doma > Poslovno partnerstvo

Miti in realnost implementacije MES-sistemov. MES-sistemi (izvedbeni sistem proizvodnje, sistem nadzora proizvodnega procesa): funkcije, naloge, prednosti in slabosti projektov Mes

29.11.2013, petek, 12:11 po moskovskem času

Danes industrijska podjetja skrbijo za povečanje učinkovitosti. Ta naloga vpliva predvsem na organizacijo proizvodnih procesov. Kako optimalno obremeniti? Kako skrajšati proizvodni cikel in hkrati ne zmanjšati kakovosti izdelkov? Kako kratkoročno in srednjeročno pravilno načrtovati delo obrata? Kako ugotoviti, kaj točno in v kateri delavnici se trenutno proizvaja? Na žalost v mnogih ruskih podjetjih takšna vprašanja "visijo v zraku". Sistemi Manufacturing Execution System (MES) pomagajo odgovoriti nanje. V Rusiji je še vedno malo primerov njihove uporabe. Anton Sushkevich, generalni direktor NVision Group, v intervjuju za CNews govori o projektih za implementacijo rešitev MES in njihovih zmožnostih.

strani: prejšnji | | 2

Ukvarjamo se predvsem z avtomatizacijo proizvodnje na osnovi MES v korist naftnih podjetij, elektroenergetskih podjetij, rudarske in metalurške industrije. Pri tem nam pomagajo močna partnerstva s svetovnimi proizvajalci platform MES – OSIsoft in Wonderware Invensys. Razvili smo najvišjo raven strokovnega znanja na področju rafiniranja nafte in petrokemije. V tem sektorju izvajamo MES od leta 2009, nekateri naši strokovnjaki pa delajo v industriji že več kot 20 let. Zato se lahko »pohvalimo« s premišljenim metodološkim pristopom in solidnimi izkušnjami pri izvajanju: sistemi, ki smo jih ustvarili, delujejo v več velikih rafinerijah nafte s skupno predelovalno zmogljivostjo več kot 22 milijonov ton na leto.

CNews: Povejte nam več o projektih na tem področju. Katere poslovne težave rešujemo z uvedbo MES?

Anton Suškevič: Naša ekipa je izvedla enega največjih projektov na trgu v rafineriji ANK Bashneft. Najprej je bila rešitev MES lansirana v eni od glavnih predelovalnih obratov stranke, nato pa je bila uspešno prenesena v druga podjetja.

Na prvi stopnji so naši strokovnjaki izvedli natančen pregled tehnoloških objektov in tokov rafinerije, nato izdelali matematični model proizvodnje in ga implementirali v informacijski sistem, ki temelji na platformi PI Systems OSIsoft. Informacijski sistem je integriran s celotnim ACS kompleksom rafinerije, konfiguriran je prenos načrtovanih podatkov iz SAP ERP. Podatki ACS se vnašajo v bazo v realnem času, ustreznim službam pa se zagotovijo operativne informacije za dan poročanja (po potrebi z akumulacijo za mesec poročanja) o tem, kako poteka proizvodni proces: kako se naložijo inštalacije, kakšna je proizvodnja naftnih derivatov, kakšni so kazalniki kakovosti naftnih derivatov. Danes se uvajanje MES nadaljuje – v teku je razvoj informacijskega sistema, ki je že postal sestavni del vodenja proizvodnje.

Rezultat je očiten. Prvič, vsi tehnični in ekonomski oddelki rafinerije prejemajo zanesljive in strukturirane podatke o vseh proizvodnih procesih v realnem času. Model, na katerem temelji sistem, zagotavlja en sam vir informacij o trenutnih procesih. Z enakimi podatki delajo vsi nivoji uporabnikov - od upravljavcev elektrarn in zaposlenih v inženirskih in meroslovnih službah do glavnega tehnologa, glavnega mehanika in glavnega dispečerja. To je močno poenostavilo in pospešilo interakcijo med vsemi oddelki tovarne.

