Главная » Отчетность » Внедрение MES-системы управления производством с использованием промышленных компьютеров IFC. Все вmesте (внедрение mes в сибуре) В чем же преимущества MES

Внедрение MES-системы управления производством с использованием промышленных компьютеров IFC. Все вmesте (внедрение mes в сибуре) В чем же преимущества MES

Исполнения и управления (MES) традиционно связывают ERP (и другие бизнес-системы) и контроль и мониторинг потока данных на заводах. Расшифровка MES (аббревиатуры) в переводе на русский язык дословно звучит как «система производственного управления». По сути, они выступают как операционные системы управления установкой. Были разработаны и развиваются в контексте «умного» производства, промышленной трансформации и сквозного управления производственными операциями.

Системы управления производством сегодня для исполнения более важны, чем когда-либо. Цифровая установка интеллектуального производства основана на данных и превращает всю собранную и агрегированную информацию в бизнес-ценность. Например, это может быть выполнено путем улучшения управления активами, инвентаризацией и материалами, получения информации о производственных процессах для лучшего принятия решений, управления производительностью и качеством. Осуществляются эти шаги путем координации производственной деятельности.

Измерение ценности и преимуществ (количественных и качественных), полученных в результате использования MES-системы, сегодня важнее, чем когда-либо.

Системы производственного управления - не новое изобретение. Как и многие развивающиеся информационные системы, они изменялись с течением времени, так как появились новые технологии (например, облачные хранилища и IoT).

По своей сути, Manufacturing Execution System - это сотрудничество между производственным планированием и способом организации производства. Если сравнить этот процесс с нервной системой, то MRP можно рассматривать как мозг, а MES - как нервную систему.

Состоит MES из нескольких аспектов:

предоставление работникам информации, необходимой для начала и исполнения производства;
предоставление руководству обзора хода выполнения производственных заказов;
управление качеством;
сбор статистики для анализа эффективности производства.

Что же такое MES?

Довольно часто MES рассматривается как набор датчиков или детекторов. Они должны собирать данные автоматически и отправлять их куда-либо. На самом деле это упрощение. Понятие Manufacturing Execution System намного шире. Эта система перемещает информацию между производственным планированием и исполнением в обоих направлениях, а датчики собирают только данные. Кроме того, технические средства не представляют или не анализируют собранную информацию.

Конечно, датчики могут быть интегрированы в MES-систему, но они не являются основной ее частью. Информация может быть собрана многими способами, которые дополняют и проверяют друг друга.

ERP и MES

Хотя многие программные пакеты ERP для предприятий малого и среднего бизнеса утверждают, что они полностью подходят для производства, на самом деле это верно только в определенной степени. Они могут содержать модули, которые обычно полезны для большинства предприятий, например управление запасами (резервами) или CRM. Но, если они не сосредоточены на производстве, они не включают в себя системы производственного исполнения.

Напротив, MES - это с самого начала программное обеспечение для планирования ресурсов, которое фокусируется на производителе. Из-за этого и в дополнение к модулю планирования производства оно обычно содержит особые условия, позволяющие организовать производственный процесс в цехах. Обладающий специальным интерфейсом с увеличенным размером текста, который может работать на компьютерах, планшетах и других переносных устройствах, MES - это удобный способ для сотрудников получать задания и сообщать о достигнутых результатах. Отчетная информация сразу же становится доступна руководству (что означает прогресс в производстве), и в реальном времени можно увидеть показатели эффективности, в том числе OEE (общая эффективность оборудования).

Наличие фактической информации и ее использование позволяют повысить эффективность, увеличить скорость реакции, улучшить процессы и удовлетворенность клиентов.

Что это значит?

Исходя из вышеизложенного, полное и исчерпывающее определение MES-системы звучит следующим образом. Это автоматизированные компьютеризированные системы, применяемые в производстве с целью отслеживания и фиксации преобразования сырья в готовую продукцию. Эти инструменты собирают и предоставляют информацию, способную помочь в принятии решений о том, как возможно оптимизировать имеющиеся условия на производстве, чтобы сделать выпуск продукции эффективнее. MES всегда функционируют в режиме реального времени, и это позволяет поддерживать контроль одновременно над несколькими частями производственного процесса (к примеру, персонал, входы, оборудование и службы поддержки).

MES способны функционировать в нескольких производственных областях одновременно:

планировании ресурсов;
управлении использованием продуктов на протяжении их жизненного цикла;
выполнении заказа и связанной с ним диспетчеризации;
анализе производства и, соответственно, управлении временем простоя, позволяющем повысить общую эффективность оборудования (OEE);
отслеживания материалов и управления качеством и т. д.

Существует три подхода к выбору системы MES, которые обязательно нужно учесть. Они выглядят следующим образом. Вы можете применять внутренние ресурсы внутри своего объекта, выбрать аутсорсинг для сторонней компании с опытом автоматизации и разработки программного обеспечения или же приобрести проверенное, под ключ, долгосрочное решение от компании, которая специализируется на производственных системах исполнения.

Внутренние ресурсы

Этот вариант имеет чрезвычайно низкую вероятность успеха. Внутренние ресурсы могут показаться наименее дорогостоящим решением, но они займут большую часть вашего времени и в конечном итоге окажутся весьма дорогими. В худшем случае, существующем на практике, компания разрабатывала свою собственную систему более 10 лет и использовала труд более ста сотрудников. В результате получился не совсем работающий проект, инструменты которого были настолько устаревшими, что невозможно было найти разработчиков с необходимым 10-летним набором навыков. В этом варианте люди могут обладать огромными знаниями конкретных требований к оборудованию, но обычно не имеют необходимого опыта для понимания архитектуры, разработки и интеграции системы перспективного мышления.

Компания с автоматизацией и разработкой программного обеспечения

Компании этой категории могут обладать талантливыми людьми и опытом в производственной среде, однако в целом у них нет реальной способности выполнять и масштабировать долгосрочное решение. Они могут собрать и разработать решение MES, но при этом они обладают ограниченным опытом в создании инструментов автоматизации. Все примеры MES-систем, созданных по такому заказу, как правило, являются одноразовыми попытками, которые не имеют объективной перспективы для обеспечения полной отдачи. Знания об особенностях изменения и расширения конкретной системы обычно принадлежат одному или двум людям, что ограничивает долгосрочную жизнеспособность решения. Они, как правило, разрабатываются и сдерживаются возможностями инструментария уровня автоматизации. Недостатки MES-систем такого уровня заключаются в том, что они не создаются с использованием передового подхода к разработке программного обеспечения.

Решение «под ключ» от проверенной компании

Лучшая MES - это архитектура, разработанная и интегрированная экспертами. Так, некоторые крупнейшие компании задокументировали системы качества разработки программного обеспечения, строгие процедуры тестирования, передовые знания в области ПО, широкую базу установки и глубокое понимание ряда производственных мощностей. Данные производители, руководствуясь многолетними стремлениями производить самые лучшие продукты в своей области знаний, конструируют продукты, готовые к постоянному совершенствованию.

Стоимость, которую клиент платит за такое решение, обеспечивает непревзойденную отдачу от инвестиций (ROI). Кроме того, зачастую такие производители не только в полной мере соблюдают стандарты MES, но и являются новаторами. Получая регулярно новые версии программного обеспечения, клиент всегда выигрывает от ключевых разработок в области функций и технологий. По сути, это единственный вариант, который гарантирует, что предприятие получит самые лучшие технологии, и, следовательно, это даст наилучшее соотношение цены и качества в долгосрочном прогнозе.

В чем же преимущества MES?

