Mitovi i stvarnost implementacije MES-sustava. MES-sustavi (proizvodni sustav, sustav upravljanja proizvodnim procesom): funkcije, zadaci, prednosti i nedostaci Mes projekata

29.11.2013., pet, 12:11 po moskovskom vremenu

Danas se industrijska poduzeća bave povećanjem učinkovitosti. Ova zadaća prvenstveno utječe na organizaciju proizvodnih procesa. Kako optimalno opteretiti kapacitet? Kako skratiti proizvodni ciklus, a pritom ne smanjiti kvalitetu proizvoda? Kako pravilno planirati rad postrojenja u kratkom i srednjem roku? Kako saznati što se točno i u kojoj radionici trenutno proizvodi? Nažalost, u mnogim ruskim poduzećima takva pitanja "vise u zraku". Sustavi Manufacturing Execution System (MES) pomažu odgovoriti na njih. U Rusiji još uvijek postoji nekoliko primjera njihove uporabe. O projektima implementacije MES rješenja i njihovim mogućnostima u razgovoru za CNews govori Anton Sushkevich, generalni direktor NVision Groupa.

stranice: prethodni | | 2

Uglavnom se bavimo automatizacijom proizvodnje temeljenom na MES-u za dobrobit naftnih tvrtki, elektroenergetskih poduzeća, rudarske i metalurške industrije. Tu nam pomažu snažna partnerstva s svjetskim proizvođačima MES platformi – OSIsoft i Wonderware Invensys. Razvili smo najvišu razinu stručnosti u rafiniranju nafte i petrokemiji. MES implementiramo u ovom sektoru od 2009. godine, a neki od naših stručnjaka u industriji rade više od 20 godina. Stoga se možemo “pohvaliti” promišljenim metodološkim pristupom i solidnim iskustvom u implementaciji: sustavi koje smo stvorili rade u nekoliko velikih rafinerija nafte s ukupnim kapacitetom prerade većim od 22 milijuna tona godišnje.

CNews: Recite nam više o projektima u ovom području. Koji se poslovni problemi rješavaju uvođenjem MES-a?

Anton Sushkevich: Naš tim implementirao je jedan od najvećih projekata na tržištu u rafineriji ANK Bashneft. Najprije je MES rješenje lansirano u jednom od glavnih prerađivačkih pogona kupca, a zatim je uspješno preslikano na druga poduzeća.

U prvoj fazi naši su stručnjaci proveli detaljan pregled tehnoloških objekata i tokova rafinerije, zatim izradili matematički model proizvodnje i implementirali ga u informacijski sustav baziran na platformi PI Systems OSIsoft. Informacijski sustav je integriran s cjelokupnim ACS kompleksom rafinerije, konfiguriran je prijenos planiranih podataka iz SAP ERP-a. Podaci ACS-a unose se u bazu podataka u stvarnom vremenu, a relevantnim službama se dostavljaju operativne informacije za izvještajni dan (s akumulacijom za izvještajni mjesec, ako je potrebno) o tome kako teče proizvodni proces: kako se učitavaju instalacije, kolika je proizvodnja naftnih derivata, koji su pokazatelji kvalitete naftnih derivata . Danas se nastavlja uvođenje MES-a – u tijeku je razvoj informacijskog sustava koji je već postao sastavni dio upravljanja proizvodnjom.

Rezultat je očit. Prvo, svi tehnički i ekonomski odjeli rafinerije dobivaju pouzdane i strukturirane podatke o svim proizvodnim procesima u stvarnom vremenu. Model na kojem se temelji sustav pruža jedan izvor informacija o tekućim procesima. S istim podacima rade sve razine korisnika - od operatera postrojenja i djelatnika inženjerske i mjeriteljske službe do glavnog tehnologa, glavnog mehaničara i glavnog dispečera. To je uvelike pojednostavilo i ubrzalo interakciju između svih odjela tvornice.

Drugo, menadžment rafinerije dobio je moćan analitički alat, zahvaljujući kojem menadžeri brzo primaju podatke o proizvodnji online i vide ispunjenje zadataka.

Osim toga, korištenje MES-a omogućuje stvaranje baze podataka za statističku analizu i predviđanje, kao i obuku proizvodnog osoblja. Ovaj dio nije vezan uz izravno operativno upravljanje, ali je vrlo važan za izgradnju i optimizaciju proizvodnih procesa.

CNews: Postoje li posebni zahtjevi za infrastrukturu korisnika? Koji su čimbenici uspješne implementacije?

Anton Sushkevich: Kvaliteta rada MES-a izravno ovisi o stupnju opremljenosti instalacija, alatnih strojeva i druge opreme alatima za automatizaciju, floti kontrolne i mjerne opreme itd. Važno je koristiti moderne senzore i uređaje. Mnoga ruska poduzeća, nažalost, imaju 30-godišnje kontrolore. To ne samo da komplicira implementaciju MES-a, već ga često dovodi u pitanje. U takvim slučajevima važnije je instalirati novu automatizaciju nego stvoriti vrhunski sustav.

Posebne su želje za rad tima izvođača i naručitelja. Važno je da je kupac zainteresiran za konačni rezultat i pruži kvalitetne podatke za ankete. Praksa pokazuje da što je više zaposlenika kupaca uključeno u proces implementacije, to je veći stupanj zadovoljstva rezultatom. Ni druga strana ne bi trebala raditi projekt “za sebe”, integrator bi trebao biti iznimno pažljiv prema svom klijentu u svim fazama. U projektu za Bashneft, zajednički tim je savršeno surađivao: unatoč razmjerima, implementacija je izvedena kvalitetno i na vrijeme. Sustav se nastavlja razvijati pod nadzorom obiju strana.

CNews: Mogu li se projekti automatizacije kontinuirane proizvodnje nazvati tipičnim?

Anton Sushkevich: Već sam primijetio jedinstvenost svake specifične proizvodnje i potrebu za osobnim usavršavanjem i ugađanjem sustava. Na primjeru naftne industrije možemo reći da nakon uspješne implementacije u jednoj od tvornica, kupac odlučuje preslikati pozitivno iskustvo na slična poduzeća, fokusirajući se na kopiranje već implementirane funkcionalnosti. U većini slučajeva za osnovu se bira ista softverska i hardverska platforma i isti implementacijski tim.

CNews: Koliko košta implementacija sustava razine MES i o kojim čimbenicima ovisi cijena?

Anton Sushkevich: Trošak izrade MES-a, kao i većine IT projekata, sastoji se od troškova softvera i hardvera te usluga implementacije. Cijena softvera ovisi o količini funkcionalnosti i broju integriranih izvora. Konačna cijena MES rješenja varira od nekoliko stotina tisuća dolara za osnovnu funkcionalnost do nekoliko milijuna za jedinstveno potpuno opremljeno rješenje.

MES sustav je zahtjevan za hardverske resurse, ali je udio troškova opreme u ukupnim troškovima neznatan. U idealnom slučaju, softver može biti smješten na virtualnim poslužiteljima u vlastitim podatkovnim centrima tvrtke. I mnoga velika poduzeća obično već imaju takve resurse.

CNews: Kako možete ocijeniti isplativost projekata za implementaciju MES sustava?

Anton Sushkevich: Izravna posljedica uvođenja MES-a je točna provedba postojećeg plana proizvodnje, usklađenost sa zahtjevima kvalitete proizvoda, minimiziranje otpada, neplanirana gašenja opreme i smanjenje troškova energije. Svi su svjesni da čak i neznatno poboljšanje ovih parametara izravno utječe na financijski učinak poduzeća u cjelini. Također je važno da MES daje statističke podatke, čija analiza pomaže tvrtkama da smanje rizik od kvarova opreme, koji na ovaj ili onaj način dovode do gospodarskih gubitaka.

Prema generaliziranim podacima međunarodne udruge proizvođača i korisnika MES-a, efektivno opterećenje opreme pri korištenju takvih sustava povećava se za 30-60%, smanjenje troškova energije je blizu 40%, a razdoblje povrata doseže 6 mjeseci. . Naravno, prilično je teško unaprijed procijeniti sve pozitivne učinke za svaki konkretan slučaj, ali se može reći da upravo MES sustavi izravno utječu na ekonomsku učinkovitost proizvodnje.

CNews: Kakvi su, po Vašem mišljenju, izgledi za razvoj ovog područja u Rusiji?

