Стабильная и надежная работа предприятий морской отрасли невозможна без энергетического оборудования. В настоящее время перед российскими разработчиками и производителями стоит задача обеспечения морской отрасли электротехнической продукцией высокого качества. Одним из предприятий, успешно выполняющих эту задачу, является Курский электроаппаратный завод. Компания специализируется на производстве широкого спектра решений и аппаратуры, которые могут быть использованы в судостроении и портовой инфраструктуре. На прошедшей в сентябре выставке «НЕВА-2025» состоялась конференция «Электротехнические решения для судостроения и портового строительства», организованная компанией «Русский Свет», где обсуждались возможности применения продукции КЭАЗ в этих областях.
Вызовы и перспективы для электротехнической продукции в судостроительной отрасли
По мнению специалистов КЭАЗ, одним из приоритетных направлений развития страны является достижение технологического лидерства в критически важных отраслях промышленности, включая морскую. Для достижения этого курса в России реализуется национальный проект «Промышленное обеспечение транспортной мобильности», который включает целевые показатели по импортозамещению до 2030 года. В рамках проекта для судостроительной отрасли установлен показатель импортозамещения более 45%, что требует от отечественных производителей повышения компонентной и сырьевой независимости.
Однако на пути к достижению этих целей существует ряд вызовов в области электрооборудования. Первый из них заключается в необходимости интеграции разрозненных технических решений в единую совместимую систему для замены ушедших иностранных продуктов без полного перепроектирования. Второй вызов связан с повышением уровня информатизации всех систем, установленных на судах и объектах береговой инфраструктуры. В современной промышленности применяется подход «ремонт по прогнозу», который предполагает замену или обслуживание оборудования при высокой вероятности его выхода из строя.
Для преодоления этих вызовов необходимо внедрение «умных» систем, оснащенных средствами диагностики и предиктивной аналитики, основанной на использовании математических моделей, которые отслеживают состояние оборудования и выявляют отклонения, указывающие на возможные сбои.
В будущем, благодаря развитию вычислительных мощностей, появится возможность интеграции искусственного интеллекта, который будет принимать локальные решения для предотвращения аварийных ситуаций. Это приведет к созданию распределенных систем управления, в которых часть автоматических функций будет перенесена на периферийные устройства. Такое решение также снизит количество проводных соединений, упростит проектирование и монтаж, уменьшит вес судов и обеспечит другие экономические преимущества. Надежность систем будет повышена за счет резервирования каналов передачи данных между узлами, что обеспечит их устойчивую работу даже при сбоях.
Увеличение уровня автоматизации и надежности снизит нагрузку на операторов и экипажи судов. Это создаст предпосылки для разработки автономных судов и дистанционного управления оборудованием. Например, оператор портового крана сможет управлять им из офиса. Аналогичным образом в развитых странах уже сегодня комбайны и бульдозеры эксплуатируются без водителей, управляемые дистанционно.
Применение цифровых технологий в морской отрасли может быть реализовано в следующих направлениях:
- Мониторинг состояния оборудования: датчики фиксируют неисправности и формируют цифровую модель судна.
- Контроль расхода топлива: системы точно отслеживают поступление и расход топлива на каждом генераторе.
- Автоматизация рутинных задач: роботы выполняют погрузочно-разгрузочные операции, доставку грузов, проверку состояния оборудования и тушение пожаров.
- Создание умных портов: порты становятся высокотехнологичными логистическими центрами с интеграцией искусственного интеллекта, интернета вещей, больших данных и блокчейн-технологий.
- Цифровая навигация: технологии дополненной реальности помогают экипажу отслеживать курс и окружающую обстановку в реальном времени.
«Мы на КЭАЗ применяем ИИ для оптимизации производственных процессов. На судах искусственный интеллект может использоваться для увеличения энергоэффективности различных процессов. Это потребует большего числа датчиков, измерительных устройств, устройств сбора и передачи данных и дистанционно управляемых аппаратов (например, выключателей с электроприводами)», – поделился мнением ведущий инженер технической поддержки КЭАЗ Андрей Шевелев.
