Рынок систем диспетчерского управления технологическими процессами и сбором данных (SCADA-систем) в рамках направления «ТЕХНЕТ» НТИ
Экспертно-аналитический доклад, подготовленный Инфраструктурным центром «Технет» Санкт-Петербургского политехнического университета, и ожидаемые результаты его реализации были признаны соответствующими целям обеспечения технологического суверенитета Российской Федерации.
Это подтверждено Протоколом заседания Экспертного совета при высшем органе управления – Наблюдательном совете автономной некоммерческой организации «Платформа Национальной технологической инициативы» от 30 сентября 2024 года, номер 16.
Компания J’son & Partners Consulting публикует данный материал с согласия авторов.
В данном докладе анализируется рынок SCADA-систем (Supervisory Control and Data Acquisition), представляющих собой инструменты для разработки и функционирования систем, которые обеспечивают сбор, обработку, отображение и архивирование информации о мониторируемых объектах, таких как производственные площадки. Технологии SCADA начали развиваться в 1960-х годах, когда нефтегазовые компании искали более эффективные способы удаленного мониторинга и контроля за трубопроводами. Это привело к созданию первых автоматизированных систем диспетчерского управления.
Появление новых технологий было обусловлено трудоемкостью и неэффективностью ручного управления нефтегазовыми трубопроводами, а также возможностью ошибок. Первые технологические решения в этой области позволяли удаленно контролировать критически важные параметры, такие как температура, давление и скорость потока, что способствовало значительным изменениям в нефтегазовом секторе, улучшению операционной эффективности и повышению безопасности. Эти системы в основном были аналоговыми.
Следующий этап развития АСУ ТП начался в 1970-х годах с внедрением микропроцессоров и локальных сетей, что расширило сферы применения таких решений и повысило их гибкость, а также эффективность процессов мониторинга и контроля. В 1980-1990-х годах SCADA-системы стали более технологичными и мощными, появились функции логирования информации и расширились возможности удаленного доступа. С развитием интернет-технологий и переходом к глобальным сетям появилась возможность управлять АСУ ТП из любой точки мира.
Ключевыми трендами развития SCADA-технологий в XXI веке стали:
Развитие периферийных вычислений, которые обеспечивают обработку данных ближе к источнику, что снижает время задержки и повышает эффективность.
Увеличение использования машинного обучения для расширения предиктивной аналитики и оптимизации производственных процессов.
Применение облачных вычислений, что обеспечивает большую мощность и емкость хранения данных для решения более сложных задач.
Увеличение внимания к кибербезопасности в условиях интеграции SCADA-систем с другими цифровыми системами и выхода в глобальную сеть, что требует улучшения безопасности сбора, передачи и хранения данных.
Доклад фокусируется на анализе рынка SCADA-систем и платформ промышленного интернета вещей как в России, так и в мире. В нем исследуются текущие тренды, барьеры и риски, оцениваются объемы и перспективы развития рынка, включая географический аспект. Рассматриваются ключевые компании и проекты, проводится оценка перспективных разработок, анализируется нормативно-правовая база и определяются основные меры государственной поддержки для участников рынка.
Результаты проведенных аналитических исследований будут способствовать развитию технологий и будут использованы для расширения функциональных возможностей аппаратно-программных решений киберфизических систем в рамках гибридной информационно-управляющей среды автоматизации и управления. В частности, акцент будет сделан на подсистемах оперативного прогнозирования технологических процессов в реальном времени и оптимизации с учетом ограничений по вычислительным ресурсам, включая проверку работоспособности интегрированной интеллектуальной системы оперативного управления.
Полная версия Доклада доступна при нажатии на кнопку "Скачать Документ", расположенную вверху страницы.