Anton Sushkevich: Svakako najsretniji. Ti su sustavi već postali široko rasprostranjeni u kontinuiranoj proizvodnji - proizvodnji nafte i plina, preradi nafte, petrokemiji. Naftne tvrtke u većini svojih rafinerija već su dovršile implementaciju glavne funkcionalnosti MES-a i sada prelaze na izradu analitičkih aplikacija, alata za optimizaciju proizvodnih procesa. Prema našim predviđanjima, u idućim godinama industrija će biti tražena za rješenjima za uravnoteženje materijalnih i energetskih bilanca, kao i za unapređenje tehnoloških procesa.

MES rješenja tražena su u rudarstvu, metalurgiji, metaloprerađivačkoj industriji, strojarstvu, ali još uvijek je malo projekata. Većina poduzeća u tim industrijama treba instalirati suvremenu opremu za automatizaciju, povećati stupanj inteligencije i upravljivosti tehnoloških procesa. Međutim, postoji mnogo ograničavajućih čimbenika: smanjenje investicijskih programa zbog usporavanja globalnog gospodarskog rasta, povećana konkurencija iz uvoza. Ali bez klađenja na učinkovitost proizvodnje nemoguće je održati tržišni udio i rast profita, pa mislim da će MES sustavi u bliskoj budućnosti zauzeti svoje mjesto u IT krajoliku svakog poduzeća.

stranice: prethodni | | 2

MES sustavi su računalni sustavi koji se koriste u proizvodnji za praćenje i dokumentiranje transformacije sirovina u gotove proizvode. Oni pružaju informacije koje donositeljima odluka pomažu razumjeti kako se trenutni uvjeti u postrojenju mogu optimizirati za poboljšanje proizvodnje. MES-ovi rade u stvarnom vremenu kako bi osigurali kontrolu nad više elemenata proizvodnog procesa (npr. ulazi, osoblje, strojevi i službe za pomoć).

Kako radi?

Objedinjeni sustavi upravljanja MES-om mogu raditi u nekoliko funkcionalnih područja: upravljanje definicijama proizvoda tijekom njihovog životnog ciklusa, planiranje resursa, ispunjenje i otpremanje narudžbi, analiza proizvodnje i upravljanje zastojima za ukupnu učinkovitost opreme (OEE), kvalitetu proizvoda ili praćenje materijala, itd. d.

Takav sustav stvara "ugrađeni" zapis, hvatajući podatke, događaje i rezultate proizvodnog procesa. To može biti osobito važno u reguliranim industrijama kao što su hrana i piće ili farmaceutski proizvodi, gdje može biti potrebna dokumentacija i validacija procesa, događaja i aktivnosti.

Ideja MES-a može se promatrati kao međukorak između sustava planiranja resursa poduzeća (ERP) i upravljanja provjerom i montažom (SCADA) ili sustava kontrole procesa.

Početkom 1990-ih formirane su industrijske grupe kao što je MESA (International-Manufacturing Enterprise Solutions Association) kako bi regulirale složenost i davale preporuke za izvođenje MES sustava.

Prednosti

Ovi sustavi pomažu u stvaranju besprijekornih proizvodnih procesa i pružaju povratne informacije o zahtjevima u stvarnom vremenu. Osim toga, pružaju sve kritične informacije na jednom mjestu. Ostale prednosti uspješne implementacije MES sustava mogu uključivati:

1. Smanjenje količine otpada, njegova prerada i uništavanje, uključujući i u kraćem vremenu.
2. Točnije prikupljanje informacija o troškovima (kao što su rad, vrijeme zastoja i alati).
3. Povećajte vrijeme rada.
4. Provedba rada bez papira.
5. Smanjite viškove eliminacijom zaliha od slučaja do slučaja.

Vrste MES-a

Širok raspon MES sustava pojavio se široko rasprostranjenom upotrebom prikupljenih podataka za određenu svrhu. Njihov daljnji razvoj tijekom 1990-ih doveo je do povećanja njihove funkcionalnosti. Udruga Manufacturing Enterprises Association (MESA) je zatim implementirala strukturu definirajući 11 značajki koje su ograničavale opseg MES-a. Godine 2000. standard ANSI/ISA-95 spojio je ovaj model s referentnim modelom Purdue (PRM).

Definirana je funkcionalna hijerarhija u kojoj su izvršni MES-ovi bili na razini 3 između ERP-a na razini 4 i kontrole procesa na razinama 0, 1, 2. Od objave trećeg dijela standarda 2005. godine, aktivnosti na razini 3 podijeljene su na četiri glavne operacije: proizvodnja, kvaliteta, logistika i održavanje.

Između 2005. i 2013., dodatni ili revidirani dijelovi standarda ANSI/ISA-95 detaljnije su definirali MES hardver, pokrivajući kako se funkcije interno distribuiraju i informacije razmjenjuju interno i eksterno.

Funkcionalna područja

Tijekom godina, međunarodni standardi i modeli proširili su opseg ovih alata u smislu njihove izvedbe. Obično svrha i funkcije MES sustava uključuju sljedeće:

1. Upravljajte definicijama proizvoda. To može uključivati ​​pohranjivanje, izradu verzija i razmjenu podataka s drugim sustavima kao što su pravila proizvodnje, fabrika materijala, broj resursa, prekretnice procesa i podaci o kvaliteti, a svi se usredotočuju na određivanje načina na koji je proizvod izgrađen.
2. Upravljanje resursima. To može uključivati ​​snimanje, razmjenu i analizu informacija o resursima za pripremu i ispunjavanje proizvodnih naloga koji su mogući i dostupni.
3. Planiranje (proizvodni procesi). Ove aktivnosti definiraju raspored proizvodnje kao skup naloga za ispunjenje kako bi se zadovoljili zahtjevi proizvodnje, koji obično proizlaze iz planiranja resursa poduzeća ili specijaliziranih naprednih sustava raspoređivanja, osiguravajući optimalno korištenje lokalnih resursa.
4. Slanje proizvodnih naloga. Ovisno o vrsti proizvodnih procesa, to može uključivati ​​daljnju distribuciju serija, serija i radnih naloga, njihovo izdavanje radnim centrima i prilagođavanje nepredviđenim uvjetima.
5. Ispunjavanje proizvodnih naloga. Dok stvarnim izvršenjem upravljaju sustavi kontrole procesa, MES može obavljati provjere resursa i informirati druge sustave o napretku proizvodnih procesa.
6. Prikupljanje podataka o proizvodnji. Ova MES funkcija uključuje prikupljanje, pohranu i razmjenu procesnih podataka, statusa strojeva, informacija o materijalu i proizvodnih dnevnika bilo u ormaru za dokumente ili u relacijskoj bazi podataka.
7. Analiza proizvodnog učinka. Dobiva korisne informacije iz sirovih prikupljenih podataka o trenutnom stanju proizvodnje. To uključuje preglede performansi (WIP) i povijesne performanse (kao što je ukupna učinkovitost opreme ili bilo koji drugi sličan pokazatelj).
8. Praćenje proizvodnje i praćenje. Ovo je registracija i pronalaženje povezanih informacija kako bi se prikazala potpuna povijest prodaje, narudžbi ili opreme. Ovo područje je posebno važno za zdravstvene djelatnosti. To je, na primjer, proizvodnja lijekova.
9. Digitalizacija kompletnih podataka iz dnevnika na sučelje digitalnih uređaja pomoću funkcije edit lock, kao i izlaz podataka iz SCADA-e u zajedničku banku podataka.

Komunikacija s drugim sustavima

Sustav upravljanja proizvodnjom MES integrira se s ISA-95 (Purdueov prethodni model, "95") s višestrukim odnosima i vezama. Skup sustava koji rade na ISA-95 sloju 3 može se nazvati alatima za upravljanje proizvodnim operacijama (MOMS). Osim MES-a, obično postoji sustav upravljanja laboratorijskim informacijama (LIMS), sustav upravljanja skladištem (WMS) i računalni sustav upravljanja uslugama (CMMS).

Sa stajališta MES-a, mogući tokovi informacija su:

• u LIMS-u: zahtjevi za ispitivanje kvalitete, uzorci uzoraka, statistički podaci procesa;
• od LIMS-a: rezultati ispitivanja kvalitete, certifikati proizvoda, rezultati ispitivanja;
• u WMS-u: zahtjevi za materijalnim sredstvima, određivanje materijala, isporuke proizvoda;
• od WMS-a: dostupnost materijala, fazne serije materijala, otprema proizvoda;
• u CMMS-u: oprema za obradu podataka, njezina namjena, zahtjevi za uslugama;
• iz CMMS-a: napredak održavanja, mogućnosti opreme, raspored održavanja.

