Это значит, что изменения в технологии или вариантах изделия можно внести один раз и распространить на все рабочие места автоматически. 

  • Единые стандарты оборудования: Одновременно Ford унифицировал аппаратную платформу — использует контроллеры с IP65, систему безопасности интегрированную в PLC, стандартизированные сети (во всех цехах выбрана сеть Profinet). Это обеспечило полную совместимость с ПО FAST и также позволило проводить виртуальную пусконаладку оборудования путем имитации работы контроллеров.

FAST по праву можно назвать тем самым «секретным соусом», который позволил Ford выстроить свою цифровую стратегию. Как говорят в самой компании, именно единое ПО и общие данные помогли по-настоящему связать «цифру» и реальное производство.

Особую ценность FAST представляет в отношении мониторинга оборудования. Здесь у Ford есть патент на соответствующие технологии. Например, они смогли централизованно контролировать около 4000 станков с ЧПУ по всему миру.

На практике это дало Ford не просто стандартизацию, а настоящую гибкость. Они смогли уйти от чисто конвейерного производства к более сложному — среднесерийному, с постоянной сменой моделей. Это и есть их реальная готовность к Индустрии 4.0.

Инженеры и подрядчики проходят обучение, причём Siemens организовал отдельные курсы в своём учебном центре SITRAIN. Там готовят «FAST S7 Programmer» и выдают соответствующие сертификаты. Правда сама документация по стандарту закрыта. С ней можно ознакомиться только в рамках конкретных проектов для Ford.

Volkswagen – VASS (Volkswagen Audi Seat Skoda Standard)

Volkswagen разработал собственный корпоративный стандарт VASS, название которого расшифровывается как Volkswagen Audi Seat Skoda – по брендам концерна. Этот стандарт регламентирует типовую архитектуру и компоненты автоматизации на производственных линиях VW. В частности, широко известен стандарт VASS версии 6 (VASS V6), внедрённый для новых заводов электромобилей (платформа MEB) около 2020 года.

Характерные черты стандарта VASS

  • Единая структура программ и визуализации: Для ПЛК Siemens определена стандартная структура проекта TIA Portal вплоть до шаблонов организационных блоков, функциональных блоков, стандартных тегов и адресации периферии. Стандарт включает библиотеку функциональных блоков и HMI-фейсплейтов, которые должны использовать все поставщики оборудования (например, для станций кузовного цеха, сварочных роботов и пр.). Ряд документов VASS описывает процессы обновления этих библиотек и требования к поддержанию их актуальной версии на проектах. Стандарты аппаратной конфигурации: VASS определяет типовые аппаратные решения такие как использование распределенных периферий Siemens ET200 в сочетании с сети Profinet/Profisafe, стандартные приводы (SEW, Siemens) и роботы (обычно Kuka или ABB). В документации оговорены настройки оборудования, шаблон конфигурации Profinet, типовые топологии сети и т.п., которые обязательны при создании проекта.

  • Единообразная документация EPLAN: VW предоставляет поставщикам обширные библиотеки проектов EPLAN. VASS V6 обновлен под EPLAN Electric P8 версии 2.9 и как же включает 3D-модели шкафов управления для полной цифровой модели системы. Благодаря этому поставщики могут сразу использовать готовые типовые макросы схем, размещение компонентов в шкафу и др., что ускоряет проектирование и снижает ошибки. Обновление до 3D позволило получать из EPLAN данные для производства шкафов (CNC-обработка, автоматическая резка проводов, размещение клемм и т.д.) – фактически, “цифровой двойник” шкафа теперь часть стандарта.

  • Интеграция программного и аппаратного проектирования: VASS обеспечивает связь между проектом EPLAN и проектом PLC (Siemens TIA Portal) через обмен данными AML. Это позволяет, например, импортировать из схем EPLAN структуру PLC, готовый список модулей ввода-вывода с адресами и т.д., а затем при изменениях выгружать фактическую конфигурацию обратно в EPLAN . В результате достигается единая документация “as-built” без рассогласований между схемами и кодом.

Стандарт VASS регулярно дополняется. Например, расширен сбор данных о производительности (статистика цикла, счётчик деталей и пр.) – описаны требования, как контроллер должен передавать эти данные в центральную систему сбора (у VW это ZAÜ) . Также VASS определяет требования к системе визуализации оперативных данных и больших информационных табло на линии.