Drugič, upravljanje rafinerije je prejelo močno analitično orodje, zahvaljujoč kateremu vodje hitro prejmejo podatke o proizvodnji na spletu in vidijo izpolnjevanje nalog.

Poleg tega vam uporaba MES omogoča ustvarjanje informacijske baze za statistične analize in napovedi ter usposabljanje proizvodnega osebja. Ta del ni povezan z neposrednim operativnim vodenjem, je pa zelo pomemben za izgradnjo in optimizacijo proizvodnih procesov.

CNews: Ali obstajajo posebne zahteve za infrastrukturo naročnika? Kateri so dejavniki za uspešno izvedbo?

Anton Suškevič: Kakovost dela MES je neposredno odvisna od stopnje opremljenosti inštalacij, obdelovalnih strojev in druge opreme z orodji za avtomatizacijo, voznega parka kontrolne in merilne opreme itd. Pomembno je uporabljati sodobne senzorje in naprave. Številna ruska podjetja imajo na žalost 30-letne kontrolorje. To ne le otežuje implementacijo MES, ampak jo pogosto postavlja pod vprašaj. V takih primerih je bolj pomembno namestiti novo avtomatizacijo kot ustvariti sistem na najvišji ravni.

Posebne želje so za delo ekipe izvajalca in naročnika. Pomembno je, da kupca zanima končni rezultat in zagotavlja kakovostne podatke za ankete. Praksa kaže, da več zaposlenih strank je vključenih v proces izvajanja, višja je stopnja zadovoljstva z rezultatom. Tudi druga stran ne bi smela delati projekta »zase«, integrator naj bo v vseh fazah izjemno pozoren na svojo stranko. Pri projektu za Bashneft je skupna ekipa odlično sodelovala: kljub obsegu je bila izvedba izvedena kakovostno in pravočasno. Sistem se še naprej razvija pod nadzorom obeh strani.

CNews: Ali lahko projekte avtomatizacije neprekinjene proizvodnje imenujemo tipični?

Anton Suškevič: Opozoril sem že na edinstvenost vsake posamezne proizvodnje in potrebo po osebni izpopolnjevanju in nastavitvi sistema. Na primeru naftne industrije lahko rečemo, da se kupec po uspešni implementaciji v eni od tovarn odloči, da bo pozitivno izkušnjo ponovil na podobna podjetja, se osredotoči na kopiranje že implementirane funkcionalnosti. V večini primerov se za osnovo izbere ista programska in strojna platforma ter ista implementacijska ekipa.

CNews: Koliko stane uvedba sistemov nivoja MES in od katerih dejavnikov je cena odvisna?

Anton Suškevič: Stroški izdelave MES, tako kot večina IT projektov, so sestavljeni iz stroškov programske in strojne opreme ter izvedbenih storitev. Cena programske opreme je odvisna od količine funkcionalnosti in števila integriranih virov. Končna cena rešitve MES se giblje od nekaj sto tisoč dolarjev za osnovno funkcionalnost do nekaj milijonov za edinstveno rešitev s polnimi funkcijami.

Sistem MES je zahteven po virih strojne opreme, vendar je delež stroškov opreme v skupnih stroških nepomemben. V idealnem primeru bi programsko opremo lahko gostili na virtualnih strežnikih v lastnih podatkovnih centrih podjetja. In mnoga velika podjetja običajno že imajo takšne vire.

CNews: Kako lahko ocenite donosnost projektov za uvajanje sistemov MES?

Anton Suškevič: Neposredna posledica uvedbe MES je natančno izvajanje obstoječega proizvodnega načrta, izpolnjevanje zahtev glede kakovosti izdelkov, zmanjševanje odpadkov, nenačrtovane zaustavitve opreme in nižji stroški energije. Vsi se dobro zavedajo, da že rahlo izboljšanje teh parametrov neposredno vpliva na finančno uspešnost podjetja kot celote. Pomembno je tudi, da MES zagotavlja statistiko, katere analiza podjetjem pomaga zmanjšati tveganje za okvare opreme, ki tako ali drugače vodijo v gospodarske izgube.

