CC BY
42
УДК 006.015.9
Игонина И.Н., Солод Л.А., Моисеев Н.А.
Смарт стандарты - шаг в цифровое будущее химической отрасли
Игонина Ирина Николаевна - к.т.н., доцент кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии;
igoninain@mail.ru.
Солод Л.А. - студент;
Моисеев Н.А. - студент.
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.
В статье рассмотрено современное состояние работ в области стандартизации химической промышленности в эпоху Индустрии 4.0. Дано представление о смарт-стандартах, приведены примеры их разработок в разных отраслях промышленности. Отмечена необходимость перехода на смарт-стандарты в химической промышленности для реализации концепции Индустрии 4.0.
Ключевые слова: смарт-стандарты, индустрия 4.0, химическая отрасль, цифровизация, машиночитаемые стандарты, единая система защиты от коррозии и старения.
Smart standards - a step into the digital future of the chemical industry
Igonina I.N., Solod L.A., Moiseev N.A.
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation
The article discusses the current state of work in the field of standardization of the chemical industry in the era of Industry 4.0. An idea of smart standards is given, examples of their development in various industries are given. The necessity of switching to smart standards in the chemical industry for the implementation of the Industry 4.0 concept was noted.
Key words: smart standards, industry 4.0, chemical industry, digitalization, machine-readable standards, unified corrosion and aging protection system.
Введение
Такие слова, как «Цифровая транформация», «Индустрия 4.0», «Цифровизация производств» с недавних пор начали присутствовать в нашей жизни, но мало кто связывал их со стандартизацией, а конкретно с рабочим инструментом стандартизации -стандартом.
Недавние «ковидные» события, которые потрясли весь мир, доказали, что мы безо всяких скидок, живём в цифровую эпоху. Большей части игроков рынка пришлось адаптироваться в новой цифровой среде, появилась потребность в изучении новых для себя инструментов, в том числе стандартов нового формата.
Индустрия 4.0 (i4.0)
Индустрия 4.0 (i4.0) - термин, который в последние годы часто употребляют как в профессиональной сфере, так и в бытовых разговорах. Основной чертой данной индустрии заключается в цифровой трансформации всех отраслей экономики и дальнейшее углубление в цифровизацию отдельных деловых процессов, а также массовое внедрение в производство киберфизических систем (CPS), широкое использование промышленного интернета вещей (IIoT) и искусственного интеллекта (AI) [1].
Без перехода к ценностям i4.0 практически невозможно представить себе строительство будущего и обеспечение его технической безопасности. Неотъемлемой частью Индустрии 4.0 является SMART-стандарт, который свою очередь является новый типом цифровых стандартов.
Стратегическая консультативная группа ИСО/МЭК по машиночитаемым стандартам создала свою классификацию машиночитаемых стандартов
(рис. 1).
Уровень О
Открытый цифровой формат Стандарты на бумажных коснтншх
Рис.1.- Классификация ИСО/МЭК по машиночитаемым стандартам [2].
По данной ступенчатой классификации бумажным документам присваивается нулевой уровень развития, а SMART-стандартам определяется уже четвертый уровень, который гласит не просто о переносе некой информации с бумажного носителя на электронный, но и об изменении характера этой информации, а также способов ее использования.
SMART-стандарт
Вопрос об определении и создании первого в истории России SMART-стандарта решается на самом высоком уровне. Для этой цели при Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии «Росстандарт» в 2021 г.
был создан новый Проектный технический комитет «Умные (SMART) стандарты» (ПТК 711). Комитет возглавили АО «Кодекс» и Российский институт стандартизации (ФБГУ «РСТ»). На конец 2021 г. в ПТК 711 вошли 30 промышленных предприятий, отраслевых объединений, научных институций и ИТ-компаний.
Таким образом, потребители стандартов -предприниматели и промышленники, а также научное сообщество, занимаются этой задачей, пытаясь разносторонне осмыслить, каким должен быть нормативный документ будущего.