Надлежащая реализация такой системы повышает эффективность производственной организации. До появления компьютерных систем MES состояла из рукописных диаграмм и графиков с буферами обмена, проверяющими уровни запасов. Она дает правильную информацию в нужное время, подсказывая руководству завода, как оптимизировать текущие условия для улучшения выпуска продукции. По существу, эта система отслеживает производственный процесс из фазы сырья до получения готового продукта.

Сегодня в компьютеры загружают MES на большинстве заводов, предлагая исследовать обширные данные и анализ, ранее недостижимые с помощью традиционных методов. Она представляет множество ценных качеств для производителей. Основные из этих преимуществ MES-систем стоит рассмотреть подробно.

Подсчет затрат становится более точным

С использованием MES различные затраты, такие как работа, отходы, время простоя и техническое обслуживание, записываются в реальном времени прямо из цехов. Руководящие команды, в свою очередь, используют эти данные для оценки нерентабельных бизнес-моделей и могут сразу же работать над ценообразованием и новыми проектами. Поскольку другие системы также используют эти данные, MES позволяет вашей компании повысить производительность на всех производственных объектах.

Сокращение отходов и уровня перегрузок

Функции MES-системы позволяют точно анализировать производственные линии и готовые изделия. Поэтому она обнаруживает любые несоответствия или аберрации на этих линиях, немедленно останавливая их, чтобы ограничить количество некачественных продуктов и потраченного впустую материала.

Уменьшение времени простоя

Благодаря использованию MES, становится возможным генерировать реалистичные графики производства. Задачи MES отлично справляются с этой функцией, отслеживая количество и качество инвентаря, сырья и деталей. Это позволяет сэкономить время, затрачиваемое на повторное конфигурирование расписаний, в то время как часть производства работает непрерывно. Благодаря этому, становится возможным включить планирование персонала в эту программу, эффективно используя доступные ресурсы.

Сокращение расходов

Благодаря использованию MES, становится возможным логически упорядочить все операции. Это происходит потому, что руководство компании получает подробный отчет обо всех продуктах, материалах, времени и трудозатратах, необходимых для завершения работы. Этот процесс в конечном итоге позволяет сократить расходы или высвободить персонал из действующих производственных линий.

Сокращение излишков

Хранение излишков запасов требует определенных затрат. Кроме того, оплата производственных излишков, транспортировки, хранения и контроля за этими товарами может оказаться слишком дорогой. MES будет постоянно обновлять инвентарные записи, указывая на все излишки в подробностях. Это означает, что все отделы по закупкам, доставке и расписанию будут постоянно в курсе того, что доступно в каждом учреждении и что им нужно заказать.

Очевидно, что MES делает больше, чем просто отслеживает количество продуктов, сходящих с производственных линий. Повышение эффективности работы предприятия начинается с точных записей о ходе работы, использовании материалов и затратах времени. MES-системы выполняют эту задачу с легкостью и точностью.

Какой можно сделать вывод?

Исходя из вышеизложенного, MES - это комплексная система, которая контролирует все действия, происходящие на производстве. Ее работа начинается с различных заказов со стороны клиентов и заканчивается анализом систем ППМ, основного графика и других источников планирования. Все это позволяет производить продукцию наиболее эффективным, недорогим, целесообразным и качественным способом.

Почему невозможно просто создать график заказов из ERP?

Современное производство представляет собой сложную, постоянно меняющуюся среду. Планирование должно учитывать уровень вариации, который обычно выходит за рамки традиционных систем - MRP, Master Scheduling и т. п. MES рассматривает и контролирует наиболее важные детали данного процесса.

Непредсказуемые производственные ситуации могут включать в себя:

поломки машин;
отсутствие распланированного рабочего дня;
изменение времени, требуемого на выполнение работ;
время очистки и обслуживания оборудования;
изменение сроков доставки;
проблемы с качеством товара;
альтернативные планы работы;
измененный список деталей;
наличие или отсутствие транспорта;
наличие качественных ресурсов;
изменения для минимизации времени процесса, настроек.

Поэтому необходимо предоставлять нужные инструменты и важную информацию всему персоналу каждого производственного цеха, чтобы продукты производились максимально оптимально. Хорошая производственная система работает в режиме реального времени, позволяя планировщикам реагировать на немедленную дисперсию на цехе. MES также отвечает на все изменения немедленно, позволяя помочь принять более быстрые решения по таким вещам, как калькуляция затрат, снижение качества и поздние поставки. Это практически основа для всего, что происходит в цехах.

Интеграция с закрытым контуром

Еще одна критическая характеристика MES - это способность интегрироваться с подобными системами. Это не только устранит бессмысленный круговорот собранных данных, но и позволит внести необходимые корректировки для приближения окружающих систем к реальности. Например, критическая информация из цеха необходима для обновления других элементов системы ERP, таких как инвентаризация, калькуляция и закупка. Время установки может улучшаться с использованием новых методов, используемых в цехе, и их необходимо загружать в ERP для будущего использования. Это обеспечит лучший сбор информации при консультировании клиентов с прогнозируемыми датами поставки по новым заказам или же даст понимание о рекомендуемой стоимости при принятии решений о ценах. Информация о состоянии цехов отобразит реальную ситуацию, позволяющую внести коррективы, необходимые для постоянного обновления других бизнес-систем.

Требования к MES следующего поколения

Исследования показали, что многие рассматривают MES прежде всего как инструмент для решения проблемы устранения человеческих ошибок и обеспечения того, чтобы статистика была полной.

Помимо глобального обзора, MES следующего поколения должна обеспечивать видимость всей цепочки поставок. Улучшение прогностического обслуживания также является частью оптимизации производственных процессов. Согласно данным обзора, программное обеспечение должно предоставлять инструменты, позволяющие промышленности стать проактивной и в конечном итоге прогнозировать качество продукции.

Эти возможности в настоящее время либо не существуют в MES, либо не являются удобными для пользователя. Однако технологии развиваются с каждым днем, и вполне возможно, что эти пожелания станут реальностью.

Что же имеется в настоящее время? Обзор MES-систем, существующих сегодня, позволяет строить довольно положительные прогнозы. Они вполне справляются со всеми поставленными задачами.

Что используется сегодня?

На сегодняшний день в России лидируют три системы управления производством (MES). Каждая из них была разработана для более эффективного управления. Однако рассчитаны они на мелкосерийный тип, хотя различия между ними имеются. В целом, этот рейтинг может быть представлен так.

В России MES-система «ФОБОС» является очевидным лидером и используется на средних и не очень крупных производствах, чаще машиностроительных. Ее главными функциями представлены внутрицеховое планирование и всестороннее управление. В обязательном порядке она должна быть интегрирована с ERP-системой (либо «1С: Предприятием»), поскольку она построена так, чтобы обмениваться данными с другими продуктами. Недостатком можно назвать только то, что внедряется на небольших предприятиях.

YSB. Enterprise разработана специально для деревообрабатывающей промышленности. Кроме того, она обладает некоторыми особенностями, ввиду которых она применима только для некрупных организаций. MES-система обладает небольшим количеством необходимых и специализированных функций для полной организации работы. Однако она при этом оснащена некоторыми дополнительными опциями, включающими в себя ведение бухгалтерии и управление продажами. Недостатком является тот факт, что программа имеет узкую специализацию.

Система PolyPlan оснащена еще более скромным функционалом MES. Однако на рынке она представлена в качестве инструмента оперативно-календарного планирования, предназначенного для отрасли машиностроения. Изначально она разрабатывалась для автоматизированных и гибких производств. Главное преимущество - это самая недорогая MES-система на сегодняшний день, поэтому она является довольно востребованной.