Экспертно-аналитический доклад "Анализ рынка систем диспетчерского управления технологическими процессами и сбором данных (SCADA-систем) в рамках направления «ТЕХНЕТ» НТИ"
Содержание
СПИСОК РИСУНКОВ
СПИСОК ТАБЛИЦ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Анализ мирового и российского рынка
1.1. Анализ мирового рынка
1.1.1. Емкость рынка, темпы роста рынка
1.1.2. Характеристики основных игроков и их доли на рынке
1.1.3. Географические сегменты рынка
1.1.4. Факторы развития мирового рынка
1.2. Анализ российского рынка
1.2.1. Емкость рынка, темпы роста рынка
1.2.2. Характеристики основных игроков
ГЛАВА 2. Технологические тенденции развития мирового и российского рынка
2.1. Технологические тренды развития систем. Перспективные направления использования «сквозных» цифровых технологий в системах, составленные на основе тенденций технологического развития, и рыночные кейсы (примеры)
2.1.1. Технологии искусственного интеллекта
2.1.2. Квантовые технологии
2.1.3. Современные и перспективные сети мобильной связи
2.1.4. Технологии виртуальной и дополненной реальности
2.1.5. Технологии распределенных реестров
2.1.6. Технологии больших данных
2.1.7. Облачные сервисы, платформизация, инструменты коллаборации, микросервисы
2.1.8. Общие выводы
2.2. Обзор ключевых научных разработок в России по результатам интеллектуальной деятельности (РИД). Динамика РИД в России по направлению, ед. за период 2017-2024 гг. Качественный анализ ключевых разработок в России в части РИД
2.2.1. Динамика РИД в России по направлению, ед. за период 2017-2024 гг.
2.2.2. Качественный анализ ключевых разработок в России в части РИД
ГЛАВА 3. Анализ релизов обновлений функциональных возможностей систем SCADA в 2024 г. (за период до конца 2024 г.)
3.1 Анализ релизов обновлений функциональных возможностей зарубежных систем в 2024 г.
3.2. Анализ релизов обновлений функциональных возможностей российских систем в 2024 г.
3.3. Заключение о тенденциях и приоритетах развития зарубежных и отечественных систем в 2024 г.
ГЛАВА 4. Анализ инвестиций, сделок M&A и проектов кооперации в России и в мире
4.1. Слияния и поглощения разработчиков SCADA-систем в мире по состоянию на конец 2024 г.
4.2. Проекты кооперации российских разработчиков
4.3. Планы по развитию SCADA-систем в России
ГЛАВА 5. Обзор новых крупных проектов в России и в мире
5.1. Проекты в России
5.2 Проекты за рубежом
ГЛАВА 6. Нормативно-правовое регулирование в России, в т.ч. анализ государственных
программ поддержки по НИРам и НИОКРам
6.1 Анализ нормативно-правовой базы регулирования в России
6.2 Анализ государственных мер поддержки, в т.ч. по НИРам и НИОКРам, сведения о значимых поддержанных проектах
ГЛАВА 7. Барьеры и риски, присутствующие на российском рынке
7.1. Ключевые барьеры и проблемы развития систем на российском рынке
7.2. Необходимые действия для преодоления барьеров и решения проблем
ГЛАВА 8. Анализ в соответствии с направлениями развития технологий 2024: SCADA технологии в разрабатываемых аппаратно-программных решениях КФС
8.1. Анализ средств интеграции подсистем на основе концепции микросервисной архитектуры
8.2. Анализ особенностей интеграции подсистем, реализующих задачи человеко-машинного интерфейса
8.3. Разработка предложений для достижения 6-го уровня готовности технологий, развиваемых в рамках научных исследований
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПЕРЕЧЕНЬ РОССИЙСКИХ SCADA-СИСТЕМ
ГЛОССАРИЙ
БИБЛИОГРАФИЯ
Список рисунков
Рисунок 1. Объем мирового рынка и CAGR мирового рынка SCADA, млрд долл.
Рисунок 2. Структура мирового рынка диспетчерского управления и сбора данных, доли компаний-лидеров, %
Рисунок 3. Прогноз развития российского рынка SCADA, млрд. руб.