Po splošnih podatkih mednarodnega združenja proizvajalcev in uporabnikov MES se učinkovita obremenitev opreme pri uporabi takšnih sistemov poveča za 30-60%, zmanjšanje stroškov energije je blizu 40%, doba vračila pa doseže 6 mesecev. . Seveda je precej težko vnaprej ovrednotiti vse pozitivne učinke za vsak posamezen primer, vendar lahko rečemo, da so prav sistemi MES tisti, ki neposredno vplivajo na ekonomsko uspešnost proizvodnje.

CNews: Kakšne so po vašem mnenju možnosti za razvoj tega področja v Rusiji?

Anton Suškevič: Zagotovo najsrečnejši. Ti sistemi so že postali razširjeni v neprekinjeni proizvodnji – pridobivanju nafte in plina, rafiniranju nafte, petrokemiji. Naftne družbe v večini svojih rafinerij so že zaključile implementacijo glavne funkcionalnosti MES in zdaj prehajajo na izdelavo analitičnih aplikacij, orodij za optimizacijo proizvodnih procesov. Po naših napovedih bo industrija v prihodnjih letih povpraševala po rešitvah za uravnoteženje materialnih in energetskih bilanc ter izboljšanje tehnoloških procesov.

MES rešitve so iskane v rudarstvu, metalurgiji, kovinarstvu, strojništvu, projektov pa je še malo. Večina podjetij v teh panogah mora namestiti sodobno opremo za avtomatizacijo, povečati stopnjo inteligence in obvladljivosti tehnoloških procesov. Vendar pa obstaja veliko omejevalnih dejavnikov: zmanjšanje investicijskih programov zaradi upočasnitve svetovne gospodarske rasti, povečana konkurenca iz uvoza. Toda brez stavi na učinkovitost proizvodnje je nemogoče ohraniti tržni delež in rast dobička, zato menim, da bodo sistemi MES v bližnji prihodnosti zasedli svoje mesto v IT pokrajini katerega koli podjetja.

strani: prejšnji | | 2

Sistemi MES so računalniški sistemi, ki se uporabljajo v proizvodnji za sledenje in dokumentiranje pretvorbe surovin v končne izdelke. Zagotavljajo informacije, ki odločevalcem pomagajo razumeti, kako je mogoče optimizirati trenutne razmere v obratu za izboljšanje proizvodnje. MES delujejo v realnem času, da zagotovijo nadzor nad več elementi proizvodnega procesa (npr. vhodi, osebje, stroji in službe za pomoč uporabnikom).

Kako deluje?

Poenoteni sistemi upravljanja MES lahko delujejo na več funkcionalnih področjih: upravljanje definicij izdelkov skozi njihov življenjski cikel, načrtovanje virov, izpolnjevanje in odpremo naročil, analiza proizvodnje in upravljanje izpadov za splošno učinkovitost opreme (OEE), kakovost izdelkov ali sledenje materiala itd. d.

Tak sistem ustvari "vgrajen" zapis, ki zajema podatke, dogodke in rezultate proizvodnega procesa. To je lahko še posebej pomembno v reguliranih panogah, kot so hrana in pijača ali farmacevtska industrija, kjer se lahko zahteva dokumentacija in validacija procesov, dogodkov in dejavnosti.

Idejo MES lahko razumemo kot vmesni korak med sistemom za načrtovanje virov podjetja (ERP) in sistemom za upravljanje preverjanja in sestavljanja (SCADA) ali nadzornega sistema.

V zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja so bile ustanovljene industrijske skupine, kot je MESA (International-Manufacturing Enterprise Solutions Association), da bi regulirale kompleksnost in dajale priporočila za izvedbo sistemov MES.

Prednosti

Ti sistemi pomagajo ustvariti brezhibne proizvodne procese in zagotavljajo povratne informacije o zahtevah v realnem času. Poleg tega nudijo vse bistvene informacije na enem mestu. Druge prednosti uspešnega izvajanja sistemov MES lahko vključujejo:

  1. Zmanjšanje količine odpadkov, njihova predelava in uničenje, tudi v krajšem času.
  2. Natančnejše zbiranje informacij o stroških (kot so delo, izpadi in orodja).
  3. Povečajte čas delovanja.
  4. Izvajanje brezpapirnega dela.
  5. Zmanjšajte presežke z odpravo zalog za vsak primer posebej.