MES-системы - это компьютеризированные системы, используемые в производстве для отслеживания и документирования преобразования сырья в готовые изделия. Они предоставляют информацию, которая помогает принимающим решения лицам понять, как можно оптимизировать текущие условия на заводе, чтобы улучшить выпуск продукции. MES работают в режиме реального времени, чтобы обеспечить контроль над несколькими элементами производственного процесса (например, входы, персонал, машины и службы поддержки).

Как это работает?

Системы единого управления MES могут работать в нескольких функциональных областях: управлении определениями продуктов в течение их жизненного цикла, планировании ресурсов, выполнении заказа и диспетчеризации, анализе производства и управлении временем простоя для общей эффективности оборудования (OEE), качества продукции или отслеживания материалов и т. д.

Такая система создает «встроенную» запись, фиксируя данные, события и результаты производственного процесса. Это может быть особенно важно в регулируемых отраслях, таких как продукты питания и напитки или фармацевтические препараты, где может потребоваться документация и подтверждение процессов, событий и действий.

Идея MES может рассматриваться как промежуточный шаг между системой планирования ресурсов предприятия (ERP) и контрольным и сборочным управлением (SCADA) или системой управления технологическими процессами.

В начале 1990-х годов были созданы отраслевые группы, такие как MESA (International-Manufacturing Enterprise Solutions Association), чтобы регулировать сложность и дать рекомендации по исполнению MES Systems.

Преимущества

Эти системы помогают создавать безупречные производственные процессы и обеспечивают обратную связь с требованиями в режиме реального времени. Кроме того, они предоставляют всю важнейшую информацию в одном источнике. Другие преимущества успешного внедрения MES-систем могут включать в себя:

Сокращение количества отходов, их переработку и уничтожение, в том числе в более короткие сроки.
Более точный сбор информации о затратах (например, работа, простои и инструменты).
Увеличение времени безотказной работы.
Внедрение безбумажной работы.
Сокращение излишков за счет ликвидации инвентарных запасов в каждом конкретном случае.

Разновидности MES

Широкое разнообразие систем MES возникло с широким использованием собранных данных для определенной цели. Дальнейшая их разработка в течение 1990-х годов привела к увеличению их функциональности. Затем Ассоциация производственных предприятий (MESA) внедрила определенную структуру, определив 11 функций, которые ограничили область применения MES. В 2000 году стандарт ANSI/ISA-95 объединил эту модель с эталонной моделью Purdue (PRM).

Была определена функциональная иерархия, в которой исполнительные MES находились на уровне 3 между ERP на уровне 4 и контролем процесса на уровнях 0, 1, 2. С момента публикации третьей части стандарта в 2005 году деятельность на уровне 3 была разделена на четыре основные операции: производство, качество, логистика и техническое обслуживание.

В период с 2005 по 2013 год дополнительные или пересмотренные части стандарта ANSI/ISA-95 более подробно определили аппаратный состав MES-систем, охватывая способы внутреннего распространения функций и обмена информацией как внутри, так и снаружи.

Функциональные области

На протяжении многих лет международные стандарты и модели расширили сферу применения этих инструментов с точки зрения их деятельности. Обычно назначение и функции MES-систем включают в себя следующее:

Управление определениями продуктов. Это может включать в себя хранение, контроль версий и обмен данными с другими системами, такими как правила производства продукции, спецификация, подсчет ресурсов, контрольные точки процесса и качественные данные, каждая из которых сосредоточена на определении способа создания продукта.
Управление ресурсами. Это может включать в себя регистрацию, обмен и анализ информации о ресурсах, направленных на подготовку и выполнение производственных заказов, которые возможны и доступны.
Планирование (производственные процессы). Эти действия определяют график производства в виде набора заказов на выполнение для удовлетворения производственных требований, обычно получаемых из планирования ресурсов предприятия или специализированных передовых систем планирования, обеспечивают оптимальное использование местных ресурсов.
Отправка производственных заказов. В зависимости от типа производственных процессов это может включать в себя дальнейшее распределение партий, прогонов и заказов на выполнение работ, выдачу их рабочим центрам и адаптацию к непредвиденным условиям.
Выполнение производственных заказов. Хотя фактическое выполнение осуществляется системами управления технологическими процессами, MES может проводить проверки ресурсов и информировать другие системы о ходе производственных процессов.
Сбор данных о производстве. Эта функция MES включает в себя сбор, хранение и обмен данными процесса, состояния оборудования, информацию о материалах и журналах производства либо в картотеке, либо в реляционной базе данных.
Анализ производительности производства. Это получение полезной информации из необработанных собранных данных о текущем состоянии производства. Они включают в себя обзоры работы (WIP) и производительности за прошедший период (такие как общая эффективность оборудования или любой другой подобный показатель).
Производственный трек и трассировка. Это регистрация и извлечение связанной информации для того, чтобы представить полную историю продаж, заказов или оборудования. Данная область имеет особенно важное значение для производств, связанных со сферой здравоохранения. Это, например, выпуск фармацевтических препаратов.
Оцифровка полных данных из журналов в интерфейс цифровых устройств с помощью функции блокировки редактирования, а также вывод данных из SCADA в общий банк данных.

Связь с другими системами

Система управления производством MES интегрируется с ISA-95 (предыдущая модель модели Purdue, «95») с множественными отношениями и связями. Совокупность систем, действующих на уровне 3 ISA-95, можно назвать средствами управления производственными операциями (MOMS). Помимо MES, обычно существует система управления информацией о лаборатории (LIMS), управления складами (WMS) и компьютеризированная система управления обслуживанием (CMMS).

С точки зрения MES возможными информационными потоками являются:

в LIMS: запросы на тестирование качества, образцы проб, данные статистических процессов;
из LIMS: результаты качественных испытаний, сертификаты продуктов, результаты тестирования;
в WMS: запросы на материальные ресурсы, определение материалов, поставки продуктов;
из WMS: доступность материалов, поэтапные партии материалов, отгрузка продукта;
в CMMS: оборудование, работающее с данными, его назначение, запросы на обслуживание;
из CMMS: ход технического обслуживания, возможности оборудования, график обслуживания.

Связь с системами уровня 4

Примерами систем, действующих на уровне 4 ISA-95, являются управление жизненным циклом изделия (PLM), планирование ресурсов предприятия (ERP), управление взаимоотношениями с клиентами (CRM), человеческими ресурсами (HRM), система исполнения процессов (PDES).

С точки зрения систем MES, примерами возможных информационных потоков являются:

к PLM: результаты производственных испытаний;
из PLM: определение продуктов, счета операций (маршруты), электронные рабочие инструкции, настройки оборудования;
к ERP: результаты производственной деятельности, произведенные и потребляемые материалы;
от ERP: планирование производства, требования к заказу;
в CRM: отслеживание информации;
из CRM: жалобы на продукт;
к HRM: эффективность персонала;
от HRM: навыки персонала, доступность персонала;
к PDES: результаты испытаний;
из PDES: определение производственного потока, определение экспериментов (DoE).

Во многих случаях системы Middleware Enterprise Application Integration (EAI) используются для обмена сообщениями между MES и Level 4. Общее определение данных, B2MML, было определено в стандарте ISA-95, чтобы связать MES с вышеуказанными системами уровня 4.