Аббревиатура SMART расшифровывается как Standards Machine Applicable, Readable and Transferable - «стандарты, применимые для машин, читаемые машинами и передаваемые на машины». То есть это цифровые стандарты с некой совокупностью умных сервисов, которые имеют человекочитаемый компонент, но могут передаваться и пониматься машинами без его участия. Наиболее точное определение SMART-стандарта дали ученые:
SMART-стандарт - это электронный документ по стандартизации, содержащий нормативные требования к объектам стандартизации, который является объектом информационной системы документов по стандартизации и представляется в виде контейнера неструктурированных и структурированных данных.
Он позволяет посредством обработки программными средствами воспроизводить человекочитаемое содержание документа и сервисы по работе с содержанием, а также совокупность машиночитаемых и машинопонимаемых данных для передачи и обработки в различных информационных системах. Важно отметить, SMART-стандарт будущего - это не просто документ, а полноценная закодированная информационная система [1].
Понятия «оцифрованный» и «цифровой» стандарт
Важно понимать, оцифрованный документ или даже отдельный бизнес-процесс на предприятии, переведенный на «цифровые рельсы» - это еще не цифровизация. Безусловно, документ, попавший в компьютер, технически является цифровым. Однако цифровизация предполагает под собой определенный уровень зрелости цифрового документа.
Перед разработчиками SMART-стандартов стоит огромная задача: сделать так, чтобы в будущем инженер мог открыть этот документ-систему в удобной ему среде и увидеть всю совокупность данных, необходимых для реализации его задумки: и текстовой блок информации, и информационные модели, и требования на продукцию, связанные между собой, и высокофункциональные сервисы, позволяющие создавать объекты быстрее и качественнее.
Что же должно быть внутри «умного» документа? Какие на самом деле у него должны быть свойства? С 1 марта 2022 г. эксперты уже начали обсуждение первой версии предварительного национального стандарта «Умные (SMART) стандарты. Общие
положения». Это означает, что скоро российское бизнес-сообщество определится с принципами разработки SMART-стандартов, выработает требования к ним и начнет разработку первых стандартов такого вида.
Пока что, из определения SMART-стандарта следует, что его главной логической единицей является требование — именно к нему, а не ко всему документу в целом, должны быть привязаны дополнительные данные [1].
Такой подход совпадает с общемировыми тенденциями: на требования разделяют свои стандарты SAE International, AFNOR и другие организации по стандартизации. С другой стороны, этот же подход отвечает запросам российских пользователей стандартов.
В ответ на новую задачу рынка Консорциум «Кодекс» создал линейку программных решений под названием «Система управления требованиями» (СУТр «Техэксперт»), которая предназначена для чтения, создания, обсуждения и обогащения требований дополнительными данными. С помощью этой системы в будущем бизнес сможет выделять требования из необходимой ему документации и полномасштабно управлять ими, осуществлять экспорт их машинопонимаемых компонентов во внешние информационные и киберфизические системы.
Например, создавать реестры требований к продукции, а также онтологические модели (электронные структуры) изделий и базы требований для управления «цифровыми двойниками» на протяжении всего жизненного цикла изделия. Расширять области применения системы СУТР можно безгранично - в рамках потребностей и возможностей каждого предприятия. Развитие технологии SMART-стандартов в будущем
Сегодня особый интерес к СУТр предъявляют специалисты из области строительства и машиностроения, но постепенно потребность управления требованиями будет расти и в других отраслях. Изначально при разработке подобной системы учитывался зарубежный опыт. В частности, IBM Rational DOORS и аналогичных систем. В российской практике СУТр «Техэксперт» пока что первый и единственный проект подобного масштаба
[3].
Впрочем, системы СУТр - это одни из самых важных систем, которые могут выйти на новый уровень при использовании SMART-стандартов. SMART-стандарты открывают широкие возможности для ускорения, оптимизации и автоматизации применения нормативных требований. Но чтобы начать их широкое использование, требуется изменение как самой системы стандартизации, так и практик применения стандартов и других нормативных документов «на местах». Для развития таких технологий разработчики стандартов должны получить инструменты для обогащения документов машинопонимаемыми данными, а пользователи -
инструменты для корректного чтения и передачи этих данных во внешние системы: управления жизненным циклом продукции (PLM), автоматизированного проектирования (CAD), управления станками с ЧПУ (CAM) и многие другие. При этом интерфейсы систем для разработчика, распространителя и потребителя SMART-стандарта должны быть дружелюбными и
давать представление о машинопонимаемом содержимом без владения языками
программирования. На (рис.2) приведен пример перевода текста пункта 4.3 СП 17.13330.2017 «Кровли» в машиночитаемый формат посредством программы для комплексного управления BIM проектами Autodesk Naviworks.