Komunikacija sa Layer 4 sustavima

Primjeri sustava koji rade na razini ISA-95 4 su upravljanje životnim ciklusom proizvoda (PLM), planiranje resursa poduzeća (ERP), upravljanje odnosima s klijentima (CRM), upravljanje ljudskim resursima (HRM), sustav za izvršavanje procesa (PDES).

Sa stajališta MES sustava, primjeri mogućih tokova informacija su:

• za PLM: rezultati ispitivanja proizvodnje;
• od PLM-a: definicija proizvoda, transakcijski računi (rute), elektroničke radne upute, postavke opreme;
• na ERP: rezultati proizvodnih aktivnosti, proizvedeni i utrošeni materijali;
• iz ERP-a: planiranje proizvodnje, zahtjevi narudžbe;
• u CRM-u: praćenje informacija;
• iz CRM-a: reklamacije proizvoda;
• za HRM: učinkovitost osoblja;
• iz HRM-a: vještine osoblja, dostupnost osoblja;
• na PDES: rezultati ispitivanja;
• iz PDES-a: definicija tijeka proizvodnje, definicija eksperimenata (DoE).

U mnogim slučajevima, Middleware Enterprise Application Integration (EAI) sustavi se koriste za razmjenu poruka između MES-a i razine 4. Uobičajena definicija podataka, B2MML, definirana je u ISA-95 standardu kako bi se MES povezao s gornjim sustavima razine 4.

Komunikacija sa sustavima razine 0, 1, 2

Sustavi koji rade na razini ISA-95 2 su nadzorna kontrola i prikupljanje podataka (SCADA), programibilni logički kontroleri (PLC), distribuirani upravljački sustavi (DCS) i sustavi za automatizaciju serije. Tokovi informacija između MES-a i ovih sustava upravljanja procesima otprilike su isti:

• na PLC: upute za rad, recepti, postavke;
• od PLC-a: procesne vrijednosti, alarmi, podešene zadane vrijednosti, rezultati proizvodnje.

Većina MES sustava uključuje povezivanje kao dio svoje ponude proizvoda. Izravna veza s podacima o opremi postrojenja uspostavlja se sinkronizacijom s podacima. Često se podaci prvo prikupljaju i dijagnosticiraju za kontrolu u stvarnom vremenu u Distributed Control System (DCS) ili Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). U ovom slučaju, MES-ovi su povezani s ovim sustavima sloja 2 za razmjenu podataka o podovima postrojenja.

Industrijski standard za povezivanje s proizvodnim elementima je OLE za kontrolu procesa (OPC). Ali sada se industrijski standard počeo seliti na OPC-UA. Suvremeni sustavi usklađeni s OPC-UA neće nužno raditi samo na Microsoft Windowsima, oni su dizajnirani za rad na GNU/Linuxu ili drugim ugrađenim sustavima. To smanjuje troškove SCADA sustava i čini ih otvorenijima uz robusnu sigurnost.

Proizvodne tvrtke koriste MES sustave na tržištu za praćenje sirovina kroz tvornički put do konačnog stanja. Kada se koristi ispravno, ovaj sustav može smanjiti otpad, pružiti točniji odraz troškova, povećati vrijeme rada i smanjiti potrebu za nekim inventarom. Postoji nekoliko osnovnih činjenica koje bi svi trebali znati o produkcijskim runtime sustavima.

Oni upravljaju definicijama proizvoda

Svaki iskusni menadžer zna da i najmanja promjena materijala može u potpunosti promijeniti gotovo stanje proizvoda. Nedostatak ili višak može dovesti do ozbiljnih promjena u kvaliteti proizvoda. Sve to može dovesti do dodatnih troškova.

Osnovne značajke MES sustava omogućuju vam aktivno praćenje komponenti koje čine vaš proizvod. Daju vam mogućnost dodjeljivanja krutih parametara vašoj proizvodnoj opremi, što u konačnici smanjuje otpad i štedi novac.

Oni adekvatno vrednuju proizvodne resurse (uz određenu pomoć)

Kao što je gore spomenuto, sustavi klase MES mogu odrediti točnu količinu materijala potrebnog za stvaranje proizvoda, što vam omogućuje stvaranje jasne definicije proizvoda i održavanje njegova integriteta. Osim toga, uvijek ćete imati ideju o tome koji su vaši resursi u proizvodnji. Ova kategorija uključuje sve, od obračuna fizičkih materijala do saznanja koliko se strojeva servisira ili ima radne snage potrebne za dovršetak posla. MES u kombinaciji s APS-om (Napredno planiranje i zakazivanje) ima mogućnost realnog predviđanja datuma izlaska proizvoda za 100% svih resursa koje imate u trenutku distribucije.

Mogu se integrirati s drugim proizvodnim sustavima

Sami, sustavi za izvršavanje proizvodnje često imaju mogućnost planiranja proizvodnih procesa, ali na razini "beskonačnog kapaciteta", te stoga tehnički mogu raditi kao samostalni softver za raspoređivanje. Međutim, oni imaju tendenciju boljeg učinka kada se koriste u kombinaciji s drugim softverom za obradu proizvodnje kao što je APS, tako da se krajnja ograničenja također mogu odraziti radi preciznijeg i optimiziranog planiranja.

APS definira raspored proizvodnje kao skup radnih naloga kako bi se zadovoljili zahtjevi proizvodnje, koji obično proizlaze iz planiranja resursa poduzeća (ERP), što zauzvrat pomaže da se maksimalno iskoristi resursi.

Pružaju analizu učinkovitosti proizvodnje

Nakon što proizvod počne ulaziti u proizvodnju, MES može generirati izvješća na temelju njegovog trenutnog stanja. Ovim se sustavom mogu pratiti radovi u tijeku, razne povijesne brojke i svi ostali podaci o izvedbi.

Praćenje proizvodnih podataka

Kada proizvod konačno napusti proizvodnu liniju, MES prati sve podatke o njemu i sprema ih za kasniju upotrebu. Štoviše, sustav ne samo da će vam pružiti organizirani digitalni dnevnik podataka o vašem proizvodu, već će moći i agregirati te informacije za buduća izvješća. Bez obzira na interne ili vanjske ciljeve, imat ćete aktualna ažuriranja o brzini vaših proizvodnih procesa, što će vam u konačnici pomoći da ostvarite veći profit.

U kombinaciji s MES-om, može biti nevjerojatno koristan za svakog menadžera koji želi povećati vrijeme i brzinu proizvodnje. Adekvatno upravljanje resursima, planiranje proizvodnje i praćenje proizvoda omogućit će svakoj tvrtki da poveća proizvodnju i smanji otpad na vješt i proračunat način.

MES i APS - zajedno ili odvojeno?

Prije pregleda MES sustava, trebali biste razumjeti kako su u interakciji s drugim sličnim alatima. Dakle, APS (Advanced Planning & Scheduling) je vlastita kategorija softvera, poput ERP-a ili MES-a. APS pokriva strateško, taktičko i operativno planiranje. Posljednji, operativni slučaj upotrebe se mnogo puta smatra jezgrom APS-a. Ovdje je planiranje razvoj krajnjeg cilja na dnevnoj bazi. Njegova je bit razviti moguće planove za minimiziranje viška zaliha i smanjenje vremena isporuke. Danas možete pronaći mnoge pružatelje APS sustava.

S druge strane, MES sustav izvršava naredbe i kontrole. Postoji MES softver bez ikakvih značajki rasporeda i s ograničenom funkcionalnošću. U svakom slučaju, mogućnosti nisu tako velike kao u čistom APS softveru. U godišnjem "MES Product Review", udio FCS funkcionalnosti s MES softverom se povećava. Budući da se radi o transakcijskom softveru, prilično je teško implementirati sve opsežne značajke planiranja u ovom kontekstu. Planiranje i predviđanje zahtijevaju simulaciju različitih scenarija i ne bi trebali automatski utjecati na izvršenje zadataka.

Čvrstom integracijom MES i APS sustava (kao zatvorena petlja), sva bogata funkcionalnost APS-a koristi se bez ikakvih ograničenja. Ako ovaj sustav podržava planiranje na više lokacija i moćan internet, cijeli lanac opskrbe može se planirati, izvršavati i kontrolirati u stvarnom vremenu - globalno bez geografskih ograničenja. Na primjer, kada pokrenete operaciju (radnu fazu) u Kini, planer u SAD-u može vidjeti napredak narudžbe u stvarnom vremenu. Također, prodavatelj se putem interneta može prijaviti u MES/APS aplikaciju i vidjeti kada će proizvod biti poslan kupcu, bez telefonskih poziva i mailova.

MES i MAMA: koja je razlika?