Связь с системами уровня 0, 1, 2

Системы, действующие на уровне 2 ISA-95, - это диспетчерский контроль и сбор данных (SCADA), программируемые логические контроллеры (PLC), распределенные системы управления (DCS) и системы пакетной автоматизации. Информационные потоки между MES и этими системами управления процессами примерно одинаковы:

к PLC: рабочие инструкции, рецепты, установки;
из PLC: значения процесса, аварийные сигналы, скорректированные контрольные точки, производственные результаты.

Большинство систем MES включают в себя возможность подключения в рамках предлагаемого ими продукта. Прямая связь данных оборудования завода устанавливается путем синхронизации с Часто данные сначала собираются и диагностируются для управления в реальном времени в распределенной системе управления (DCS) или диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA). В этом случае MES подключаются к этим системам уровня 2 для обмена данными по этажам завода.

Промышленным стандартом для подключения к элементам производства является OLE для управления технологическими процессами (OPC). Но в настоящее время промышленный стандарт начал переходить на OPC-UA. Современные совместимые с OPC-UA системы не обязательно будут работать только в среде Microsoft Windows, они рассчитаны на запуск в GNU/Linux или других встроенных системах. Это снижает стоимость систем SCADA и делает их более открытыми с надежной безопасностью.

Производственные компании используют MES-системы на рынке для отслеживания сырья по заводскому пути до конечного состояния. При правильном использовании эта система может уменьшить количество отходов, обеспечить более точное отражение затрат, увеличить время безотказной работы и сократить потребность в некотором инвентаре. Существует несколько основных фактов, которые каждый должен знать о производственных системах исполнения.

Они управляют определениями продуктов

Любой опытный управляющий знает, что даже малейшее изменение материала может полностью изменить законченное состояние продукта. Недостаток или излишек способен повлечь серьезные изменения в качестве продукта. Все это может привести к дополнительным затратам.

Основные функции систем MES позволяют активно отслеживать компоненты, составляющие ваш продукт. Они дают вам возможность назначать жесткие параметры для вашего производственного оборудования, что в конечном итоге сокращает количество отходов и экономит деньги.

Они адекватно оценивают производственные ресурсы (с некоторой помощью)

Как упоминалось выше, системы класса MES могут определять точное количество материала, необходимого для создания продукта, что позволяет создать четкое определение изделия и поддерживать его целостность. Кроме того, вы всегда будете иметь представление о том, каковы ваши ресурсы на производстве. Эта категория включает в себя все: от учета физических материалов до знания количества обслуживаемых машин или наличия рабочей силы, необходимой для завершения работы. MES в сочетании с системой APS (Advanced Planningand Scheduling) имеют возможность реально прогнозировать даты завершения выпуска продукта на 100 % всех ресурсов, которые у вас есть при раздаче.

Они могут быть интегрированы с другими производственными системами

В одиночку системы исполнения производства часто имеют возможность планировать производственные процессы, но на уровне «бесконечной емкости» и, следовательно, технически могут работать как автономное программное обеспечение для планирования. Тем не менее они, как правило, функционируют лучше при использовании в сочетании с другим программным обеспечением для обработки производства, таким как APS, так что конечные ограничения могут также отражаться для более точного и оптимизированного планирования.

APS определяет производственный график как набор рабочих заказов для удовлетворения производственных требований, обычно получаемых от планирования ресурсов предприятия (ERP), что в свою очередь помогает в основном использовать ресурсы.

Они обеспечивают анализ эффективности производства

После того как продукт начал прокладывать себе путь на производстве, MES может создавать отчеты на основе текущего его состояния. Незавершенное производство, различные показатели за прошедший период и все другие данные эффективности можно отслеживать с помощью этой системы.

Отслеживание производственных данных

Когда продукт, наконец, вышел из производственной линии, MES отслеживает все данные относительно него и сохраняет их для дальнейшего использования. Более того, система не только предоставит вам организованный цифровой журнал ваших данных о продукте, она также сможет объединить эти сведения для будущих отчетов. Независимо от внутренних или внешних целей, у вас будут текущие обновленные данные о скорости процессов вашего производства, что в конечном итоге поможет получать больше прибыли.

В сочетании с MES может быть невероятно полезна для любого управляющего, который хочет увеличить время и скорость производства. Адекватное управление ресурсами, планирование производства и отслеживание продукции позволят любой компании увеличить производство и сократить количество отходов как умелым, так и расчетным образом.

MES и APS - вместе или по отдельности?

Прежде чем осуществлять обзор MES-систем, следует понять, как они взаимодействуют с другими подобными инструментами. Так, APS (Advanced Planning & Scheduling) - это собственная программная категория, такая как ERP или MES. APS охватывает стратегическое, тактическое и оперативное планирование. Последний, оперативный вариант использования много раз рассматривается как ядро APS. Здесь планирование - это разработка конечной цели на ежедневной основе. Суть его состоит в том, чтобы разработать возможные планы по минимизации чрезмерных запасов и сократить сроки выполнения заказа. Существует множество поставщиков систем APS, которые вы можете найти в наши дни.

С другой стороны, система MES выполняет команды и контролирует. Существует программное обеспечение MES как без каких-либо функций планирования, так и с ограниченной функциональностью. В любом случае возможности не такие обширные, как в чистом программном обеспечении APS. В ежегодном «Обзоре продуктов MES» доля функциональности FCS с программным обеспечением MES увеличивается. Поскольку оно является транзакционным ПО, довольно сложно реализовать все обширные функции планирования в этом контексте. Планирование и прогнозирование требуют моделирования различных сценариев и не должны автоматически влиять на выполнение задач.

При плотной интеграции систем MES и APS (в виде замкнутой петли) все богатые функциональные возможности APS используются без каких-либо ограничений. Если эта система поддерживает многосайтовое планирование и мощный Интернет, вся цепочка поставок может быть спланирована, выполнена и контролироваться в режиме реального времени - глобально без географических ограничений. Например, при запуске операции (рабочей фазы) в Китае планировщик в США может видеть в режиме реального времени выполнение заказа. Также продавец может войти в приложение MES/APS через Интернет и просмотреть, когда продукт будет отправлен клиенту, без телефонных звонков и писем.

MES и MOM: в чем разница?

Терминология может сбивать с толку в индустрии программного обеспечения, особенно если вы только начинаете изучать данный вопрос. К сожалению, это наблюдение справедливо для ПО в промышленности и производстве. На протяжении многих лет использовалось множество разных систем, но путаницу вызывают только 2 аббревиатуры:

MES - система исполнения производства.
MOM - управление производственными операциями.

Чтобы понять разницу между ними, необходимо провести сравнительный анализ систем MES (PDF-таблицей) и MOM. Можно выделить их сходства и различия в ходе описания.

Как уже было указано выше, MES была впервые использована AMR в 1990-х годах, вытеснив систему Computer Computing Manufacturing (CIM), впервые принятую в конце 1980-х. Это произошло до того, как были установлены многие стандарты в этой отрасли (такие как ISA-95), и, конечно же, намного раньше, чем ERP укоренилась в качестве основной IT-магистрали для большинства глобальных производственных компаний.

Многие ранние системы MES были специально построены замкнутыми. Из-за этого им не хватало гибкости, необходимой для адаптации к меняющимся потребностям бизнеса. Это привело к тому, что многие ранние реализации имели очень длительные расчеты и часто создавали процесс реализации, который, казалось, не имел конца. По этим причинам при внедрении в производство система MES изначально заработала репутацию в качестве дорогостоящего и рискованного инструмента, который часто не достигал первоначальных целей ROI.

В то же время большая работа продолжала проводиться в сфере автоматизации промышленности, и появился ряд стандартов пакетного уровня (таких как ISA-88 и ISA-95). В них был определен термин «Управление производственными операциями» (MOM). В этой системе были определены подробные виды деятельности и бизнес-процессы, включая производство, качество, обслуживание и инвентаризацию.