Vrste MES

S široko uporabo zbranih podatkov za določen namen so se pojavili številni sistemi MES. Njihov nadaljnji razvoj v devetdesetih letih je privedel do povečanja njihove funkcionalnosti. Združenje Manufacturing Enterprises Association (MESA) je nato uvedlo strukturo z opredelitvijo 11 funkcij, ki so omejile obseg MES. Leta 2000 je standard ANSI/ISA-95 ta model združil z referenčnim modelom Purdue (PRM).

Določena je bila funkcionalna hierarhija, v kateri je bil izvršilni MES na 3. ravni med ERP na 4. ravni in procesnim nadzorom na ravneh 0, 1, 2. Od objave tretjega dela standarda leta 2005 so bile dejavnosti na 3. stopnji razdeljene. v štiri glavne dejavnosti: proizvodnja, kakovost, logistika in vzdrževanje.

Med letoma 2005 in 2013 so dodatni ali revidirani deli standarda ANSI/ISA-95 podrobneje opredelili strojno opremo MES, ki pokrivajo, kako so funkcije notranje porazdeljene in informacije se izmenjujejo tako znotraj kot zunaj.

Funkcionalna področja

Z leti so mednarodni standardi in modeli razširili obseg teh orodij v smislu njihove učinkovitosti. Običajno so namen in funkcije sistemov MES naslednje:

  1. Upravljajte definicije izdelkov. To lahko vključuje shranjevanje, urejanje različic in izmenjavo podatkov z drugimi sistemi, kot so proizvodna pravila, seznam materialov, štetje virov, mejniki procesa in podatki o kakovosti, ki se vsi osredotočajo na določanje, kako je izdelek zgrajen.
  2. Upravljanje virov. To lahko vključuje registracijo, izmenjavo in analizo informacij o virih, ki so na voljo in so na voljo za pripravo in izvedbo proizvodnih naročil.
  3. Načrtovanje (proizvodni procesi). Te dejavnosti definirajo urnik proizvodnje kot niz nalog za izpolnitev za izpolnjevanje proizvodnih zahtev, ki običajno izhajajo iz načrtovanja virov podjetja ali specializiranih naprednih sistemov načrtovanja, ki zagotavljajo optimalno uporabo lokalnih virov.
  4. Pošiljanje proizvodnih naročil. To lahko glede na vrsto proizvodnih procesov vključuje nadaljnjo distribucijo serij, serij in delovnih nalogov, njihovo izdajo delovnim centrom in prilagajanje nepredvidenim razmeram.
  5. Izpolnjevanje proizvodnih naročil. Medtem ko dejansko izvedbo upravljajo sistemi za nadzor procesov, lahko MES izvaja preglede virov in obvešča druge sisteme o napredku proizvodnih procesov.
  6. Zbiranje proizvodnih podatkov. Ta funkcija MES vključuje zbiranje, shranjevanje in izmenjavo procesnih podatkov, statusov strojev, informacij o materialu in proizvodnih dnevnikov bodisi v omari za kartoteke bodisi v relacijski bazi podatkov.
  7. Analiza proizvodne uspešnosti. Iz surovih zbranih podatkov pridobiva koristne informacije o trenutnem stanju proizvodnje. Ti vključujejo preglede zmogljivosti (WIP) in pretekle uspešnosti (kot je splošna učinkovitost opreme ali katera koli druga podobna metrika).
  8. Sledenje proizvodnje in sledenje. To je registracija in pridobivanje povezanih informacij za predstavitev celotne zgodovine prodaj, naročil ali opreme. To področje je še posebej pomembno za panoge, povezane z zdravstvom. To je na primer proizvodnja farmacevtskih izdelkov.
  9. Digitalizacija celotnih podatkov iz dnevnikov na vmesnik digitalnih naprav z uporabo funkcije zaklepanja urejanja, kot tudi izhod podatkov iz SCADA v skupno banko podatkov.