Для обучения поставщиков VW также доступны курсы. Siemens SITRAIN, совместно с Volkswagen, проводит VASS 6 OEM Workshop – практический 5-дневный курс, где инженеры- новички изучают настройку Profinet/Profisafe оборудования по стандарту VASS, структуру типовой PLC-программы и работу со стандартной визуализацией и системой сигнализации. Целевые слушатели – инженеры OEM и интеграторы, ранее не работавшие по VASS. Таким образом, VW через VASS требует от всех подрядчиков следовать единым правилам при поставке линий, что облегчает интеграцию разных участков и поддержку оборудования на предприятиях.

Daimler (Mercedes-Benz) – стандарт Integra

Концерн Daimler (Mercedes-Benz) использует глобальный стандарт Integra для автоматизации производства. Как отмечает презентация Daimler, Integra – это стандарт компании на производственные технологии (оборудование и ПО), применяемый на большинстве заводов Daimler по всему миру . Фактически Integra представляет собой обширный свод правил, разделенных по тематикам. В список основных руководств Integra входят:

  • Technical Documentation / Documentation Technique – требования к технической
    документации проекта.

  • Numbering and Labeling – стандарты присвоения имён устройствам, меткам PLC, адресам, маркировке проводов и оборудования.

  • Machine Safety – требования по безопасности оборудования, категории stop, схемы
    блокировок, соответствие стандартам (DIN EN 62061, ISO 13849 и т.д.).

  • Buy-off Procedure – порядок приёмки оборудования (проверки, протоколы).

  • Bill of Material – стандарт оформления спецификации компонентов.

  • Qualification Measures – требования к квалификации систем (тесты, проверки перед
    вводом).

  • Computer Systems – стандарты ИТ-инфраструктуры в производстве (например,
    промышленные ПК, сети).

  • Pneumatics/Hydraulics – требования к схематехнике и компонентам пневмо- и
    гидросистем на оборудовании.

  • Converter Technology – стандарты применения преобразователей частоты, servo и др. приводной техники.

  • Communication Technology – промышленные сети и шины (Profinet, Profibus, AS-i и др.), топологии, адресация.

  • Production Control / Identification Technology – система верхнего уровня (MES),
    идентификация продукции (сканеры, RFID).

  • Control Technology – ядро стандарта: архитектура PLC, шаблоны программ, HMI (в Daimler традиционно на базе Siemens или Rockwell, в зависимости от завода).

  • Robot Technology – стандарты по интеграции роботов (KUKA, ABB и др.) в линии,
    унификация интерфейсов между PLC и роботами. …и другие разделы (по сварочным технологиям, сборочным операциям и пр.).

Теперь попробую всё это обобщить и преподнести более доступно.

Вот как на самом деле работает Integra в цехах Mercedes. Представьте себе стандартную пирамиду автоматизации — от самых "низов" с датчиками и приводами (Уровень 1) до верха с системами управления заводом (Уровень 5). Так вот, Integra — это мост между этажами. Она берёт за основу контроллеры (L3) и полевое оборудование (L2) и говорит: "Ребята, вот здесь у нас общий язык".

Для интеграторов это снимает массу головной боли. Не нужно гадать, как соединить систему цеха с заводской MES — стандарт уже продумал все интерфейсы и протоколы. Главное, чтобы стыковка была безопасной и предсказуемой.

Конечно, сами документы Daimler держит при себе — это их ноу-хау. Но по косвенным признакам видно, что стандарт постоянно развивается. Специалисты в кулуарах упоминают Integra V5, V6, а для роботов KUKA последних серий и вовсе появилась специальная версия — Integra IW7.

Под этот стандарт даже KUKA разработала специальные курсы. Представляете? Приходишь учиться на инженера, а тебя буквально "натаскивают" под требования конкретного автопроизводителя.

В итоге получается элегантная система: разные подрядчики в разных цехах работают по одним лекалам — от чертежей шкафов до кода ПЛК и интерфейсов оператора. Оборудование встаёт быстрее, глючит реже, а новые линии запускаются в срок. По-моему, это и есть та самая зрелая автоматизация, к которой все стремятся.

Фактически, Integra — это общий язык, на котором говорят все системы Mercedes-Benz. От чертежа в схемотехнике до кнопки на интерфейсе оператора — везде одни и те же правила. В результате, когда на проект приходят разные подрядчики, они не тратят месяцы на согласование мелочей, а просто берут готовые решения из стандарта. Итог — более надежное оборудование и сжатые сроки запуска.