Развитие MOM

Новые рыночные условия привели к появлению разработчиков, желающих ребрендировать и отделиться от продуктов прошлого, а именно от MES. Многие из них приняли термин MOM и сослались на свои предложения в качестве нового решения. Они предложили гибкость и масштабируемость, необходимые для того, чтобы система смогла стать настоящим корпоративным приложением, в том числе:

архитектура на основе настраиваемой и расширяемой платформы;
стандартизованная интеграция с ERP;
интеграция на основе стандартов с промышленной автоматизацией;
стандартизованная модель данных о производстве;
широкие возможности - модель, визуализация, оптимизация, обновление и согласование производственных бизнес-процессов во всем мире;
управление событиями - способность собирать, обобщать, анализировать и реагировать на производственные события в реальном времени.

Несмотря на эту тенденцию, прежние разработки не были забыты. Ведущие поставщики MES не стали отказываться от своего продукта. Вместо этого они перепроектировали свои системы и наделили их возможностями, не уступающими функциональности MOM.

Итак, в чем же различие?

Сегодня аббревиатура MOM обычно относится к бизнес-процессам, а не к программному обеспечению. Обозначение «Платформа MOM» (MOM Solution) чаще всего используется для дифференциации от более старых решений MES и имеет возможности, перечисленные выше.

MES по-прежнему используется в большинстве случаев. Иногда она может иметь аналогичные возможности с MOM, но, в отличие от нее, развивается более быстрыми темпами.

Примеры MES

В России сегодня лидируют три такие системы. Все они разработаны для лучшего управления производством, но рассчитаны на мелкосерийную его разновидность. В то же время отличия между ними присутствуют.

MES-система «ФОБОС» применяется на средних и относительно крупных машиностроительных производствах. Ее основными функциями выступают внутрицеховое управление и планирование. Она обязательно интегрируется с ERP-системой (или «1С: Предприятием»), перенаправляет в нее все полученные данные.

YSB.Enterprise была создана для деревообрабатывающей промышленности. К тому же она имеет некоторые особенности, из-за которых она больше подходит для небольших предприятий (таких, где уже недостаточно только 1С). MES-система имеет слишком мало специфических и необходимых функций для полноценной работы, но при этом в ней присутствуют дополнительные опции, в том числе управление продажами и бухгалтерией.

PolyPlan обладает еще меньшим набором функций MES, но при этом преподносится как инструмент оперативно-календарного планирования в сфере машиностроения (для гибких и автоматизированных производств). Стоимость MES-системы этого типа самая низкая.

29.11.2013, Пт, 12:11, Мск

Сегодня промышленные предприятия озабочены повышением эффективности. Эта задача затрагивает в первую очередь организацию производственных процессов. Как оптимально загрузить мощности? Как сократить цикл производства и при этом не снизить качество продукции? Как грамотно спланировать работу завода в краткосрочном и среднесрочном периоде? Как вообще узнать, что именно и в каком цеху производится в данный момент? К сожалению, на многих российских предприятиях подобные вопросы «повисают в воздухе». Ответить на них помогают системы управления производственными процессами (Manufacturing Execution System, MES). В России примеров их использования пока немного. О проектах внедрения MES-решений и их возможностях в интервью CNews рассказывает Антон Сушкевич, генеральный директор «Энвижн Груп» .

страницы: предыдущая | | 2

Автоматизацией производства на базе MES мы занимаемся преимущественно в интересах нефтяных компаний, предприятий электроэнергетики, горнодобывающей и металлургической промышленности. Тут нам помогают крепкие партнерские отношения с мировыми производителями MES-платформ – OSIsoft и Wonderware Invensys. Мы наработали высочайший уровень экспертизы в нефтепереработке и нефтехимии. Внедрения MES в этом секторе мы проводим с 2009 года, при этом некоторые наши эксперты работают в отрасли более 20 лет. Поэтому мы можем «похвастаться» продуманным методологическим подходом и солидным опытом внедрений: созданные нами системы работают на нескольких крупных нефтеперерабатывающих заводах суммарной мощностью переработки более 22 млн тонн в год.

CNews: Расскажите подробнее о проектах в этой сфере. Какие бизнес-задачи решаются благодаря развертыванию MES?

Антон Сушкевич: Один из крупнейших на рынке проектов наша команда реализовала на НПЗ АНК «Башнефть». Сначала MES-решение запустили на одном из главных перерабатывающих заводов заказчика, а потом успешно тиражировали на другие предприятия.

На первом этапе наши специалисты провели детальное обследование технологических объектов и потоков НПЗ, затем создали математическую модель производства и реализовали ее в информационной системе на базе платформы PI Systems OSIsoft. Информационная система интегрирована со всем комплексом АСУ ТП НПЗ, настроена передача плановых данных из SAP ERP. Данные АСУ ТП поступают в базу данных в режиме реального времени, и заинтересованным службам выдается оперативная информация за отчетные сутки (с накоплением за отчетный месяц при необходимости) о том, как идет производственный процесс: как загружены установки, какова выработка нефтепродуктов, каковы показатели качества нефтепродуктов. На сегодня внедрение MES продолжается – идет развитие информационной системы, которая уже стала неотъемлемой частью управления производством.

Результат очевиден. Во-первых, все технические и экономические службы НПЗ получают достоверные и структурированные данные обо всех производственных процессах в режиме реального времени. Модель, заложенная в основу системы, обеспечивает единый источник информации о текущих процессах. Все уровни пользователей – от операторов установок и сотрудников инженерно-метрологической службы до главного технолога, главного механика и главного диспетчера – работают с одними и теми же данными. Это сильно упростило и ускорило взаимодействие между всеми службами завода.

Во-вторых, управление НПЗ получило мощный аналитический инструмент, благодаря которому руководители оперативно получают данные о производстве в онлайн и видят выполнение поставленных задач.

Кроме того, использование MES позволяет создать информационную базу для статистического анализа и прогноза, а также обучения производственного персонала. Эта часть не связана с непосредственным оперативным управлением, но очень важна для выстраивания и оптимизации производственных процессов.

CNews: Есть ли особые требования к инфраструктуре заказчика? Каковы факторы успешного внедрения?

Антон Сушкевич: Качество работы MES напрямую зависит от уровня оснащенности установок, станков и другого оборудования средствами автоматики, парка контрольно-измерительного оборудования и т.п. Важно использовать современные датчики и устройства. На многих российских предприятиях, к сожалению, стоят контроллеры 30-летней давности. Это не просто усложняет внедрение MES, а зачастую ставит его под вопрос. В подобных случаях важнее установить новую автоматику, чем создавать систему верхнего уровня.

Есть особые пожелания и к работе команды исполнителя и заказчика. Важно, чтобы заказчик был заинтересован в конечном результате и предоставил качественные данные для проведения обследований. Практика показывает: чем больше сотрудники заказчика вовлечены в процесс внедрения, тем выше степень удовлетворенности результатом. Другая сторона тоже не должна делать проект «для себя», интегратору следует быть предельно внимательным к своему клиенту на всех стадиях. В проекте для «Башнефти» совместная команда сработалась отлично: несмотря на масштабность, внедрение реализовано качественно и в срок. Система продолжает развиваться под присмотром обеих сторон.

CNews: Можно ли назвать проекты по автоматизации непрерывного производства типовыми?