Terminologija može biti zbunjujuća u softverskoj industriji, pogotovo ako tek počinjete. Nažalost, ovo zapažanje vrijedi za softver u industriji i proizvodnji. Tijekom godina korišteno je mnogo različitih sustava, ali samo 2 kratice izazivaju zabunu:

• MES - Manufacturing Execution System.
• MOM - upravljanje proizvodnim operacijama.

Da bismo razumjeli razliku između njih, potrebno je provesti komparativnu analizu MES sustava (PDF tablica) i MOM. Njihove sličnosti i razlike možete istaknuti tijekom opisa.

Kao što je gore navedeno, MES je prvi upotrijebio AMR u 1990-ima, zamijenivši sustav Computer Computing Manufacturing (CIM) koji je prvi put usvojen kasnih 1980-ih. To se dogodilo prije nego što su postavljeni mnogi industrijski standardi (kao što je ISA-95), a svakako mnogo prije nego što je ERP uspostavljen kao glavna IT okosnica za većinu svjetskih proizvodnih tvrtki.

Mnogi rani MES sustavi su namjerno izgrađeni zatvoreni. Zbog toga im je nedostajala fleksibilnost potrebna za prilagodbu promjenjivim poslovnim potrebama. To je rezultiralo mnogim ranim implementacijama koje su imale vrlo duge izračune i često stvarale proces implementacije kojem se činilo da nema kraja. Iz tih razloga, kada je uveden u proizvodnju, MES sustav je u početku stekao reputaciju skupog i riskantnog alata koji često nije dostigao izvorne ciljeve povrata ulaganja.

Istodobno, nastavljeno je mnogo rada na području industrijske automatizacije, te su se pojavili brojni standardi na razini paketa (kao što su ISA-88 i ISA-95). Definirali su pojam Manufacturing Operations Management (MOM). U ovom sustavu su definirane detaljne aktivnosti i poslovni procesi, uključujući proizvodnju, kvalitetu, uslugu i zalihe.

MAM razvoj

Novi uvjeti na tržištu doveli su do pojave developera koji se žele rebrandirati i odvojiti od proizvoda prošlosti, odnosno od MES-a. Mnogi od njih usvojili su termin MOM i svoje prijedloge nazvali kao novo rješenje. Ponudili su fleksibilnost i skalabilnost potrebnu da bi sustav postao istinska poslovna aplikacija, uključujući:

• arhitektura temeljena na prilagodljivoj i proširivoj platformi;
• standardizirana integracija s ERP-om;
• standardizirana integracija s industrijskom automatizacijom;
• standardizirani proizvodni model podataka;
• široke mogućnosti - modeliranje, vizualizacija, optimizacija, ažuriranje i koordinacija proizvodnih poslovnih procesa diljem svijeta;
• upravljanje događajima – sposobnost prikupljanja, sažimanja, analize i odgovaranja na proizvodne događaje u stvarnom vremenu.

Unatoč ovom trendu, prethodni razvoj događaja nije zaboravljen. Vodeći MES dobavljači nisu napustili svoj proizvod. Umjesto toga, redizajnirali su svoje sustave i obdarili ih sposobnostima koje su konkurentne MOM-ovim.

Pa u čemu je razlika?

Danas se akronim MOM obično odnosi na poslovne procese, a ne na softver. Oznaka "MOM Platform" (MOM Solution) najčešće se koristi za razlikovanje od starijih MES rješenja i ima gore navedene mogućnosti.

MES se još uvijek koristi u većini slučajeva. Ponekad može imati slične sposobnosti kao MOM, ali za razliku od MOM-a, razvija se bržim tempom.

MES primjeri

Tri takva sustava danas su vodeća u Rusiji. Svi su dizajnirani za bolju kontrolu proizvodnje, ali su dizajnirani za njegovu manju verziju. U isto vrijeme, među njima postoje razlike.

Sustav FOBOS MES koristi se u srednjim i relativno velikim strojevima. Njegove glavne funkcije su upravljanje i planiranje unutar trgovine. Nužno se integrira s ERP sustavom (ili "1C: Enterprise"), preusmjerava sve primljene podatke na njega.

YSB.Enterprise je stvoren za drvnu industriju. Osim toga, ima neke značajke, zbog kojih je prikladniji za mala poduzeća (ona u kojima samo 1C više nije dovoljan). Sustav MES-a ima premalo specifičnih i potrebnih funkcija za potpuni rad, ali istovremeno sadrži dodatne opcije, uključujući upravljanje prodajom i računovodstvom.

PolyPlan ima još manji skup funkcija MES-a, ali je ujedno predstavljen kao alat za operativno planiranje u području strojarstva (za fleksibilnu i automatiziranu proizvodnju). Cijena ovog tipa MES sustava je najniža.

Izvršenje i kontrola (MES) tradicionalno povezuje ERP (i druge poslovne sustave) te kontrolu i praćenje protoka podataka u tvornicama. Dešifriranje MES (kratica) prevedeno na ruski doslovno zvuči kao "sustav upravljanja proizvodnjom". Zapravo, djeluju kao operativni sustavi za upravljanje instalacijom. Razvijeni su i razvijaju se u kontekstu "pametne" proizvodnje, industrijske transformacije i end-to-end upravljanja proizvodnim operacijama.

Sustavi upravljanja proizvodnjom danas su važniji nego ikad za performanse. Pametni proizvodni digitalni pogon vođen je podacima i pretvara sve prikupljene i agregirane informacije u poslovnu vrijednost. Na primjer, to se može učiniti poboljšanjem upravljanja imovinom, zalihama i materijalima, dobivanjem informacija o proizvodnim procesima radi boljeg donošenja odluka, produktivnosti i upravljanja kvalitetom. Ovi koraci se provode koordinacijom proizvodnih aktivnosti.

Mjerenje vrijednosti i koristi (kvantitativnih i kvalitativnih) dobivenih korištenjem MES sustava danas je važnije nego ikad.

Sustavi upravljanja proizvodnjom nisu novi izum. Poput mnogih informacijskih sustava koji se razvijaju, oni su se s vremenom promijenili kako su se pojavile nove tehnologije (kao što su pohrana u oblaku i IoT).

U svojoj srži, Manufacturing Execution System je suradnja između planiranja proizvodnje i načina na koji je proizvodnja organizirana. Ako ovaj proces usporedimo sa živčanim sustavom, onda se MRP može smatrati mozgom, a MES živčanim sustavom.

MES se sastoji od nekoliko aspekata:

• pružanje zaposlenicima informacija potrebnih za pokretanje i izvođenje proizvodnje;
• pružanje menadžmentu pregled napretka proizvodnih naloga;
• kontrola kvalitete;
• prikupljanje statističkih podataka za analizu učinkovitosti proizvodnje.

Što je MES?

Vrlo često se MES smatra skupom senzora ili detektora. Trebali bi automatski prikupljati podatke i negdje ih slati. Zapravo je ovo pojednostavljenje. Koncept Manufacturing Execution System je mnogo širi. Ovaj sustav pomiče informacije između planiranja proizvodnje i izvršenja u oba smjera, a senzori prikupljaju samo podatke. Osim toga, tehnička sredstva ne predstavljaju niti analiziraju prikupljene informacije.

Naravno, senzori se mogu integrirati u MES sustav, ali oni nisu njegov glavni dio. Informacije se mogu prikupljati na mnogo načina koji se međusobno nadopunjuju i testiraju.

ERP i MES

Iako mnogi ERP softverski paketi za mala i srednja poduzeća tvrde da su potpuno prikladni za proizvodnju, to je zapravo točno samo do određene mjere. Mogu sadržavati module koji su obično korisni za većinu tvrtki, kao što su upravljanje zalihama (rezerve) ili CRM. Ali, ako nisu usmjereni na proizvodnju, ne uključuju sustave za izvršenje proizvodnje.

Naprotiv, MES je od početka softver za planiranje resursa koji se usredotočuje na proizvođača. Zbog toga, a osim modula za planiranje proizvodnje, obično sadrži posebne uvjete koji vam omogućuju organizaciju procesa proizvodnje u trgovinama. S namjenskim, većim tekstualnim sučeljem koje se može izvoditi na računalima, tabletima i drugim prijenosnim uređajima, MES je prikladan način da zaposlenici primaju zadatke i izvještavaju o napretku. Informacije o izvješćivanju odmah su dostupne menadžmentu (što znači napredak u proizvodnji), a mogu se vidjeti pokazatelji učinka u stvarnom vremenu, uključujući OEE (Overall Equipment Effectiveness).

