На любом производстве в первую очередь важна безопасность. Сейчас она завязана на автоматизации технологических процессов и создании систем противоаварийной защиты, систем пожаротушения и кибербезопасности. В этой сфере не так много специалистов, и те, кто придут сюда в ближайшие годы, могут прочно занять эту нишу.
Такие профи — это люди с глубокими знаниями в автоматизации. Их подготовка охватывает широкий спектр дисциплин: от дополненной реальности до обязательных для исполнения ГОСТов и отраслевых регламентов по безопасности. Готовят специалистов этого профиля в ТПУ по магистерской программе «Системы промышленной безопасности». Нам рассказали, как будущие магистранты смогут сформировать новую отрасль рынка.
Автоматизировать и устранять опасности
Промышленная безопасность — это не просто охрана труда, сигнализация или турникеты. Это целый набор систем, отвечающих за безопасность производства, каждая из которых входит в современную автоматизированную систему управления технологическим процессом. Такие системы помогают бесперебойной работе предприятий в отраслях, связанных с рисками: нефтепереработка и нефтедобыча, атомная и ядерная энергетика, химическая и пищевая промышленность и прочие.
В Томске долгие годы исследованиями и разработками в сфере промышленной безопасности занимается доцент отделения автоматизации и робототехники Томского политеха Евгений Громаков. По его словам, промышленная безопасность включает в себя множество разделов: от аварийной защиты, пожарной безопасности, непрерывного контроля управления доступом, информационной и кибербезопасности.
На каждом из этих уровней есть свои ситуации угрозы, даже если они неочевидны: хакерские атаки, обычные пожары или проникновения посторонних на охраняемые объекты. Кроме того, есть регламент МЧС под названием «Системы мониторинга инженерных сооружений», который применим не только к производствам, но и к торговым комплексам, кинотеатрам и другим общественным зданиям и площадкам. Системы промышленной безопасности позволяют автоматизировать доступ служб МЧС к системам таких объектов, чтобы вовремя предотвращать теракты, пожары или иные ЧС.
«Наряду с системой автоматизации на многих опасных объектах устанавливаются системы непрерывного оперативного контроля безопасности. Особенно это важно в там, где идет транспортировка нефти и газа на большие расстояния. Я всегда привожу студентам пример: в конце 80-х годов навстречу друг другу выехали два поезда из Новосибирска и из Москвы. За Уралом они встретились там в том месте и тогда, когда проходящая рядом газовая труба воспламенилась из-за повреждения. Раздался взрыв и в двух поездах погибли более 500 человек. Это ужасная катастрофа, которая произошла из-за отсутствия систем контроля за состоянием опасного объекта», — приводит пример Евгений Громаков.
Обеспечить полную безопасность производства вручную просто невозможно. Поэтому все в этой сфере направлено на автоматизацию процессов: создание программно-аппаратных средств контроля, систем противоаварийной, противопожарной и инженерной защиты здания. Все они строятся на автоматическом режиме управления, специальных контроллерах и системах, способных работать без вмешательства человека. И сейчас производственным отраслям необходимы те, кто может разработать программное обеспечение и спроектировать каждый из элементов такой системы.
«Вся процедура, которая формирует проектное решение по промышленной безопасности, сводится в основном к тому, чтобы в соответствии с регламентными документами, снизить риск опасности в сотни, тысячи раз. Статистика утверждает, что существует порядка несколько десятков тысяч документов регламентирующих разработку и эксплуатацию систем противоаварийной защиты.. И в этом море требований сориентироваться трудно», — отметил Евгений Громаков. В последнее время однако появились прозрачные мировые стандарты и ГОСТы по функциональной безопасности, которые указывают, какой уровень риска должен быть, во сколько раз он должен быть снижен в той или иной ситуации.
Учиться создавать свои системы
Чтобы понимать, как правильно спроектировать систему для целого предприятия, нужна сильная подготовка. Программа «Системы промышленной безопасности» позволяет погрузиться в эту сферу, изучить основы промышленной безопасности, функциональную и информационную безопасность автоматизированных систем, непрерывный SCADA-контроль опасных выбросов и даже непрерывный контроль углеводородного следа производства. Самое интересное, что в процессе подготовки специалисты не фокусируются только на промышленной безопасности, а смотрят шире: на автоматизацию процессов и использование для этого технологий.