Антон Сушкевич: Я уже отмечал уникальность каждого конкретного производства и необходимость персональной доработки и настройки систем. На примере нефтяной отрасли можно сказать, что после успешного внедрения на одном из заводов заказчик принимает решение о тиражировании положительного опыта на схожие предприятия, ориентируется на копирование уже внедренной функциональности. В большинстве случаев за основу выбирается та же программно-аппаратная платформа и та же команда внедрения.

CNews: Сколько стоит внедрение систем уровня MES и от каких факторов зависит цена?

Антон Сушкевич: Цена создания MES, как и большинства ИТ-проектов, складывается из стоимости программно-аппаратного обеспечения и услуг по внедрению. Стоимость ПО зависит от объема функционала и числа интегрируемых источников. Итоговая цена MES-решения варьируется от нескольких сотен тысяч долларов за базовый функционал до нескольких миллионов за уникальное полнофункциональное решение.

MES-система требовательна к аппаратным ресурсам, однако доля расходов на оборудование в общем объеме затрат незначительна. Идеально, если программное обеспечение может быть размещено на виртуальных серверах в собственных ЦОД компании. И многие крупные предприятия обычно уже обладают такими ресурсами.

CNews: Как можно оценить рентабельность проектов по развертыванию систем MES?

Антон Сушкевич: Прямое следствие внедрения MES – это точное выполнение текущего плана производства, соблюдение требований по качеству продукции, минимизация брака, внеплановых остановок оборудования, снижение энергозатрат. Все прекрасно понимают, что даже небольшое улучшение этих параметров прямо влияет на финансовые показатели деятельности предприятия в целом. Важно и то, что MES предоставляет статистику, анализ которой помогает компаниям снижать риск отказов оборудования, которые так или иначе приводят к экономическим потерям.

По обобщенным данным международной ассоциации производителей и пользователей MES, эффективная загрузка оборудования при использовании таких систем возрастает на 30-60%, сокращение затрат на энергоресурсы приближается к 40%, а срок окупаемости достигает 6 месяцев. Конечно, оценить все положительные эффекты для каждого конкретного случая заранее достаточно сложно, но можно сказать, что именно MES-системы непосредственно влияют на экономические показатели производства.

CNews: Каковы, по вашему мнению, перспективы развития данного направления в России?

Антон Сушкевич: Безусловно, самые радужные. Эти системы уже успели получить распространение в непрерывном производстве – нефте- и газодобыче, нефтепереработке, нефтехимии. Нефтяные компании на большинстве своих НПЗ уже завершили внедрение основного функционала MES и сейчас переходят к созданию аналитических приложений, инструментов для оптимизации производственных процессов. По нашим прогнозам, в ближайшие годы в отрасли востребованными будут решения для сведения материальных и энергетических балансов, а также для совершенствования технологических процессов.

MES-решения востребованы в горнодобывающей отрасли, металлургии, металлообработке, машиностроении, но проектов пока мало. Предприятия этих отраслей в большинстве своем нуждаются в установке современных средств автоматики, повышении степени интеллектуальности и управляемости технологических процессов. Впрочем, есть и масса сдерживающих факторов: сокращение инвестиционных программ ввиду замедления роста мировой экономики, усиления конкуренции со стороны импорта. Но без ставки на эффективность производства невозможно удержать рыночную долю и рост прибыли, поэтому, думаю, в ближайшее время MES-системы займут свое место в ИТ-ландшафте любого предприятия.

страницы: предыдущая | | 2

Внедрение MES-системы Zenith SPPS в различных производственных отраслях

Сергей Высочин, Юрий Смирнов, Андрей Бояр-Созонович

Универсальность ядра, настраиваемый и эргономичный пользовательский интерфейс, гибкость и открытость являются важными условиями успешного внедрения и использования современных информационных систем. Эти требования, часто озвучиваемые пользователями, актуальны и для систем оперативно-диспетчерского контроля, к которым относится Zenith SPPS. Данную систему можно адаптировать под различные производства и бизнес-процессы — от приборостроения и машиностроения до полиграфии и пищевой промышленности.
В настоящей статье мы представляем несколько примеров успешного внедрения системы Zenith SPPS на ряде предприятий различных отраслей экономики.

Производство кабельно-проводниковой продукции (на примере ООО «Алюр», г.Великие Луки)

Особенностями рынка кабельно-проводниковой продукции являются широкая номенклатура выпускаемых изделий и большое количество их характеристик, которые могут измеряться в различных единицах, таких как вес изделия, его длина в погонных метрах, площадь сечения и число токопроводящих жил, испытательное напряжение, электрическое сопротивление изоляции и т.д. Производство кабелей и проводов характеризуется частичной непрерывностью процесса, относительно небольшим количеством технологических операций, использованием различных методов планирования (как на склад, так и под заказ).

Кабельный завод ООО «Алюр» работает на рынке производителей кабельной продукции с апреля 1996 года и считается динамично развивающимся предприятием (рис. 1). Сегодня завод выпускает более 300 различных марок кабеля и провода: силовые кабели, контрольные кабели, бытовые провода, установочные провода, соединительные провода и шнуры. Продукция ООО «Алюр» соответствует российским и мировым стандартам качества, на предприятии действует система менеджмента качества, сертифицированная на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9001 — 2008 (ИСО 9001 — 2008).

В ходе развития предприятия его руководство осознало необходимость автоматизации оперативного планирования и диспетчерского контроля на этапе непосредственного изготовления изделий. Для решения этой проблемы на предприятии рассматривался вопрос о приобретении одной из немногих представленных на отечественном рынке исполнительных производственных систем, или MES-систем. Основными целями внедрения системы на предприятии были повышение степени прозрачности производственных процессов и создание условий для выполнения в срок оптимально возможного количества заказов.

Учитывая интерес, проявленный сотрудниками структурных подразделений и руководством ООО «Алюр» к системе Zenith SPPS, сотрудники фирмы — разработчика системы «Софф Трейд» выехали на предприятие с целью презентации продукта и обследования предприятия. В ходе командировки были определены основные пожелания и выявлены возможные узкие места внедрения.

Например, было установлено, что ассортимент выпускаемых изделий на предприятии весьма стандартен, технологические цепочки практически неизменны, а заказы отличаются только номенклатурой и количеством продукции. В связи с этим большой интерес вызвал модуль технологической подготовки Zenith TECH, позволяющий создавать шаблоны заказов с набором стандартных изделий и техпроцессов, а в ходе повседневного использования системы создавать на основе шаблонов новые файлы заказов, внося необходимые коррективы (обычно небольшие). Для ООО «Алюр» оказалось важным, что применение Zenith TECH позволяет начать работу с системой сразу после обучения конечных пользователей, без каких-либо дополнительных адаптационных настроек системы.

Немаловажен и тот факт, что Zenith SPPS использует общепринятые технологии доступа к информации и обмена данными (рис. 2).

В результате руководство предприятия приняло решение приобрести систему Zenith SPPS с целью дальнейшего использования.

Процесс передачи рабочей версии системы специалистам ООО «Алюр» занял несколько дней. Для приобретения навыков работы с системой технологам и диспетчеру хватило информации, имеющейся в сопроводительной документации; специального обучения не потребовалось. После подготовительной работы, связанной с вводом данных об участках, рабочих местах, видах работ, норм выработки и т.д., было произведено первое пробное планирование реального производственного заказа с горизонтом планирования на две недели. В целом результат оказался положительным: Zenith SPPS можно было использовать для планирования производства в исходном виде.