Komunikacija z drugimi sistemi

Sistem za upravljanje proizvodnje MES se integrira z ISA-95 (Purduejev prejšnji model, "95") z več odnosi in povezavami. Nabor sistemov, ki delujejo na nivoju 3 ISA-95, lahko imenujemo orodja za upravljanje proizvodnih operacij (MOMS). Poleg MES običajno obstajajo laboratorijski informacijski sistem za upravljanje (LIMS), sistem za upravljanje skladišč (WMS) in računalniško podprt sistem upravljanja storitev (CMMS).

Z vidika MES so možni tokovi informacij:

  • v LIMS: zahteve za testiranje kakovosti, vzorci vzorcev, statistični podatki procesa;
  • iz LIMS: rezultati preskusov kakovosti, certifikati izdelkov, rezultati testov;
  • v WMS: zahteve po materialnih sredstvih, določitev materialov, dobave izdelkov;
  • iz WMS: razpoložljivost materialov, fazne serije materialov, odprema izdelka;
  • v CMMS: oprema za obdelavo podatkov, njen namen, storitvene zahteve;
  • iz CMMS: napredek vzdrževanja, zmogljivosti opreme, urnik vzdrževanja.

Komunikacija s sistemi Layer 4

Primeri sistemov, ki delujejo na ravni 4 ISA-95, so upravljanje življenjskega cikla izdelka (PLM), načrtovanje virov podjetja (ERP), upravljanje odnosov s strankami (CRM), upravljanje človeških virov (HRM), sistem za izvajanje procesov (PDES).

Z vidika sistemov MES so primeri možnih informacijskih tokov:

  • za PLM: rezultati proizvodnih testov;
  • iz PLM: definicija produkta, transakcijski računi (poti), elektronska delovna navodila, nastavitve opreme;
  • do ERP: rezultati proizvodnih dejavnosti, proizvedeni in porabljeni materiali;
  • iz ERP: načrtovanje proizvodnje, zahteve po naročilu;
  • v CRM: sledenje informacij;
  • iz CRM: pritožbe na izdelke;
  • do HRM: kadrovska učinkovitost;
  • od HRM: usposobljenost osebja, razpoložljivost osebja;
  • do PDES: rezultati testov;
  • iz PDES: definicija proizvodnega toka, definicija eksperimentov (DoE).

V mnogih primerih se za izmenjavo sporočil med MES in nivojem 4 uporabljajo sistemi Middleware Enterprise Application Integration (EAI). V standardu ISA-95 je bila definirana skupna definicija podatkov, B2MML, da se MES poveže z zgornjimi sistemi 4. stopnje.

Komunikacija s sistemi stopnje 0, 1, 2

Sistemi, ki delujejo na ravni ISA-95 2, so nadzorni nadzor in pridobivanje podatkov (SCADA), programirljivi logični krmilniki (PLC), porazdeljeni krmilni sistemi (DCS) in sistemi za avtomatizacijo serije. Tokovi informacij med MES in temi sistemi za nadzor procesov so približno enaki:

  • na PLC: navodila za delo, recepti, nastavitve;
  • iz PLC-ja: procesne vrednosti, alarmi, nastavljene nastavitvene vrednosti, proizvodni rezultati.

Večina sistemov MES vključuje povezljivost kot del svoje ponudbe izdelkov. Neposredna povezava s podatki o opremi obrata se vzpostavi s sinhronizacijo s podatki. Pogosto se podatki najprej zberejo in diagnosticirajo za nadzor v realnem času v porazdeljenem nadzornem sistemu (DCS) ali nadzornem nadzoru in pridobivanju podatkov (SCADA). V tem primeru so MES povezani s temi sistemi nivoja 2 za izmenjavo podatkov o tleh obrata.