BMW – стандарт TMO (Technology Montage / Technical Standard)

Для заводов BMW задействован внутренний стандарт, известный как TMO (актуальная версия – TMO V3). Аббревиатура TMO обычно связывается с направлениями “Technology Mounting / Montage”, т.е. касается прежде всего цехов сборки и сварки. По сути, BMW TMO V3 – это строгий гайдлайн по программированию и автоматизации, обеспечивающий единое поведение систем, единый стиль программирования и документации на всех линиях.

Основные элементы стандарта TMO

  • Структура ПО и библиотек: В стандарте определена базовая структура программы для PLC, включая организацию OB/FB/DB блоков, и структуры данных. Описаны также правила построения части программы аварийной защиты (Fail-safe) . Таким образом, для всех станций BMW используется одинаковый “скелет” программного обеспечения.

  • Номенклатура и кодирование: TMO содержит консистентную номенклатуру имен – для сигналов, устройств, переменных PLC, экранов HMI и т.д. . Единые правила имен помогают разным командам понимать чужой код и гарантируют, что в проекте не возникнет конфликтов имен.

  • Документация и инструменты: Стандартом предусмотрен перечень ассоциированных документов и инструментов. Например, BMW разработал внутренний инженерный инструмент SAS (Smart Automation Suite), интегрированный с EPLAN и TIA Portal, который автоматически генерирует части проекта на основе заложенных правил TMO . SAS позволяет, следуя спецификациям TMO, автоматически создавать бирки оборудования, данные для настройки роботов, топологию Profinet-сети и др., проверяя соблюдение стандартных правил. По сути, при помощи SAS соблюдение стандарта TMO контролируется программно – если проект не соответствует правилам, инструмент выдаст ошибки, требующие исправления.

  • Совместимость со смежными стандартами: BMW также использует понятие GSC (Global Standard for Controls) – возможно, объединяющее TMO с другими стандартами (TA, TKB и др. для разных технологий). Инженеры, сертифицированные по BMW GSC/TMO, востребованы у подрядчиков, так как могут быстро приступить к проектам для BMW.

В открытых источниках конкретика по TMO ограничена (сам стандарт не публичен). Однако косвенные сведения (например, с сайта Festo) подтверждают, что TMO, TP, TFO – это стандарты BMW для разных направлений: Technology Powertrain (TP) – силовые агрегаты, Technology Montage (TMO) – сборка/кузов, Technology Foundry (TFO) – литейное производство. Это указывает на широту охвата: каждый большой технологический блок имеет свой стандарт, а вместе они образуют общую систему требований BMW.

Таким образом, стандарт BMW TMO V3 обеспечивает единообразие программирования и управления на сборочных предприятиях BMW. Через единые шаблоны ПО, правила именования и использование фирменных инструментов (SAS) достигается важная цель – повторяемость решений без “велосипедов” при каждом новом проекте, что экономит время и улучшает качество внедрения.

Jaguar Land Rover – DCP (Diagnostics Control Program)

Jaguar Land Rover (JLR), перешедшая некоторое время назад из-под управления Ford, тем не менее продолжила использовать стандарт DCP – Diagnostic Control Program, изначально разработанный для Ford. Сообщается, что все новые проекты PLC в JLR пишутся согласно стандарту DCP, чтобы обеспечить единообразие и простоту поддержки на разных линиях.

DCP – это подход к программированию, в котором диагностическая программа управляет машиной. Иначе говоря, логика управления строится вокруг стандартного модуля диагностики/мониторинга, который присутствует во всех контроллерах. Подход DCP был изначально описан Rockwell Automation еще в 2005 г. для Ford. DCP разделен на спецификацию, стандартные управляющие функции, поддержку и инструменты для OEM. Его назначение облегчить поиск неисправностей и обслуживание за счёт унифицированной структуры кода и экранов диагностики.

Особенности стандарта JLR DCP:

  • Реализован на платформе Allen-Bradley ControlLogix + PanelView Plus. Использует все возможности контроллеров Rockwell для модульного программирования и продвинутой диагностики. В сети инженеров отмечают, что DCP-система довольно сложна в освоении (“настоящий кошмар”), особенно д��я нерепетитивных процессов .

  • Автоматическая генерация кода: Вместо ручного написания всего ПО, JLR DCP поставляется интеграторам в виде шаблона с преднаписанным кодом и набором конфигурационных таблиц (обычно Excel-файлы), куда интегратор заносит данные по конкретному оборудованию . Затем с помощью макросов генерируется финальный проект PLC и HMI. Такой подход эффективен для типовых линий с повторяющимися последовательностями операций (например, конвейерные участки, где станции однотипны) – позволяет сократить трудоемкость и снизить вероятность ошибок, так как основной код одинаков и проверен временем. В случае же нестандартного оборудования интеграторам приходится прикладывать усилия, чтобы вписать его в рамки DCP или получить допущения.