Текстовое представление
4.3 Уклоны кровель в мвисимости от применяемым материалов приведены б таблице 4.1; в ендове* уклон кровли принимают в зависимости от расстояния между воронками, но не менее
0,5V
I «?«mi ■•■1.(г • = "utmt г»
<tam л<М*17.ШЭ0.2017-ИЗ*
:, ""requirement" :-*|Com]NCE" t one' ei»*|Prp|SPG_0002* ref*i=-17,H3W 2017~t4.1"»
< element ••"reference" re/rd."17.133M.2017t4.i"> в таблице 4,1 </etement> ■ efement »*rule">
|Com|NCE|SPG_0002>*0.5| ...........................
</eiement>
i/item>
КСИ + CK
> Autodesk Naviswcxks
> SOLIBRI Model Checker I UpCodesAI
Рис.2. - Пример перевода текста пункта 4.3 СП 17.13330.2017 «Кровли» в машиночитаемый формат посредством программы для комплексного управления BIM проектами Autodesk Naviworks [3].
Также в пилотном проекте по созданию смарт-стандарта приняли участие железнодорожная, автомобилестроительная, судостроительная, атомная отрасли.
В химической отрасли в настоящий момент идет пересмотр стандартов Единой системы защиты от коррозии и старения. В 2022 году вступили в силу 6 стандартов ЕСЗКС. Однако, основная масса стандартов 62% разработана в 60- 90 годах прошлого века. В этом году Технический комитет ТК214 защита изделий и материалов от коррозии, старения и биоповреждений ведет разработку еще 5 стандартов:
1. ГОСТ Р ЕСЗКС. Покрытия защитные органические. Системы покрытий на основе композиций порошкового полиэтилена. Общие технические условия
2. «ГОСТ Р ЕСЗКС. Электрохимическая защита. Аноды установок электрохимической защиты от коррозии подземных металлических сооружений. Общие технические условия»
3. «ГОСТ Р ЕСЗКС. Электрохимическая защита. Протекторы магниевые для защиты металлических сооружений. Общие технические условия»
4. «ГОСТ Р ЕСЗКС. Электрохимическая защита. Станции катодной защиты. Общие технические условия»
5. «ГОСТ Р ЕСЗКС. Электрохимическая защита. Системы коррозийного мониторинга. Общие технические условия».
Заключение
Поскольку, химическая промышленность, является базовой, от нее зависят все остальные, начиная от сельского хозяйства и заканчивая высокотехнологичным производством
микропроцессоров, разработка смарт-стандартов химической промышленности станет ключевым этапом цифровой трансформации химического комплекса в России и позволит спокойно смотреть в цифровое будущее отрасли.
Список литературы
1. Об организации деятельности проектного технического комитета по стандартизации "Умные (SMART) стандарты: приказ Федер. агентства по техн. регулированию и метрологии от 06 июня 2021 г. № 1190 // М-н пром. и торг. Рос. Федерации. — 2021. — 2 с.
2. Умные (SMART) стандарты: возможности и перспективы [Электронный ресурс] // Техэксперт: цифровая платформа сети центров нормативной и технической документации. 2021. URL: https://cntd.ru/industriya-4-0.ru/actual (дата обращения 02.03.2023).
3. Машиночитаемые стандарты: перспективы применения в промышленности: отчёт об онлайн-конференции от 25 фев. 2021 г. / изд. комитетом по пром. полит. и тех. рег. Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП) совместно с Федер. агентства по техн. регулированию и при поддержке консорциума «Кодекс». — 2021. — 51 с.