Студенты учатся проектировать:
- системы противоаварийной защиты, в том числе с функциями минимизации последствий аварий;
- системы контроля загрязнителей атмосферы промышленными выбросами (PEMS, СEMs) с использованием нейросетевых алгоритмов расчета их объемов.
- программное, информационное и техническое обеспечение автоматизированных систем управления с возможностью встроить их в действующие системы предприятия.
Мест для практики довольно много: будущих специалистов готовы принять предприятия по всей стране. В Томске это АО «ТомскНИПИнефть», Элеси или ООО «Газпром Трансгаз Томск». В других регионах — это Санкт-Петербургская электротехническая компания, ставропольский «Нептун», московская «Моторика», «Сахалин Энерджи» и Schlumberger.
Магистрант Томского политеха Владислав Гительман выбрал для практики компанию «СПбЭК-Майнинг» в Петербурге. У вуза заключен долгосрочный контракт с данным предприятием. Компания занимается автоматизацией в горнодобывающей промышленности, разработкой систем промышленной безопасности горных работ. На предприятии молодой исследователь программирует промышленные контроллеры и оборудование, объединяя их в единую сеть, также занимается разработкой системы управления шахтным водоотливом.
«Я пошел на эту специальность, чтобы углубить знания по автоматизации. Мы учимся создавать математические модели систем автоматизации, систем управления нефтегазовыми сепараторами, проектируем системы противоаварийной защиты для реакторов, разрабатываем прикладное программное обеспечение на различных языках программирования, работаем с контроллерами и микроконтроллерами, изучая на практике протоколы беспроводной передачи данных, овладеваем основами интернета вещей, изучаем компьютерные сети, сетевое оборудование и много всего прочего. Автоматизация – довольно широкое понятие, можно заниматься абсолютно разными направлениями в этой сфере, например, разрабатывать нейросети, которые позволят решить задачу управления или обеспечения безопасности, технологиями виртуальной и дополненной реальности – все зависит от студента, что ему по душе. А преподаватели направят», — отметил Владислав.
Искусственный интеллект и новая ниша бизнеса: о будущем систем промышленной безопасности
Сейчас проектировщиков систем промышленной безопасности, как и специалистов по автоматизации ждут на многих крупных предприятиях. К тому же, эти знания, востребованные цифровизацией производств в рамках нового промышленного уклада Industry 4 , внедрения технологий машинного обучения и искусственного интеллекта требуются все большему количеству сотрудников.
Кстати: по данным НН.ru, сейчас ведущий инженер с опытом от одного до трех лет или начальник конструкторского отдела по промышленной безопасности могут получать в среднем 90 000 рублей по России, а начальник отдела — от 100 000 ₽.
С развитием искусственного интеллекта появляется новое оборудование, которое нужно анализировать на предмет безопасности. И обслуживание сложных технологических установок без противоаварийного обеспечения просто невозможно. Как отметил Евгений Громаков, задача становится все более важной: промышленное оборудование становится настолько сложным и трудно обозримым, что нужны специалисты, которые глубоко понимают возможность их неподчинения человеку. Аутсорсинга здесь может быть недостаточно.
«Фактически мы доформировываем отрасль промышленной безопасности, которая не так сильно развита в стране. Да, есть компании, которые давно на рынке, у них есть необходимый опыт и эффективные проектные решения. Но в связи с санкциями в РФ наметился серьезный отток аппаратно-программных зарубежных систем, и замена их на российские аналоги потребует перепроектирования всей автоматизации в целом. Одна компания обеспечить противоаврийными системами тысячи предприятий не сможет – надо думать, где брать специалистов», — подытожил Евгений Громаков.
Руководитель образовательной программы доцент Василий Курганов также отметил: пока
что вместо штатных специалистов по промышленной безопасности предприятия
вынуждены обращаться к организациям, имеющим необходимые лицензиями, а их не
так много. Именно поэтому нынешние магистранты могут занять эту нишу, в том
числе создавая малые предприятия и получая лицензии, а впереди искусственный
интеллект с его возможной непредсказуемостью.