Industrijski standard za povezovanje s proizvodnimi elementi je OLE za nadzor procesa (OPC). Zdaj pa se je industrijski standard začel premikati na OPC-UA. Sodobni sistemi, združljivi z OPC-UA, ne bodo nujno delovali samo v operacijskem sistemu Microsoft Windows, zasnovani so za delovanje v GNU/Linuxu ali drugih vgrajenih sistemih. To zmanjša stroške sistemov SCADA in jih naredi bolj odprte z robustno varnostjo.

Proizvodna podjetja uporabljajo sisteme MES na trgu za sledenje surovin skozi tovarniško pot do končnega stanja. Ob pravilni uporabi lahko ta sistem zmanjša količino odpadkov, zagotovi natančnejši odraz stroškov, poveča čas delovanja in zmanjša potrebo po zalogi. Obstaja nekaj osnovnih dejstev, ki bi jih morali vsi vedeti o produkcijskih sistemih.

Upravljajo definicije izdelkov

Vsak izkušen vodja ve, da lahko že najmanjša sprememba materiala popolnoma spremeni končno stanje izdelka. Pomanjkanje ali presežek lahko povzroči resne spremembe v kakovosti izdelka. Vse to lahko povzroči dodatne stroške.

Osnovne značilnosti sistemov MES vam omogočajo aktivno sledenje komponentam, ki sestavljajo vaš izdelek. Omogočajo vam, da vaši proizvodni opremi dodelite toge parametre, kar na koncu zmanjša odpadke in prihrani denar.

Ustrezno cenijo proizvodne vire (z nekaj pomoči)

Kot je navedeno zgoraj, lahko sistemi razreda MES določijo natančno količino materiala, potrebnega za izdelavo izdelka, kar vam omogoča, da ustvarite jasno definicijo izdelka in ohranite njegovo celovitost. Poleg tega boste vedno imeli predstavo o tem, kakšni so vaši viri v proizvodnji. Ta kategorija vključuje vse, od obračunavanja fizičnih materialov do vedenja, koliko strojev se servisira ali koliko delovne sile potrebujemo za dokončanje dela. MES v kombinaciji z APS (Advanced Planning and Scheduling) ima možnost realističnega predvidevanja datumov izdaje izdelkov za 100 % vseh virov, ki jih imate v času distribucije.

Lahko se integrirajo z drugimi proizvodnimi sistemi

Sami sistemi za izvajanje proizvodnje imajo pogosto možnost načrtovanja proizvodnih procesov, vendar na ravni "neskončne zmogljivosti", zato lahko tehnično delujejo kot samostojna programska oprema za načrtovanje. Vendar pa so ponavadi bolj učinkoviti, če se uporabljajo v povezavi z drugo programsko opremo za obdelavo proizvodnje, kot je APS, zato se lahko končne omejitve odražajo tudi za natančnejše in optimizirano načrtovanje.

APS definira urnik proizvodnje kot niz delovnih nalogov za izpolnjevanje proizvodnih zahtev, ki običajno izhajajo iz načrtovanja virov podjetja (ERP), kar posledično pomaga kar najbolje izkoristiti izkoriščenost virov.

Zagotavljajo analizo učinkovitosti proizvodnje

Ko se izdelek začne uvajati v proizvodnjo, lahko MES ustvari poročila na podlagi njegovega trenutnega stanja. S tem sistemom je mogoče spremljati delo v teku, različne zgodovinske osebnosti in vse druge podatke o uspešnosti.

Sledenje proizvodnim podatkim

Ko izdelek končno zapusti proizvodno linijo, MES spremlja vse podatke v zvezi z njim in jih shrani za kasnejšo uporabo. Še več, sistem vam ne bo zagotovil samo organiziranega digitalnega dnevnika vaših podatkov o izdelkih, temveč bo te informacije lahko združil tudi za prihodnja poročila. Ne glede na notranje ali zunanje cilje boste imeli aktualne posodobitve o hitrosti vaših proizvodnih procesov, kar vam bo na koncu pomagalo ustvariti več dobička.