В ходе дальнейшей эксплуатации системы выяснилось, что основной проблемой при планировании была необходимость указать начало некоторых операций до полного завершения предыдущих. Эта необходимость возникала тогда, когда часть продукции была уже обработана и ее требовалось передать на следующую операцию для минимизации простоев оборудования. На тот момент в Zenith SPPS такая возможность отсутствовала, и каждую следующую операцию можно было начать только после полного завершения предыдущей. На практике же на предприятии существовали операции, которые зависят друг от друга лишь частично и их можно выполнять на разном оборудовании одновременно. Лишь операция более высокого уровня требовала полного завершения всех предыдущих операций.

Предложенный вначале вариант с клонированием операций оказался не очень удобен, поскольку изготовление одного изделия приходилось дробить на два и даже на три изделия, и это при том, что обычный заказ состоит в среднем из 150 позиций, каждая из которых имеет от трех до семи переделов.

Разработчики Zenith SPPS учли данное обстоятельство в очередной версии своей системы. Впоследствии предприятие приобрело обновление до версии 2.1, где набор возможных зависимостей между операциями был существенно расширен (рис. 3). Появилась поддержка наиболее часто применяемых в производстве зависимостей «финиш-старт» и «старт-старт» на всех этапах оперативного планирования и диспетчерского контроля. Кроме того, предлагался широкий список дополнительных условий: начало операции с задержкой или опережением, в определенный день недели, не ранее фиксированной даты и т.д. (рис. 4).

Следовательно, в результате сотрудничества с ООО «АЛЮР» в Zenith SPPS появилась возможность более простого и корректного моделирования следующих процессов:

инициализация продолжения обработки части изготавливаемых единиц до завершения предварительной обработки всей партии;
задержка начала операции по технологическим соображениям (например, перед выполнением операции необходима просушка или остывание полуфабриката);
моделирование периодических (циклически повторяющихся через определенный период времени) операций.

Данная функция позволила предприятию наиболее точно и правильно моделировать технологический процесс и рассчитывать расписание, а также оказалась полезной и другим предприятиям.

Полиграфическая промышленность (на примере ООО «Имедженси Принт», г.Москва)

Большинство предприятий полиграфической промышленности довольно полно автоматизировали учет поступающих заказов, склада, бухгалтерии. В настоящее время в связи с ростом конкуренции на рынке полиграфических услуг многие компании этой отрасли начинают задумываться и о грамотной автоматизации производства.

Основными особенностями среднего полиграфического производства можно назвать:

широкий ассортимент продукции;
наличие большого числа разных заказов;
множество рабочих мест, с которых могут вводиться заказы;
необходимость точного планирования производства с целью информирования клиентов о сроках готовности заказов (учитывая тот факт, что многие заказы могут быть достаточно срочными);
зависимость запуска заказов в производство от одновременного наличия нескольких видов комплектующих, критичных для выполнения заказа;
взаимозаменяемость оборудования;
наличие различного режима работы оборудования.

В целом при первичном обследовании предприятия и моделировании пилотного проекта система Zenith SPPS смогла решить основные поставленные руководством предприятия задачи. В дальнейшем при опытной эксплуатации системы был выявлен ряд узких мест, ликвидация которых была успешно проведена специалистами компании «Софф Трейд».

Например, вопрос о запуске заказа на производство при условии наличия всех материалов был решен с помощью одной из инновационных функций Zenith SPPS — безлимитных рабочих мест. Дело в том, что начиная с версии 2.0 в Zenith SPPS существует возможность планирования операций без формирования очереди на выполнение на отдельные рабочие места (технологическая последовательность изготовления изделий при этом сохраняется). Другими словами, на таких рабочих местах можно одновременно выполнять неограниченное количество не связанных между собой операций (рис. 5).

На эти безлимитные рабочие места можно назначать операции, не требующие затрат труда и дорогостоящего оборудования, такие как просушка, отпуск, хранение и др. Но основное назначение безлимитных рабочих мест — моделирование работ по кооперации. В этом случае партнера по кооперации можно представить как одно безлимитное рабочее место или как несколько рабочих мест, из которых как минимум одно — безлимитное.

В случае ООО «Имедженси Принт» операциям по получению и закупке сырья, материалов или комплектующих, как для предприятия в целом, так и для конкретного заказа, было присвоено несколько виртуальных безлимитных рабочих мест. К этим операциям были привязаны последующие технологические операции обработки и сборки. Предложенная «Имедженси Принт» модель позволила внести серьезные оптимизационные изменения в исходный код Zenith SPPS, в результате чего стала возможна имитация одновременного выполнения сотен операций на одном безлимитном рабочем месте.

В настоящее время на предприятии идет переход от опытной к промышленной эксплуатации системы Zenith SPPS версии 2.1.

Пищевая промышленность (на примере предприятия ЗАО «НП Конфил»)

Основная сложность использования систем оперативно-диспетчерского контроля на предприятиях пищевой отрасли — большая доля поточных производств в технологическом цикле, а также строгие требования по учету сырья и контролю качества продукции.

В связи с этим успешное внедрение MES-решения возможно лишь в связке с ERP-системой (или аналогичной по функциям), поскольку любая MES-система в первую очередь ведет планирование и учет по параметру «время».

На ЗАО «НП Конфил» пошли по пути наращивания мощности действующей системы учета и контроля за счет интеграции с системами сторонних производителей. На предприятии работает система управления данными собственной разработки на базе Microsoft SQL Server.

Основная деятельность предприятия — производство кондитерских изделий: конфеты, шоколад, карамель, мармелад, зефир, вафли. Ассортимент выпускаемых кондитерских изделий насчитывает почти тысячу наименований.

Начиная с 1999 года разработаны и внедрены следующие подсистемы: бухгалтерский и налоговый учет, финансы, кадры, учет материалов и готовой продукции, склады, продажи, маркетинг, планирование, учет затрат на производство, учет работы транспорта, учет в столовой и магазинах, делопроизводство. Для улучшения работы с покупателями планируется автоматизировать процессы управления взаимоотношениями с покупателями и оперативное управление производством с учетом поступивших заявок по ассортименту и срокам.

Система календарного планирования и диспетчерского контроля Zenith SPPS была выбрана для автоматизации производственного участка. После настройки и проведения интеграции с учетной системой Zenith SPPS была запущена в опытную эксплуатацию.

Среди важных вопросов, возникших при внедрении Zenith SPPS на пищевом предприятии, — возможность установки периодических организационных простоев, например для санитарных мероприятий на оборудовании, особенно важных на подобных предприятиях.

Данная проблема сейчас решается с помощью надстройки «Периодические простои», первоначально созданной для поддержки процессов мебельного производства (рис. 6).

Рис. 6. Пользовательский интерфейс надстройки «Периодические простои»

Надстройка применяется для быстрого ввода организационных (запланированных) простоев в случаях, когда необходимо установить особый график работы для одного или нескольких рабочих мест. Надстройка интегрируется с основным программным модулем автоматизированной системы Zenith SPPS.

Работа с надстройкой начинается с создания новой серии простоев, для чего необходимо нажать кнопку Создать новую серию . После этого серия появится в плане простоев. Далее для серии указываются рабочие места, интервал времени, в рамках которого следует расположить простои, длительность каждого простоя и период повторения простоев. Для интервала и периода повторения простоя можно также указать способ измерения длительности: астрономическое (обычное) время или рабочее время производственного подразделения.

При нажатии на кнопку Рассчитать простои происходит расчет и добавление в базу данных простоев, соответствующих параметрам текущей серии. В этом случае после нажатия кнопки ОК простои добавляются в производственное расписание и становятся видны на графике загрузки рабочих мест (рис. 7). Если же расчет простоев серии не был произведен, то после нажатия кнопки ОК сохраняется лишь общая информация о серии простоев. Простои в расписание в этом случае не добавляются и могут быть рассчитаны в дальнейшем.