Posjedovanje činjeničnih informacija i njihovo korištenje mogu povećati učinkovitost, povećati odzivnost, poboljšati procese i poboljšati zadovoljstvo kupaca.

Što to znači?

Na temelju prethodno navedenog, potpuna i iscrpna definicija MES sustava je sljedeća. To su automatizirani računalni sustavi koji se koriste u proizvodnji za praćenje i bilježenje pretvorbe sirovina u gotove proizvode. Ovi alati prikupljaju i pružaju informacije koje vam mogu pomoći u donošenju odluka o tome kako možete optimizirati svoje postojeće proizvodno okruženje kako bi vaš izlaz bio učinkovitiji. MES uvijek radi u stvarnom vremenu, a to vam omogućuje da zadržite kontrolu nad nekoliko dijelova proizvodnog procesa u isto vrijeme (na primjer, osoblje, ulazi, oprema i usluge podrške).

MES može istovremeno funkcionirati u nekoliko proizvodnih područja:

• planiranje resursa;
• upravljanje korištenjem proizvoda tijekom njihovog životnog ciklusa;
• ispunjenje narudžbe i povezano otpremanje;
• analiziranje proizvodnje i stoga upravljanje zastojima radi poboljšanja ukupne učinkovitosti opreme (OEE);
• praćenje materijala i upravljanje kvalitetom itd.

Postoje tri pristupa odabiru MES sustava koja se moraju uzeti u obzir. Ovako izgledaju. Možete iskoristiti unutarnje resurse unutar svog pogona, odabrati eksternalizaciju tvrtki treće strane s iskustvom u automatizaciji i razvoju softvera ili kupiti provjereno dugoročno rješenje po principu ključ u ruke od tvrtke koja je specijalizirana za proizvodnju izvedbenih sustava.

Interni resursi

Ova opcija ima izuzetno nisku stopu uspješnosti. In-house resursi mogu se činiti kao najjeftinije rješenje, ali će vam oduzeti većinu vremena i na kraju biti prilično skupi. U najgorem slučaju u praksi, tvrtka razvija vlastiti sustav više od 10 godina i zapošljava više od stotinu djelatnika. Rezultat je bio projekt koji nije baš uspio, s alatima toliko zastarjelim da je bilo nemoguće pronaći programere s potrebnim 10-godišnjim skupom vještina. U ovoj varijanti, ljudi mogu imati veliko znanje o specifičnim hardverskim zahtjevima, ali obično nemaju potrebno iskustvo da razumiju arhitekturu, dizajn i integraciju sustava za budućnost.

Tvrtka za automatizaciju i razvoj softvera

Tvrtke u ovoj kategoriji mogu imati talenta i iskustva u proizvodnom okruženju, ali općenito nemaju stvarnu sposobnost da izvedu i skaliraju dugoročno rješenje. Oni mogu sastaviti i razviti MES rješenje, ali imaju ograničeno iskustvo u alatima za automatizaciju zgrada. Svi primjeri MES-sustava stvorenih po takvoj narudžbi, u pravilu su jednokratni pokušaji koji nemaju objektivnu perspektivu da osiguraju puni povrat. Znanje o značajkama promjene i proširenja određenog sustava obično ima jedna ili dvije osobe, što ograničava dugoročnu održivost rješenja. Obično se razvijaju i ograničavaju mogućnostima alata za sloj automatizacije. Nedostaci MES sustava ove razine su što se ne stvaraju naprednim pristupom razvoju softvera.

Rješenje po principu ključ u ruke od provjerene tvrtke

Najbolji MES je arhitektura koju su osmislili i integrirali stručnjaci. Na primjer, neke od najvećih tvrtki imaju dokumentirane sustave kvalitete razvoja softvera, rigorozne postupke testiranja, napredno znanje o softveru, široku instalacijsku bazu i duboko razumijevanje niza proizvodnih mogućnosti. Ovi proizvođači, vođeni dugogodišnjom predanošću proizvodnji najboljih proizvoda u svom području stručnosti, dizajniraju proizvode koji su spremni za kontinuirano poboljšanje.

Trošak koji kupac plaća za takvo rješenje osigurava neusporediv povrat ulaganja (ROI). Osim toga, često takvi proizvođači ne samo da su u potpunosti u skladu sa standardima MES-a, već su i inovatori. Primajući redovita izdanja softvera, korisnik uvijek ima koristi od ključnih razvoja značajki i tehnologija. Zapravo, ovo je jedina opcija koja jamči da će poduzeće dobiti najbolju tehnologiju, te će stoga dugoročno dati najbolju vrijednost za novac.

Koje su prednosti MES-a?

Pravilna implementacija takvog sustava poboljšava učinkovitost proizvodne organizacije. Prije pojave računalnih sustava, MES se sastojao od rukom pisanih dijagrama i grafikona s međuspremnicima koji provjeravaju razine zaliha. Pruža prave informacije u pravo vrijeme, govoreći upravi postrojenja kako optimizirati trenutne uvjete za poboljšanje proizvodnje. U osnovi, ovaj sustav prati proces proizvodnje od faze sirovine do gotovog proizvoda.

Danas su računala napunjena MES-om u većini tvornica, nudeći obilje podataka i analiza koje su prije bile nedostižne tradicionalnim metodama. Predstavlja mnoge vrijedne kvalitete za proizvođače. Glavne od ovih prednosti MES-sustava vrijedno je detaljno razmotriti.

Izračun troškova postaje točniji

S MES-om se različiti troškovi kao što su rad, otpad, zastoji i održavanje bilježe u stvarnom vremenu izravno iz pogona. Voditeljski timovi zauzvrat koriste ove podatke za procjenu neprofitabilnih poslovnih modela i mogu odmah raditi na određivanju cijena i novim projektima. Budući da drugi sustavi također koriste te podatke, MES omogućuje vašoj tvrtki povećanje produktivnosti na svim proizvodnim mjestima.

Smanjite razinu otpada i preopterećenja

Funkcije sustava MES omogućuju preciznu analizu proizvodnih linija i gotovih proizvoda. Stoga detektira bilo kakve nedosljednosti ili aberacije na ovim linijama, odmah ih zaustavlja kako bi ograničio količinu proizvoda loše kvalitete i izgubljenog materijala.

Smanjite vrijeme zastoja

Korištenjem MES-a postaje moguće generirati realne planove proizvodnje. Zadaci MES-a odlično prate količinu i kvalitetu zaliha, sirovina i dijelova. Time se štedi vrijeme utrošeno na ponovno konfiguriranje rasporeda dok dio proizvodnje kontinuirano radi. Zahvaljujući tome, postaje moguće uključiti planiranje osoblja u ovaj program, učinkovito koristeći raspoložive resurse.

Smanjenje troškova

Korištenjem MES-a postaje moguće logički poredati sve operacije. To je zato što uprava tvrtke dobiva detaljan izvještaj o svim proizvodima, materijalima, vremenu i radu potrebnim za dovršetak posla. Ovaj proces u konačnici smanjuje troškove ili oslobađa osoblje od postojećih proizvodnih linija.

Smanjenje viška

Čuvanje viška zaliha ima svoju cijenu. Osim toga, plaćanje proizvodnih viškova, prijevoza, skladištenja i kontrole te robe može biti preskupo. MES će kontinuirano ažurirati evidenciju zaliha u kojoj će se detaljno prikazati svaki višak. To znači da će svi odjeli za nabavu, otpremu i raspored biti stalno svjesni što je dostupno u svakom objektu i što trebaju naručiti.

Jasno je da MES ne samo prati koliko proizvoda silazi s proizvodnih linija. Povećanje učinkovitosti postrojenja počinje s točnim zapisima o napretku rada, korištenju materijala i utrošenom vremenu. MES sustavi izvršavaju ovaj zadatak s lakoćom i preciznošću.

Što može biti zaključak?

Temeljem navedenog, MES je složen sustav koji kontrolira sve aktivnosti koje se odvijaju u proizvodnji. Njezin rad započinje raznim narudžbama kupaca, a završava analizom MRP sustava, glavnog rasporeda i drugih izvora planiranja. Sve to nam omogućuje da proizvodimo proizvode na najučinkovitiji, najjeftiniji, svrsishodniji i najkvalitetniji način.

Zašto nije moguće jednostavno generirati raspored narudžbi iz ERP-a?

Moderna proizvodnja je složeno okruženje koje se stalno mijenja. Planiranje mora uzeti u obzir razinu varijacije koja je obično izvan dosega tradicionalnih sustava - MRP, Master Scheduling, itd. MES razmatra i kontrolira najvažnije detalje ovog procesa.