Перспективные электротехнические инновации в области судостроения и портовой инфраструктуры на горизонте 5-10 лет могут включать:
- Интеллектуальные системы управления. Цифровые технологии для повышения безопасности и эффективности, включая автоматическую навигацию, динамическое позиционирование и контроль грузовых и балластных операций.
- Гибридные электрические силовые установки. Современные системы, интегрированные с интеллектуальными алгоритмами навигации, способствуют снижению топливных затрат.
- Модульное судостроение. Технологические решения, обеспечивающие ускорение процесса сборки и повышение адаптивности судов в зависимости от специфики портовой инфраструктуры и требований логистических операций.
КЭАЗ на пути импортозамещения
Подход Курского электроаппаратного завода к реализации проектов импортозамещения характеризуется четко структурированным и полным циклом, охватывающим все этапы от разработки концепции до сервисного обслуживания. Компания придерживается установленного алгоритма: формирование технического задания → разработка документации и оснастки → испытания на соответствие → серийный выпуск → гарантийное и постгарантийное обслуживание.
Основополагающим принципом работы КЭАЗ является комплексный анализ двух типов обратной связи: прогнозирование потребностей в новых изделиях и мониторинг эксплуатационных характеристик существующих продуктов. Этот подход позволяет оперативно адаптировать технические задания, вносить необходимые модификации и проводить целевые испытания с целью повышения надежности и соответствия специфическим требованиям заказчиков.
«Мы предлагаем комплексные системы управления судовой инфраструктурой – включая климат-контроль и отопление, электрораспределение, водоподготовку и очистку. Недавно мы также начали реализовывать проекты по диспетчеризации портовой инфраструктуры. Эти решения полностью основаны на наших разработках – как аппаратных, так и программных. Они позволяют полноценно заменить зарубежные системы без потери в качестве и функциональности. Если в процессе эксплуатации заказчику не будет хватать каких-либо функций, мы готовы оперативно адаптировать или доработать наши решения под конкретные требования. Нам особенно важна обратная связь – это помогает оптимально соответствовать ожиданиям рынка», – отметил руководитель Управления цифровых интеллектуальных продуктов и решений АО «УК «КЭАЗ»» Вячеслав Шмаков.
В 2024 году Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) и КЭАЗ запустили совместную инициативу по импортозамещению судовой электротехники в России. Проект нацелен на ускорение замены импортных компонентов на отечественные в сферах судостроения и энергетической инфраструктуры, на разработку современной электротехники на базе российских комплектующих, а также на подготовку инженеров в рамках программы Передовой инженерной школы «Электроника и электротехника».
Решения для модернизации систем электроснабжения на верфях и судах
Завод предлагает комплексные решения для проектировщиков, производителей и эксплуатантов в морской отрасли: системы управления климатом в производственных и общественных помещениях, решения для водоподготовки и водоочистки – в сотрудничестве с производителями технологического оборудования, разработку и поставку систем электрораспределения для всех типов объектов морской инфраструктуры, системы диспетчерского управления, включая автоматизацию и электрификацию береговых и производственных узлов.
КЭАЗ выделяет три линейки решений для модернизации судового электрооборудования:
- Прямая замена. Аппараты, полностью аналогичные зарубежным образцам по габаритам и характеристикам, что позволяет осуществлять замену по принципу «снял старый – поставил новый» без необходимости проведения дополнительных модификаций.
- Ретрофит-комплекты. Оборудование поставляется в комплекте со специальными адаптерами, что также обеспечивает возможность замены устаревшего оборудования без проведения его модификации.
- Готовые щиты. Комплексные решения в виде щитов и панелей, собираемые партнерами завода. Примеры таких решений включают причальные колонки, секции носового подруливающего устройства (НПУ), генераторные секции и щиты питания вспомогательных механизмов.