Резюмируя все сказанное, отметим, что использование Zenith SPPS в различных отраслях отечественной промышленности вполне успешно и оправданно. Своевременный и грамотный учет требований разных предприятий способствует развитию интеграционных качеств системы, что, несомненно, усиливает экономический эффект от ее использования.

Проекты внедрения MES-систем приносят весьма ощутимый экономический эффект. Так, проект на заводе фирмы Flender в Германии, где MES-система управляла примерно полутора сотнями единиц оборудования на базе разнородных систем ЧПУ и была интегрирована с ERP-системой SAP, окупился в течение года, при этом рост загрузки оборудования достиг 5%.

На первый взгляд, при интеграции ИТ-систем поддержки производственного процесса не должно возникать серьезных проблем. Любая современная система числового программного управления построена на базе промышленного компьютера, оснащенного сетевой картой. На многих предприятиях проложены локальные вычислительные сети, объединяющие рабочие места специалистов от уровня руководителей производства до уровня технологов и операторов. Казалось бы, ничто не мешает интегрировать в единое информационное пространство все задействованные в производственном контуре службы. Почему же сегодня на российских предприятиях столь редки полноценные внедрения систем управления ресурсами предприятия (Enterprise Resourse Planning, ERP), системы управления производством (Manufacturing Execution System, MES) и систем управления жизненным циклом изделия (Product Lifecycle Management, PLM).

Проблемы, которые возникают на предприятиях при внедрении MES-систем, можно разделить на организационные и технические.

Организационные причины

«Клиент не созрел». Часто предприятие не готово к внедрению информационной системы. Это проявляется во многом: организационных неурядицах, отсутствии инфраструктуры и специалистов, но главное - это отсутствие мотивации у персонала к развитию и повышению эффективности.

«Правило трех гвоздей». Об этом правиле, существовавшем во времена СССР, рассказал сотрудник кафедры одного из вузов. В кабинете начальства в стену были забиты три гвоздя. Бумагу с текстом распоряжения о выполнении того или иного приказа вывешивали на первый гвоздь. Если приходило напоминание, то его перевешивали на следующий гвоздь. Как можно догадаться, выполняли лишь те задачи, напоминание о которых «доходило» до третьего гвоздя. Это было порядка 20% задач. В контексте статьи сформулируем проблему как нежелание персонала выполнять распоряжения руководства. Причины здесь могут быть разные - от отсутствия должных разъяснений менеджмента до нежелания выполнять свои непосредственные обязанности.

«У вас никогда не будет проекта на этом предприятии». Так нам сказали на одном из крупных российских предприятий в кулуарах. Оказалось, что в третью смену на оборудовании выполнялись совсем не производственные задания. В это время станки работали, однако выпускали продукцию в интересах начальника цеха, занимавшегося коммерческой деятельностью «налево». Разумеется, при внедрении MES такая ситуация не могла бы сложиться в принципе. К сожалению, приведенный пример не единичен.

«Для галочки». Причины запуска проектов внедрения MES часто мало связаны с необходимостью управления производственным процессом. Подобные проекты нередко служат интересам отдельно взятых ответственных лиц, а не интересам производства. В качестве примера можно привести недавнее внедрение MES на одном крупном российском предприятии. Установленные на оборудовании датчики позволяли регистрировать сотни состояний. Тем не менее в рамках данного проекта для каждой единицы производственного оборудования регистрировалось только два состояния - «включено» и «выключено». Понятно, что при столь примитивных измерениях нечего и говорить об управлении производством. Разумеется, внедрение MES было признано успешным, а дочерняя фирма, запускавшая пилотный проект, получила заказ на его расширение.

Технические причины

Нестыковка модулей программного обеспечения. Зачастую возможность интеграции информационных систем, декларируемая вендором, является мнимой и необходима серьезная доработка программного кода.

Дороговизна интеграции. Вполне возможно, что стоимость интеграции ручного станка c MES будет сопоставима со стоимостью самого станка.

Закрытые системы ЧПУ. Не исключена высокая сложность интеграции MES с системой ЧПУ, информация о которой либо закрыта производителем оборудования, либо утеряна и не может быть восстановлена.

Гарантия на оборудование. Бывают ситуации, когда все готово для реализации проекта, однако производитель оборудования запретил вносить изменения и осуществлять инсталляцию дополнительного ПО в систему ЧПУ.

Недостаток функционала. Речь идет об отсутствии реализованного решения для интеграции MES с системами ERP и PLM.

Факторы успеха

Сформулируем необходимые условия для успешной реализации проекта внедрения MES.

Прежде всего проанализируйте необходимость внедрения MES-системы на предприятии и поставьте цель внедрения. Цель должна иметь измеримые критерии: повышение производительности, сокращение издержек, повышение качества и снижение времени простоев. Определение общей эффективности оборудования, оптимизация производства или внедрение MES как таковой - хорошие и полезные идеи, однако за ними должны стоять конкретные цифры и прибыль.

Найдите союзников - тех, кто поможет вам внедрить решение на всех уровнях производства. Топ-менеджер и мастер цеха в определенной мере равнозначно заинтересованы в наличии оперативной информации и выполнении производственного плана.

Определите рамки проекта. Для существующего производства рекомендуется начинать с пилотного проекта на 10–12 станков. Тем не менее продумайте, откуда вы будете получать производственные заказы, технологические программы, данные об инструменте и т. д. Заранее имейте в виду возможности расширения проекта от масштаба участка до уровня завода, от передачи заказов в формате Microsoft Exсel до их получения из ERP-системы за счет интеграции.

Приобретайте и используйте полностью унифицированное оборудование на базе одной-двух систем управления. Каждая система должна иметь возможность подключения в сеть на базе стандартного протокола. При приобретении нового оборудования требуйте, чтобы производитель сформировал блоки данных электроавтоматики для последующего автоматического сбора данных, кроме того, требуйте наличия регламентов технического обслуживания в электронном виде, а также функции управления инструментом для последующего сбора данных об инструменте в MES. Могут существовать и другие условия, необходимые для интеграции в сеть.

Все перечисленное значительно снизит затраты на проект и позволит оперативно реализовать такие важные функции MES, как контроль состояния и распределение ресурсов, анализ эффективности, управление процессами производства, управление техобслуживанием и ремонтом и т. д.

Каждый коммерческий проект должен окупаться и приносить прибыль. Заранее подготовьте для руководства аргументацию в пользу проекта и калькуляцию возврата на инвестиции (ROI).

Минимизируйте риски - используйте стандартные продукты с опробованными на практике процессами. Желательно наличие референс-проектов как в России, так и за рубежом. Использование нестандартных непроверенных решений сомнительно с точки зрения достижения результата и чревато потерями времени в будущем.

Используйте внедряемое решение с прицелом на дальнейшую интеграцию между системами ERP, PLM и MES для создания полноценной ИТ-инфраструктуры. То, что представляется сейчас привлекательным ориентиром на будущее, завтра может уже стать актуальным.

Существуют различные мотивы внедрения информационных систем на производстве. Независимо от них необходимо отдавать себе отчет в том, что MES-система будет эффективным инструментом повышения производительности труда и снижения издержек, только если цели и задачи внедрения и использования ясны и поддерживаются на всех уровнях производства. Полученные цифры и данные должны анализироваться, организационные проблемы не только выявляться, но и решаться, а при необходимости - эскалироваться. Помните: успех находится в ваших руках.

Аркадий Дильман, руководитель проекта компании Siemens; [email protected]