Nepredvidive proizvodne situacije mogu uključivati:

• kvarovi automobila;
• nedostatak planiranog radnog dana;
• promjena vremena potrebnog za završetak posla;
• vrijeme čišćenja i održavanja opreme;
• promjena rokova isporuke;
• problemi s kvalitetom proizvoda;
• alternativni planovi rada;
• izmijenjeni popis dijelova;
• prisutnost ili odsutnost prijevoza;
• dostupnost kvalitetnih resursa;
• promjene kako bi se minimiziralo vrijeme procesa, postavke.

Stoga je potrebno svim osoblju u svakom proizvodnom odjelu osigurati prave alate i važne informacije kako bi se proizvodi proizvodili što optimalnije. Dobar proizvodni sustav radi u stvarnom vremenu, omogućujući planerima da odgovore na trenutnu disperziju u radnji. MES također odmah reagira na sve promjene, omogućujući vam da pomognete u donošenju bržih odluka o stvarima kao što su troškovi, degradacija kvalitete i zakašnjele isporuke. To je praktički osnova za sve što se događa u dućanu.

Integracija zatvorene petlje

Još jedna kritična karakteristika MES-a je sposobnost integracije sa sličnim sustavima. To ne samo da će eliminirati besmisleni ciklus prikupljenih podataka, već će vam omogućiti i potrebne prilagodbe kako biste okolne sustave približili stvarnosti. Na primjer, kritične informacije iz pogona potrebne su za ažuriranje drugih elemenata ERP sustava kao što su zalihe, obračun troškova i nabava. Vrijeme postavljanja može se poboljšati s novim metodama koje se koriste u radnji i potrebno ih je prenijeti u ERP za buduću upotrebu. To će omogućiti bolje prikupljanje informacija prilikom savjetovanja kupaca o predviđenim datumima isporuke za nove narudžbe ili pružiti uvid u predložene troškove prilikom donošenja odluka o cijenama. Informacije o stanju u trgovinama odražavat će stvarno stanje, omogućujući vam da izvršite potrebne prilagodbe za stalno ažuriranje drugih poslovnih sustava.

Zahtjevi za MES sljedeće generacije

Istraživanja su pokazala da mnogi na MES gledaju prvenstveno kao na alat za rješavanje problema eliminacije ljudske pogreške i osiguravanja potpune statistike.

Osim globalne vidljivosti, sljedeća generacija MES-a mora osigurati vidljivost u cijelom opskrbnom lancu. Poboljšanje prediktivnog održavanja također je dio optimizacije proizvodnih procesa. Prema pregledu, softver bi trebao pružiti alate koji će industriji omogućiti da postane proaktivna i u konačnici predvidi kvalitetu proizvoda.

Ove značajke trenutno ne postoje u MES-u ili nisu prilagođene korisniku. No, tehnologija se svakim danom razvija i sasvim je moguće da će te želje postati stvarnost.

Što je trenutno dostupno? Pregled postojećih sustava MES-a omogućuje izradu prilično pozitivnih prognoza. Dobro rade sa svim zadacima.

Što se danas koristi?

Do danas su tri sustava upravljanja proizvodnjom (MES) vodeća u Rusiji. Svaki od njih je dizajniran za učinkovitije upravljanje. Međutim, oni su dizajnirani za mali tip, iako među njima postoje razlike. Općenito, ova se ocjena može predstaviti na sljedeći način.

U Rusiji je FOBOS MES sustav očiti lider i koristi se u srednjim i ne baš velikim industrijama, češće u strojogradnji. Njegove glavne funkcije su planiranje unutar trgovine i sveobuhvatno upravljanje. Svakako mora biti integriran s ERP sustavom (ili "1C: Enterprise"), budući da je izgrađen na način da razmjenjuje podatke s drugim proizvodima. Jedini nedostatak je što se implementira u malim poduzećima.

YSB. Enterprise je dizajniran posebno za drvnu industriju. Osim toga, ima neke značajke, zbog kojih je primjenjiv samo na srednje velike organizacije. MES-sustav ima mali broj potrebnih i specijaliziranih funkcija za cjelovitu organizaciju rada. No, istovremeno je opremljen i nekim dodatnim opcijama, uključujući knjigovodstvo i upravljanje prodajom. Nedostatak je činjenica da program ima usku specijalizaciju.

Sustav PolyPlan opremljen je još skromnijom MES funkcionalnošću. Međutim, na tržištu je predstavljen kao alat za operativno planiranje dizajniran za inženjersku industriju. Izvorno je razvijen za automatiziranu i fleksibilnu proizvodnju. Glavna prednost je što je to najjeftiniji MES sustav do sada, pa je prilično tražen.

Svrsishodnost uvođenja ovakvog sustava diktira stanje na tržištu. Zahtjevi državne regulative i velikih kupaca (osobito u gumarskoj djelatnosti) u pogledu sljedivosti proizvedenih serija proizvoda postaju sve stroži, energetske tarife i dalje rastu, a konkurencija se pojačava. U tom smislu, zadaće učinkovitog upravljanja troškovima proizvodnje i smanjenja troškova postaju prioritet kako bi se održala konkurentnost proizvoda. MES pruža priliku za rješavanje ovih problema. Sustav će poduzećima pružiti skup alata za učinkovitije upravljanje proizvodnjom, a korporativni centar - operativne informacije za proaktivno donošenje odluka. BASF, DuPont, Ineos i drugi lideri u globalnoj petrokemijskoj industriji implementirali su i razvijaju MES sustave, proširujući njihovu funkcionalnost kako bi pokrili cjelokupno operativno upravljanje.

Što je MES?

MES je potreban za automatizaciju upravljanja proizvodnjom. Ovaj sustav objedinjuje on-line niz podataka koji dolaze iz automatiziranih sustava upravljanja procesima, mjernih stanica i automatiziranih radnih stanica (AWS) za ručni unos. Aplikacijski moduli sustava rade s cjelokupnom količinom informacija akumuliranih u bazi podataka. Dakle, dolazi do generalizacije i prijevoda u oblik pogodan za analizu svih informacija o poduzećima.

Istodobno, MES i njegova pododjeljka LIMS (sadrži laboratorijske informacije, informacije o kontroli kvalitete i sl.) će osigurati potrebne podatke implementiranom ERP sustavu, sustavu upravljanja lancem opskrbe i proizvodnom sustavu. Stoga PSS koristi niz pokazatelja za procjenu učinkovitosti proizvodnje (ključni među njima je korisno radno vrijeme). MES će pomoći u njihovom izračunavanju, oslobađajući tim od rutinskih radnji prikupljanja i obrade brojeva, štoviše, značajno ubrzavajući ovu proceduru, budući da podaci s proizvodnih mjesta dolaze u stvarnom vremenu, u prikladnom standardnom obliku. Za upravljanje ERP-om i opskrbnim lancem, MES će prenijeti proizvodne računovodstvene podatke s niže razine (računovodstveni čvorovi i sustavi kontrole procesa).

Općenito, sve informacije potrebne za planiranje postaju dostupne i nedvosmisleno interpretirane. Stvara se jedinstveni informacijski poslovni prostor poduzeća i direkcija koji sadrži aktualne informacije o tehnologiji, potrošnji energije i kvaliteti.

Moduli sustava

Baza podataka u stvarnom vremenu služi za prikupljanje informacija iz sustava upravljanja procesima, automatiziranih mjernih stanica i drugih izvora operativnih podataka o proizvodnji. Stotine tisuća parametara i događaja pohranjene su u bazi podataka velikih poduzeća. Povijest svake promjene parametra arhivira se kao vremenska serija koja se ažurira svake sekunde. Ovim se podacima može pristupiti putem aplikacija, na primjer: tehnološko praćenje (o čemu se govori u nastavku) omogućuje vam da izgradite graf i retrospektivno vidite kako se određeni parametar mijenja u određenom razdoblju. Podacima pohranjenim u bazi podataka može se pristupiti godinama kasnije.

Praćenje procesa i kontrola otpreme- ovi moduli rade s cjelokupnom količinom informacija akumuliranih u bazi podataka, omogućujući korisniku da "bude u toku" s proizvodnim procesom. Za upravitelja postrojenja, MES objedinjuje sve informacije iz različitih sustava upravljanja postrojenjem u jedan „prozor“, dajući pregled stanja postrojenja u stvarnom vremenu. Otpremnik vidi kretanje sirovina, poluproizvoda, gotovih proizvoda. Prima poruke upozorenja koje pokazuju gdje situacija odstupa od normalne i može odmah reagirati na rizik od neplaniranog zastoja ili bilo kojeg drugog incidenta. Jedinstveni sustav olakšava koordinaciju između radionica, omogućuje vam uvođenje funkcije "jedinstvene kontrolne sobe" u poduzeću.