«Для поддержки проектов модернизации, строительства новых верфей и судов мы предоставляем экспертные консультации и оказываем содействие в разработке технических решений силами наших специалистов. Для реализации таких проектов у нас есть как опыт, так и все необходимые производственные возможности, проектный и интеллектуальный потенциал. Все это мы развиваем с 1945 года на базе Курского электроаппаратного завода, которому в 2025 году исполняется 80 лет. Наши компетенции – это результат многолетнего труда нескольких поколений сотрудников предприятия. Расширять экспертизу помогает консолидация ресурсов. В 2024 году при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ создан Электротехнический кластер Курской области, где КЭАЗ выступает якорным резидентом. Проект объединяет ведущие образовательные учреждения страны, крупных производителей и потребителей. Цель кластера – разработка инновационных отечественных решений и развитие инженерной школы», – подчеркнул старший специалист Управления по разработке и прескрипции решений КЭАЗ Евгений Мельников.
Для модернизации электроснабжения на верфях и судах КЭАЗ предлагает широкий ассортимент продукции и систем автоматизации. В частности, разработаны решения по модернизации силовых выключателей, что позволяет заменять устаревшие устройства без изменения всей системы.
Среди отмеченных продуктов:
- Автоматические выключатели OptiMat D – российские устройства с термомагнитными и микропроцессорными расцепителями, номинальным током от 16 А до 1600 А, предназначенные для защиты оборудования на различных уровнях. Устройства сертифицированы Российским Морским Регистром Судоходства.
- Воздушные выключатели OptiMat A – вводные аппараты для распределения электроэнергии до 6300 А, используемые для защиты и нечастого включения оборудования. Устройства сертифицированы Российским Морским Регистром Судоходства.
- Модульные выключатели OptiDin ВМ63 и OptiDin ВМ125, а также выключатели нагрузки OptiDin ВМ63P. Все устройства сертифицированы Российским Морским Регистром Судоходства.
Оборудование КЭАЗ надежно защищает электросистемы судов от перегрузок и коротких замыканий, обеспечивая стабильную работу в сложных условиях с вибрацией, перепадами температур и влажности.
Повышение энергоэффективности заложено в конструкции изделий
С точки зрения стратегического управления, для повышения энергоэффективности и оптимизации ресурсопотребления, Курский электроаппаратный завод предлагает внедрение интегрированной системы диспетчеризации и управления энергоснабжением. Она позволит провести энергоаудит, выявить участки с повышенным потреблением энергии и разработать меры по его оптимизации, а также определить оборудование, функционирующее на грани допустимых параметров, повысить надежность энергоснабжения за счет автоматизированного мониторинга, предотвращать внеплановые остановки оборудования, избежать перерасхода энергии путем своевременного выявления и устранения причин ее неэффективного использования.
Особенно актуально это для судов и других плавучих средств, где снижение энергопотребления обеспечивает не только прямую экономию, но и значительные косвенные выгоды. Это способствует повышению общей экономической эффективности как коммерческих, так и производственных структур в морской отрасли. И речь здесь идёт не о долях процента – эффект может быть весьма значительным.
«Мы сохранили систему рационализации, так как при нашем масштабе производства – миллионы изделий ежегодно – даже малые усовершенствования в ресурсосбережении приводят к значительному результату. Весь исторический опыт КЭАЗ доказывает это. Повышение энергоэффективности заложено непосредственно в конструкции наших изделий. Среди применяемых решений – использование серебрографита для снижения переходных сопротивлений и покрытие выводов, предотвращающее коррозию в контактной паре медь-алюминий», – отметили в компании.
В целом, КЭАЗ реализует стратегию повышения энергоэффективности и снижения ресурсных затрат через локализацию производства, разработку инновационных технологий и предоставление сервисной поддержки. Компания адаптирует продукцию под специфические потребности отрасли и клиентов, используя собственные материалы и разрабатывая уникальные для России технологии, такие как производство BMC-пластика из переработанных материалов.