  • Единый HMI с полной информацией: Поскольку JLR DCP изначально “родом” от Ford, он похож на EDDI/FAST – HMIs, сделанные по стандарту, «очень хорошо продуманы: буквально показывают оператору всё» (как отмечают инженеры) и унифицированы между участками. То есть, на любом заводе JLR визуализация выглядит знакомо и содержит одинаковые экраны диагностики, статус оборудования, аларм-баннеры и пр.

  • Поддержка и сообщество: Стандарт DCP, будучи закрытым документом, распространяется среди подрядчиков JLR по мере необходимости. В интернете можно найти обсуждения, где инженеры делятся опытом и даже обмениваются примерами модулей DCP. JLR также привлекает консультантов для обучения своему стандарту – в вакансиях упоминаются требования опыта с Daimler Integra, JLR DCP и т.п., что говорит о том, что эти стандарты стали де-факто обязательным знанием для интеграторов в автопроме.

По сути, DCP для JLR — это жёсткий каркас, который гарантирует, что все системы на заводах будут работать как часы. Да, стандарт сложный и требует времени на освоение, но результат того стоит: любое оборудование ведёт себя предсказуемо, а операторы и сервисные инженеры видят знакомые интерфейсы вне зависимости от того, в каком цеху находятся.

Нефтегазовая и процессная промышленность: корпоративные стандарты

В отраслях нефти и газа, энергетики, химии тоже существуют корпоративные стандарты автоматизации, хотя зачастую они более ориентированы на общую инженерную практику и безопасность. Рассмотрим два важных примера – внутренние стандарты Shell и открытый стандарт O-PAS.

Shell – DEP (Design and Engineering Practices)

Shell давно стала синонимом строжайших стандартов DEP (Design and Engineering Practice). Этот внутренний свод правил является основой всех инженерных решений в компании, детально регламентирующей каждый аспект, от выбора материалов и проектирования установок до архитектуры АСУ ТП и систем безопасности.

Как говорится в предисловии одного из DEP-документов, эти стандарты отражают опыт Shell и призваны установить единые требования к хорошей инженерной практике, применяемой компаниями Shell в нефтегазодобыче, переработке, химии и др. . DEP обычно опираются на международные и национальные стандарты (API, IEC, ANSI и т.д.), но могут дополнять их более строгими или конкретными положениями, исходя из накопленного опыта Shell. Цель – «добиться максимального технического и экономического эффекта от стандартизации» в рамках всех проектов Shell.

Некоторые особенности Shell DEP: - Обязательность для проектов Shell: Все дочерние компании Shell и подрядчики, выполняющие проекты «под Shell», обязаны следовать соответствующим DEP (это обычно оговаривается в договорах). Shell через лицензирование контролирует распространение DEP – доступ к ним получают только партнеры и подрядчики под обязательство не разглашать третьим лицам. Таким образом, DEP – внутренний инструмент обеспечения качества.

  • Структура DEP: Стандартов DEP очень много, они разделены по областям и нумеруются (например, DEP 32.30.20.13-Gen – стандарт по защитным системам, DEP 33.00.05.xx – по контрольно-измерительным приборам и т.п.). Каждый документ обычно содержит требования Shell по данной теме, ссылки на международные нормы и конкретные решения, одобренные Shell. Например, есть DEP на Safety Instrumented Systems (по функциональной безопасности), DEP на архитектуру PAS (Process Automation System) и т.д. .

  • Безопасность и надежность: Большое внимание в DEP уделяется проектированию систем управления с точки зрения надежности и безопасности. Например, DEP по системам автоматизации могут требовать резервирования контроллеров, использования определенных проверенных протоколов связи, реализации независимых защит (SIS) сверх требований стандарта IEC 61511, если Shell посчитала это нужным из опыта.

  • Сопровождение и обновления: Shell периодически пересматривает DEP. В предисловиях указано, что DEP отражают текущее видение Shell GSI (Shell Global Solutions International) и могут не охватывать всех локальных условий – операционные компании могут адаптировать DEP под себя, но не снижая планку требований. Также Shell снимает с себя ответственность за применение DEP – ответственность на подрядчике, что он выполнил все правильно, даже если следовал DEP.