Računovodstvo primarne proizvodnje. Ovaj modul automatizira generiranje izvješća. Danas se u poduzećima izvještavanje o proizvodnji generira ručno. U to su uključeni deseci stručnjaka. Automatizacija eliminira ljudski faktor, uključujući transparentne i dosljedne podatke u izvješću. Uvijek je moguće vidjeti koji se temeljni podaci kriju iza svake brojke u izvješću. Modul povezuje sustave planiranja sa stvarnim stanjem proizvodnje. Provedba plana prati se u realnom vremenu.

Modul za analizu učinkovitosti proizvodnje i opskrbe energijom omogućuje vam identificiranje odnosa između parametara procesa, kao i utvrđivanje glavnih čimbenika koji utječu na te parametre. Dakle, nakon nekoliko godina gledanja statistike rada instalacije, tehnolog može odrediti optimalnu potrošnju pare za proizvodnju proizvoda ciljne kvalitete. MES također pruža tehnolozima posebne programe koji olakšavaju uspostavljanje stopa potrošnje i optimalnog režima. Na primjer, povezivanjem proizvodnih i energetskih parametara, možete optimizirati potrošnju energije uz proizvodnju istih količina proizvoda iste kvalitete.

Materijalna i energetska bilanca. Već primarno računovodstvo proizvodnje omogućuje smanjenje pogrešaka u prijenosu podataka i lokaliziranje gubitaka. Kvintesencija proizvodnog računovodstva je smanjenje ugovorene materijalne i energetske bilance. Trenutne metode usklađivanja bilance temelje se na brojnim približnim izračunima i ne dopuštaju dobivanje pouzdanih vrijednosti za svaki pogon poduzeća. Osim toga, ne postoji transparentan i objektivan mehanizam za raspodjelu gubitaka u cijelom pogonu između radionica i postrojenja, što otežava utvrđivanje gubitaka na mjestu njihovog nastanka. Izazov je otkriti izvore i uzroke gubitaka. Planiranje i praćenje potrošnje energije organizirano je po istom principu. MES prikuplja podatke on-line, agregira ih i prikazuje stvarnu situaciju potrošnje energije. Prema konzervativnim procjenama, pravilna primjena svih MES modula (zajedno s tehničkom instrumentacijom energetskih resursa, kompetentnim procesima upravljanja i sustavom motivacije za uštedu energije) smanjit će potrošnju za 3-5%. To je 1-1,5 milijardi rubalja godišnje za sva poduzeća SIBUR-a.

MES je već u SIBUR-u

I sada svaka 2 sata podaci s 24 mjerne postaje ulaze u MES u Upravu za ugljikovodične sirovine, a svaki dan se zbirni pokazatelji učitavaju u ERP. Odjel za plastiku i organsku sintezu prati proizvodnju i kvalitetu proizvoda Sibur-Khimprom koristeći MES. Uprava za sintetičku gumu u Togliattikauchuku također aktivno koristi podatke ASODU-a, a najviši menadžeri Voronezhsintezkauchuk-a čak su zatražili prijenos podataka iz sustava ASODU (operativno upravljanje otpremom) na svoje iPade.

Postoje poduzeća koja su i prije početka korporativnog programa pokušala implementirati MES. To su Sibur-Khimprom, Voronezhsintezkauchuk, SiburTyumenGaz, Yugragazpererabotka, Tolyattikauchuk, POLIEF. Prije svega implementirani su najjednostavniji, osnovni MES moduli. Međutim, lokalna implementacija u svakom pojedinačnom poduzeću manje je učinkovita od korporativnog sustava. I što je najvažnije, važno je implementirati MES uz ERP, PSS i druge korporativne projekte koji će otključati njegov puni potencijal.

U sklopu korporativnog programa razvijena je ciljna vizija funkcije Učinkovitost proizvodnje. Utvrđeni su zahtjevi za sustave i stupanj integracije te odabrane IT platforme. Pododjeljak LIMS implementira se u kompanijama Tomskneftekhim, Tobolsk-Neftekhim, Togliattikauchuk i Tobolsk-Polymer. Izrađen je plan za implementaciju MES/LIMS-a u cijeloj tvrtki. Očekuje se da će prva faza provedbe biti dovršena do 2015. godine, a druga - do 2017. godine.

Dizajnira se standardno MES rješenje za poduzeća SIBUR-a. Istodobno se već provode kratkoročni projekti akceleratora, što omogućuje smanjenje vremena implementacije MES-a i demonstriranje njegovog rada u stvarnoj proizvodnji. Primjerice, na lokaciji Sibur-Khimproma uvodi se modul „računovodstvo primarne proizvodnje“. U budućnosti će se koristiti za demonstraciju rada sustava. To će vam omogućiti da brzo dobijete povratne informacije od budućih korisnika i isprobate standardna rješenja.

O prednostima automatizacije

Direktor funkcije "Pružanje informacijske infrastrukture proizvodnih poslovnih procesa" Lev Bondarenko.

Aktivno razgovaramo s poduzećima o potrebi za automatiziranim balansiranjem materijala za poboljšanje učinkovitosti. Povećanje učinkovitosti nemoguće je bez sustava za praćenje operativnih aktivnosti (na primjer, važno je pratiti usklađenost sa standardima rashoda, iznosom nepovratnih gubitaka). Predlažemo menadžmentu poduzeća da pojača kontrolu nad ovim pokazateljima: „Postoji li problem s gubicima? Imate problem s regulacijom? Evo alata za pomoć." Prema našem iskustvu, ljudi su isprva oprezni s novim alatom, a onda ne mogu živjeti bez njega - toliko se naviknu na činjenicu da im je svaka informacija o bilo kojem proizvodnom pogonu dostupna na vršku prsta. Štoviše, ovaj alat je tražen na svim razinama: od osnovne razine proizvodnje do najvišeg menadžmenta tvrtke. Sada stranice imaju osjećaj da su i same kupci MES/LIMS-a, prije svega. I jako nam je važno da ljudi ne budu razočarani. Prikupljamo zahtjeve korisnika, provodimo dubinske intervjue, doznajemo što točno žele od MES-a. Ti će podaci biti temelj standardnog rješenja - MES standarda za SIBUR. Štoviše, u nekim iznimnim slučajevima (npr. u slučaju procesa "razvrstavanja briketa u šarže" u proizvodnji gume) možemo malo odstupiti od standarda za dobrobit slučaja.

Sergej Polonyankin, direktor proizvodnje SIBUR-ove Direkcije za sintetičku gumu.

Dok sam radio u Togliattikauchuku, svakodnevno sam koristio operativni sustav upravljanja dispečerom (ASODU), koji je instaliran u proizvodnji butilne gume. U sustavu me zanimala temperatura polimerizacije, suhi talog, broj uređaja u radu, razina u parkovima. Sve sam to mogao pratiti sa svog računala. Mogao sam vidjeti kako funkcionira noćna smjena, koji su trenutni parametri u sustavu, koji su problemi, ako ih ima. Ovo je bolje nego nekoga pitati: osoba možda ne razumije pitanje ili je nedovoljno kompetentna, netko će se sramiti ili čak bojati reći istinu. A u automatiziranom sustavu sve je vidljivo, informacije su točne, objektivne, prikazane u obliku grafikona. Trendovi su vidljivi. Bio sam jako zadovoljan i sada se zalažem da se ovaj sustav, iako nije jeftin, ugradi u druge proizvodne pogone poduzeća. Sa sigurnošću mogu reći da će nam uvođenje MES-a omogućiti učinkovitije vođenje procesa, stalno praćenje troškova i objektivno, adekvatnije i brže reagiranje na odstupanja koja su moguća u radu.

Alexey Biketov, tehnički direktor SiburTyumenGasa.

Uvođenje automatiziranog dispečerskog sustava došlo je zbog potrebe brzog dobivanja proizvodnih pokazatelja poduzeća u on-line načinu rada. Uvođenjem automatske centralne kontrolne sobe (ACD) dispečeri su oslobođeni rutinskog posla prikupljanja informacija putem telefona, faksa i ručnog održavanja režimskih listova. Video ploča u središnjoj kontrolnoj sobi u Nižnjevartovsku prikazuje informacije o glavnim proizvodnim pokazateljima poduzeća SiburTyumenGas u stvarnom vremenu. A kada su najnovije informacije dostupne dispečeru, kvaliteta donošenja odluka se značajno povećava. Ove godine implementiran je automatski prijenos podataka o preradi sirovina i puštanju gotovih proizvoda iz ADC-a u SIBUR-ov ERP, čime je značajno smanjeno vrijeme unosa podataka i rizik od izobličenja prilikom ručnog unosa.