Рисунок 4. Внедрение технологий ИИ на предприятиях K-Water и Mondelez
Рисунок 5. Количество результатов интеллектуальной деятельности по направлению, ед.
Рисунок 6. Сопоставление монолитной сервисной архитектуры (a) и микросервисной архитектуры (b)
Рисунок 7. Организация доступа к данным
Рисунок 8. Главная страница в версии на английском языке
Рисунок 9. Страница приложения, посвященная решению задачи прогнозирования потребления ресурсов
Рисунок 10. Страница приложения, посвященная решению задачи интеллектуального выбора ресурсов
Рисунок 11. Пример системы иерархического многоцелевого управления котельным оборудованием
Рисунок 12. Уравнения описания динамики и схема системы
Рисунок 13. Графики и гистограмма
Рисунок 14. Пример системы многокритериальной оптимизации управления роботом манипулятором
Рисунок 15. Главная страница в версии на русском языке
Рисунок 16. Страница, отражающая принципиальные отличия предлагаемой системы
Рисунок 17. Пример постановки задачи сбалансированной генерации электроэнергии на предприятии
Рисунок 18. Функциональная схема
Рисунок 19. Постановка задачи прогнозирования потребности в электроэнергии
Рисунок 20. Архитектура системы интеллектуального управления котлоагрегатом
Рисунок 21. Классы онтологии котлоагрегата
Рисунок 22. Отношения между элементами онтологии
Рисунок 23. Визуализация онтологии в виде графа (фрагмент)
Рисунок 24. Расход перегретого пара от котла (факт.) и расход мазута в котел (а)
Рисунок 25. Расход перегретого пара от котла (факт.) и расход мазута в котел (б)
Рисунок 26. Давление мазута на котел и процент непрерывной продувки котла (а)
Рисунок 27. Давление мазута на котел и процент непрерывной продувки котла (б)
Рисунок 28. Онтология планирования
Рисунок 29. Основные классы MASON
Рисунок 30. Фрагменты графического представления онтологии сборочного производства
Рисунок 31. Состав рассматриваемых классов характеристик SCADA-систем
Рисунок 32. Пример списка свойств
Рисунок 33. Состав класса «Накопление и предоставление оператору…» как пример иерархического описания в онтологии
Список таблиц
Таблица 1. Список сокращений и обозначений
Таблица 2. Характеристики основных игроков зарубежного рынка SCADA-систем
Таблица 3. Характеристики основных игроков российского рынка SCADA-систем
Таблица 4. Перспективные направления использования «сквозных» цифровых технологий, составленные на основе тенденций технологического развития, и рыночные кейсы
Таблица 5. Ключевые составляющие внедрения ИИ на предприятиях «K-Water» и «Mondelez»
Таблица 6. Ключевые разработки в России в части РИД в области SCADA-систем
Таблица 7. Сведения о релизах обновлений функциональных возможностей зарубежных систем в 2024 г.
Таблица 8. Сведения о релизах обновлений функциональных возможностей российских систем в 2024 г.
Таблица 9. Сведения о слияниях и поглощениях разработчиков SCADA-систем в мире по состоянию на конец 2024 г.
Таблица 10. Перечень проектов кооперации российских разработчиков
Таблица 11. Планы по развитию систем отечественными разработчиками
Таблица 12. Обзор крупных проектов в области SCADA-систем в России
Таблица 13. Обзор крупных проектов в области SCADA-систем в мире
Таблица 14. Обзор основных мер государственной поддержки
Таблица 15. Сведения о поддержанных проектах
Таблица 16. Перечень барьеров и рисков развития SCADA-систем на отечественном рынке
Таблица 17. Перечень барьеров развития SCADA-систем на российском рынке и предлагаемые решения для их преодоления
Таблица 18. Пример свойств отношений онтологии
Таблица 19. Отношения онтологии
Таблица 20. Выгрузка из Единого реестра российских программ для электронных вычислительных машин и баз данных, выполненная 11.10.2024, по классификатору, утвержденному приказом от 22.09.2020 № 486 только по основным ПО.