Для специалистов автоматизации интерес представляют, в частности: -

  • DEP по архитектуре PAS – проектированию систем автоматизации процессов (включая выбор DCS/PLC, сетей, интеграцию уровней управления).

  • DEP по инструментальным системам безопасности – дополнительные к IEC 61511 руководства Shell.

  • DEP по кибербезопасности АСУ ТП (появились в последние годы, устанавливают требования по сетевой безопасности, контролю удаленного доступа и т.п.).

  • DEP по HMI и управлению аварийными ситуациями – Shell много работала над человекомашинными интерфейсами, и в рамках консорциума ASM (см. далее) продвигает передовые принципы.

Сегодня DEP — это эталон качества в нефтегазовой отрасли. Многие инжиниринговые компании мечтают получить к ним доступ или хотя бы соответствовать их уровню, ведь стандарты Shell обычно строже базовых требований и фактически являются собранием лучших мировых наработок.

DEP — это тот самый уровень, к которому все стремятся. Наши коллеги из инжиниринговых компаний признаются, что получить доступ к стандартам Shell — это всё равно что пройти повышение квалификации. Там всё продумано до мелочей, требования выше обычных, и сразу видно — это накопленный опыт, а не просто формальность.

O-PAS – открытый стандарт промышленной автоматизации (ExxonMobil, OPAF)

O-PAS (Open Process Automation Standard) — это, по сути, попытка перевернуть рынок АСУ ТП. Идея в том, чтобы создать открытую архитектуру для систем автоматизации, где оборудование и ПО от разных вендоров смогут нормально работать вместе.

За этим стоит Open Process Automation Forum (OPAF) при организации The Open Group. Но главный двигатель проекта — ExxonMobil. Именно они в 2016 году заявили: «Хватит зависеть от одного поставщика DCS, пора переходить на открытые стандарты». Сейчас в форуме около 110 участников — это и конечные пользователи, и производители систем, и интеграторы. Фактически, все ключевые игроки рынка собрались, чтобы вместе создать альтернативу закрытым проприетарным системам.

Ключевая идея O-PAS – определение общей референсной архитектуры “платформенно-
независимой” системы автоматизации, где будут чётко стандартизованы интерфейсы между компонентами разных производителей. В статье Fortinet (участника OPAF) O-PAS прямо назван “стандартом стандартов”, задающим открытую, интероперабельную и безопасную архитектуру для систем управления процессами” . По сути, O-PAS не изобретает всё с нуля, а объединяет уже имеющиеся стандарты. Используется многоуровневая модель технической архитектуры (как в ISA-95) с чётким разграничением функций (управление технологическим процессом, гарантированная защита, операционный интерфейс, управление активами и пр.). На каждом уровне выбраны или разрабатываются открытые стандарты: например, для полевого уровня коммуникаций и контроля выбран стек на базе OPC UA + Time Sensitive Networking (TSN) для детерминизма; для функциональной безопасности – соответствие IEC 61508/61511; для конфигурации приложений – среда на основе IEC 61499 (событийно-ориентированные функциональные блоки) и т.д.

Безопасность по умолчанию: огромный упор делается на кибербезопасность. Требования O-PAS основаны на стандартах ISA/IEC 62443, минимально все компоненты должны соответствовать SL-2 (Security Level 2) . Принцип Secure-by-Design означает, что все узлы системы (контроллеры, коммутаторы, шлюзы) проектируются с учетом безопасности, а не защищаются потом “накладками”.

Форум OPAF выпускает стандарт по версиям. Версия O-PAS 1.0 (2018) определяла базовые услуги совместимости и коммуникаций. Версия 2.0 (2020) добавила спецификации переносимости прикладных функций (чтобы ПО контроля процесса можно было переносить между оборудованием разных производителей) . Версия 2.1 Final (2023) – актуальная на сегодня – включает доработки по конфигурации и управлению жизненным циклом. Ожидается Версия 3.0 (2024), где будут покрыты вопросы оркестрации системы и переносимости на уровне физических узлов.

ExxonMobil стала первым, кто пилотно внедрил O-PAS на реальном производстве – на установке по производству смол, полностью управляемой по новой архитектуре (известно, что в проекте участвовали Lockheed Martin, Yokogawa, Schneider Electric с ПЛК на базе PC и пр.) . Результаты вдохновляющие: система работает, а Exxon заявляет, что начинает “коммерциализацию” внутренней разработки O-PAS – т.е. готова внедрять систему на других объектах.