Egor Sokolov, Anastasia Drozdova, Gennady Metan

Projekti implementacije MES-sustava donose vrlo opipljiv ekonomski učinak. Primjerice, projekt u tvornici Flender u Njemačkoj, gdje je MES sustav upravljao s oko 150 komada opreme bazirane na heterogenim CNC sustavima i integriran sa SAP ERP sustavom, isplatio se u roku od godinu dana, dok je povećanje iskorištenosti opreme doseglo 5 %.

Na prvi pogled, integracija informatičkih sustava za podršku proizvodnom procesu ne bi trebala uzrokovati ozbiljne probleme. Svaki moderni sustav numeričkog upravljanja izgrađen je na temelju industrijskog računala opremljenog mrežnom karticom. Lokalne mreže su postavljene u mnogim poduzećima, ujedinjujući radna mjesta stručnjaka od razine voditelja proizvodnje do razine tehnologa i operatera. Čini se da ništa ne sprječava integraciju svih usluga uključenih u proizvodni krug u jedinstveni informacijski prostor. Zašto su potpune implementacije sustava planiranja resursa poduzeća (ERP), sustava za izvršavanje proizvodnje (MES) i upravljanja životnim ciklusom proizvoda (PLM) tako rijetke u današnjim ruskim poduzećima.

Problemi koji se javljaju u poduzećima pri implementaciji MES sustava mogu se podijeliti na organizacijske i tehničke.

Organizacijski razlozi

– Klijent nije zreo. Poduzeće često nije spremno za implementaciju informacijskog sustava. To se očituje na mnogo načina: organizacijska previranja, nedostatak infrastrukture i stručnjaka, ali glavna stvar je nedostatak motivacije osoblja za razvoj i povećanje učinkovitosti.

"Pravilo tri nokta". Ovo pravilo, koje je postojalo u vrijeme SSSR-a, ispričao je zaposlenik odjela jednog od sveučilišta. U uredu vlasti zabijena su tri čavala u zid. Na prvi čavao obješen je papir s tekstom zapovijedi da se izvrši ova ili ona zapovijed. Ako je došao podsjetnik, onda je bio obješen na sljedeći čavao. Kao što možete pretpostaviti, obavljali su samo one zadaće čiji je podsjetnik "došao" do trećeg nokta. Bilo je to oko 20% zadataka. U kontekstu članka, problem ćemo formulirati kao nespremnost osoblja da se pridržava naredbi uprave. Razlozi za to mogu biti različiti - od nedostatka odgovarajućih objašnjenja uprave do nespremnosti da ispunjavaju svoje neposredne dužnosti.

"U ovom pothvatu nikada nećete imati projekt." Tako su nam rekli u jednom od velikih ruskih poduzeća sa strane. Pokazalo se da su se u trećoj smjeni na opremi obavljali neproizvodni poslovi. U to su vrijeme strojevi radili, ali su proizvodili proizvode u interesu šefa trgovine, koji se bavio komercijalnim aktivnostima "lijevo". Naravno, uvođenjem MES-a takva situacija se načelno nije mogla razviti. Nažalost, ovaj primjer nije jedinstven.

"Za provjeru". Razlozi pokretanja provedbenih projekata MES-a često nemaju veze s potrebom kontrole procesa. Takvi projekti često služe interesima pojedinačnih donositelja odluka, a ne interesima proizvodnje. Primjer je nedavna implementacija MES-a u velikom ruskom poduzeću. Senzori instalirani na opremi omogućili su registraciju stotina stanja. Međutim, u okviru ovog projekta zabilježena su samo dva stanja za svaki komad proizvodne opreme – “uključeno” i “isključeno”. Jasno je da se s takvim primitivnim mjerenjima nema što govoriti o upravljanju proizvodnjom. Naravno, implementacija MES-a ocijenjena je uspješnom, a podružnica koja je pokrenula pilot projekt dobila je nalog da ga proširi.

Tehnički razlozi

Neusklađenost softverskih modula. Često je mogućnost integriranja informacijskih sustava, koju je deklarirao dobavljač, zamišljena i potrebna je ozbiljna revizija programskog koda.

Trošak integracije. Moguće je da će trošak integracije ručnog stroja s MES-om biti usporediv s cijenom samog stroja.

Zatvoreni CNC sustavi. Nije isključena visoka složenost integracije MES-a s CNC sustavom, informacije o kojima je proizvođač opreme ili zatvoren ili izgubljen i ne može se vratiti.

Jamstvo na opremu. Postoje situacije kada je sve spremno za provedbu projekta, međutim, proizvođač opreme zabranio je izmjene i instaliranje dodatnog softvera u CNC sustav.

Nedostatak funkcionalnosti. Riječ je o nedostatku implementiranog rješenja za integraciju MES-a s ERP i PLM sustavima.

Čimbenici uspjeha

Formulirajmo potrebne uvjete za uspješnu provedbu projekta implementacije MES-a.

Prije svega analizirati potrebu implementacije MES sustava u poduzeću i postaviti cilj implementacije. Cilj bi trebao imati mjerljive kriterije: povećati produktivnost, smanjiti troškove, poboljšati kvalitetu i smanjiti vrijeme zastoja. Određivanje ukupne učinkovitosti opreme, optimizacija proizvodnje ili implementacija MES-a kao takvog su dobre i korisne ideje, ali iza njih moraju stajati konkretne brojke i profit.

Pronađite saveznike - one koji će vam pomoći implementirati rješenje na svim razinama proizvodnje. Glavni menadžer i predradnik su u određenoj mjeri podjednako zainteresirani za dostupnost operativnih informacija i provedbu plana proizvodnje.

Definirajte opseg projekta. Za postojeću proizvodnju preporuča se započeti s pilot projektom za 10-12 strojeva. Međutim, razmislite o tome gdje ćete dobivati ​​proizvodne narudžbe, tehnološke programe, podatke o alatima itd. Imajte na umu unaprijed kako se projekt može proširiti s lokacije na razinu postrojenja, od podnošenja narudžbi u formatu Microsoft Excel do primanja od ERP-sustava kroz integracija.

Kupnja i korištenje potpuno objedinjene opreme temeljene na jednom ili dva upravljačka sustava. Svaki sustav mora se moći povezati s mrežom na temelju standardnog protokola. Prilikom kupnje nove opreme zahtijevati od proizvođača da generira skupove podataka za automatsko prikupljanje podataka za naknadno automatsko prikupljanje podataka te zahtijevati elektroničke rasporede održavanja, kao i funkcije upravljanja alatima za naknadno prikupljanje podataka o alatima u MES-u. Mogu postojati i drugi uvjeti potrebni za mrežnu integraciju.

Sve navedeno značajno će smanjiti troškove projekta i omogućiti vam brzu implementaciju tako važnih funkcija MES-a kao što su praćenje stanja i raspodjela resursa, analiza učinkovitosti, upravljanje proizvodnim procesom, upravljanje održavanjem i popravcima itd.

Svaki komercijalni projekt mora se isplatiti i donijeti profit. Unaprijed pripremite slučaj za projekt i izračun povrata ulaganja (ROI).

Smanjite rizike - koristite standardne proizvode s provjerenim procesima. Poželjno je imati referentne projekte kako u Rusiji tako iu inozemstvu. Korištenje nestandardnih neprovjerenih rješenja dvojbeno je u smislu postizanja rezultata i prepuna je gubitka vremena u budućnosti.

Koristite rješenje koje se implementira s ciljem daljnje integracije između ERP, PLM i MES sustava kako biste stvorili kompletnu IT infrastrukturu. Ono što danas izgleda kao atraktivan vodič za budućnost, već sutra može postati relevantno.

Različiti su motivi za uvođenje informacijskih sustava u proizvodnju. Bez obzira na njih, potrebno je biti svjestan da će MES sustav biti učinkovit alat za povećanje produktivnosti rada i smanjenje troškova samo ako su ciljevi i zadaci implementacije i korištenja jasni i podržani na svim razinama proizvodnje. Pristigle brojke i podatke treba analizirati, organizacijske probleme ne samo identificirati, već i riješiti, a po potrebi i eskalirati. Zapamtite: uspjeh je u vašim rukama.

Arkady Dilman, voditelj projekta u Siemensu; [e-mail zaštićen]