Влияние O-PAS: хотя стандарт еще развивается, крупные поставщики уже адаптируются. Многие, в т.ч. Siemens, ABB, Honeywell, объявили о поддержке идей OPAF. Производители компонентов (например, Phoenix Contact, Advantech) выпустили O-PAS совместимые контроллеры. Таким образом, O-PAS может в будущем стать “корпоративным стандартом” для всей отрасли, сняв привязку к конкретным компаниям. Пока же ExxonMobil и партнеры задают тон, публикуя технические белые книги, руководства по миграции и т.п. , чтобы заинтересовать другие компании перейти на открытую модель автоматизации.

Подводя итог, корпоративные стандарты автоматизации широко распространены в крупных зарубежных компаниях. Автоконцерны (GM, Ford, VW, Daimler, BMW, JLR) внедрили собственные регламенты (наборы требований к оборудованию, программному обеспечению, интерфейсам, безопасностным функциям) с целью унифицировать производство по всему миру, повысить надежность и упростить интеграцию новых проектов. В нефтегазовой и процессной индустрии корпорации фокусируются на стандартах инженерной практики и безопасности (Shell DEP) или участвуют в консорциумах для создания общих открытых стандартов (O-PAS). Знание и соблюдение этих внутренних стандартов – обязательное условие для подрядчиков и интеграторов, жел��ющих работать с такими компаниями; поэтому существуют обучающие курсы и сообщества практиков, обсуждающие детали реализации (на форумах вроде Reddit/r/PLC, PLCtalk и др.). Приведенныев примеры – лишь наиболее известные; в действительности же почти каждая крупная корпорация в промышленности формирует собственный свод стандартов по АСУ ТП, даже если информация о них просачивается в открытый доступ лишь фрагментарно (через презентации, утечки документов или обсуждения специалистов). Тем не менее, именно эти фрагменты позволяют составить общую картину и понять направления развития корпоративных стандартов автоматизации в мире.

Российская практика: между ГОСТами и корпоративными стандартами

В отличие от западных корпораций, российские промышленные компании только начинают осознавать ценность собственных стандартов АСУ ТП. Сложилась парадоксальная ситуация: формально у нас есть все необходимое — жёсткие ГОСТы, отраслевые нормы, требования регуляторов. Но на практике этого оказывается недостаточно.

Почему ГОСТов не хватает?

Российские ГОСТы в области АСУ ТП выполняют важную, но ограниченную функцию. Они задают минимальные требования безопасности и обеспечивают совместимость на базовом уровне. Однако они не отвечают на ключевые для бизнеса вопросы:

  • Как добиться, чтобы оборудование с разных заводов работало одинаково?

  • Как обеспечить, чтобы программисты не создавали каждый раз новые «костыли» вместо типовых решений?

  • Как сделать так, чтобы технологи с одного производства могли работать на другом без месяцев адаптации?

Примеры российских подходов

Тем не менее, отдельные компании двигаются в сторону корпоративных стандартов:

  • «Росатом» и ГК «Ростех» — создают отраслевые стандарты, которые часто становятся де-факто корпоративными для предприятий внутри концерна. Это самый близкий аналог западного подхода, но он часто остается слишком общим.

  • Крупные нефтегазовые компании — внедряют стандарты на уровне «цифровых двойников» и типовых проектных решений, но они чаще касаются архитектуры верхнего уровня, а не кода ПЛК или интерфейсов оператора.

  • Ведущие металлургические холдинги — здесь можно увидеть наиболее зрелые подходы. Некоторые компании разрабатывают внутренние регламенты по программированию контроллеров и созданию HMI, понимая, что это прямая экономия на пусконаладке и поддержке.

Проблема «техзаданий-пустышек»

Главная беда российской практики — техзадания, в которых пишут «сделайте по ГОСТ». Для интегратора это равноценно фразе «сделайте как знаете». Результат предсказуем: каждый проект становится уникальным, оборудование одного предприятия не стыкуется с другим, а затраты на сопровождение растут.

Перспективы

Ситуация начинает меняться под давлением экономики. Санкции и уход западных вендоров заставили компании задуматься об импортозамещении, а значит, о стандартизации и типизации. Кризис показал, что без собственных «правил игры» невозможно быстро перестраивать производства и поддерживать их эффективность.

В ближайшие годы мы увидим, как российские корпорации начнут массово создавать то, что западные компании уже имеют — свои внутренние «библии» автоматизации.