V kombinaciji z MES je lahko izjemno uporaben za vsakega menedžerja, ki želi povečati čas in hitrost proizvodnje. Ustrezno upravljanje z viri, načrtovanje proizvodnje in sledenje produktom bodo vsakemu podjetju omogočili, da poveča proizvodnjo in zmanjša odpadke tako na spretne kot preračunane načine.

MES in APS - skupaj ali ločeno?

Preden pregledate sisteme MES, morate razumeti, kako delujejo z drugimi podobnimi orodji. Torej, APS (Advanced Planning & Scheduling) je lastna kategorija programske opreme, kot je ERP ali MES. APS zajema strateško, taktično in operativno načrtovanje. Zadnji, operativni primer uporabe se večkrat obravnava kot jedro APS. Tukaj je načrtovanje vsakodnevni razvoj končnega cilja. Njegovo bistvo je razviti možne načrte za zmanjšanje presežnih zalog in skrajšanje časovnih rokov. Danes je na voljo veliko ponudnikov sistemov APS.

Po drugi strani pa sistem MES izvaja ukaze in kontrole. Obstaja programska oprema MES brez kakršnih koli funkcij razporejanja in z omejeno funkcionalnostjo. Vsekakor možnosti niso tako obsežne kot v čisti programski opremi APS. V letnem "MES Product Review" se povečuje delež funkcionalnosti FCS s programsko opremo MES. Ker gre za transakcijsko programsko opremo, je v tem kontekstu precej težko implementirati vse obsežne funkcije načrtovanja. Načrtovanje in napovedovanje zahtevata simulacijo različnih scenarijev in ne bi smela samodejno vplivati ​​na izvedbo nalog.

S tesno integracijo sistemov MES in APS (kot zaprta zanka) se brez omejitev uporablja vsa bogata funkcionalnost APS. Če ta sistem podpira načrtovanje na več mestih in zmogljiv internet, je mogoče celotno dobavno verigo načrtovati, izvajati in nadzorovati v realnem času – globalno brez geografskih omejitev. Na primer, ko začnete operacijo (delovna faza) na Kitajskem, lahko načrtovalec v ZDA vidi napredek naročila v realnem času. Prav tako se lahko prodajalec preko interneta prijavi v aplikacijo MES/APS in si brez telefonskih klicev in elektronske pošte ogleda, kdaj bo izdelek poslan kupcu.

MES in MAMA: kakšna je razlika?

Terminologija je v industriji programske opreme lahko zmedena, še posebej, če šele začenjate. Žal to opažanje velja za programsko opremo v industriji in proizvodnji. V preteklih letih je bilo uporabljenih veliko različnih sistemov, vendar le 2 okrajšavi povzročata zmedo:

  • MES - Manufacturing Execution System.
  • MOM - upravljanje proizvodnih operacij.

Da bi razumeli razliko med njima, je potrebno izvesti primerjalno analizo sistemov MES (tabela PDF) in MOM. Med opisom lahko poudarite njihove podobnosti in razlike.

Kot je navedeno zgoraj, je AMR prvič uporabil MES v 90. letih prejšnjega stoletja, ki je nadomestil sistem proizvodnje računalniškega računalništva (CIM), ki je bil prvič sprejet v poznih 1980-ih. To se je zgodilo, preden so bili postavljeni številni industrijski standardi (kot je ISA-95) in zagotovo že dolgo preden je bil ERP uveljavljen kot glavna IT hrbtenica za večino svetovnih proizvodnih podjetij.

Številni zgodnji sistemi MES so bili namerno zgrajeni zaprti. Zaradi tega jim je manjkala prožnost, potrebna za prilagajanje spreminjajočim se poslovnim potrebam. To je povzročilo, da so številne zgodnje implementacije imele zelo dolge izračune in pogosto ustvarile proces implementacije, za katerega se je zdelo, da nima konca. Zaradi teh razlogov si je sistem MES ob uvedbi v proizvodnjo sprva prislužil sloves dragega in tveganega orodja, ki pogosto ni doseglo prvotnih ciljev ROI.

Hkrati se je veliko dela nadaljevalo na področju industrijske avtomatizacije in pojavili so se številni standardi na ravni paketov (kot sta ISA-88 in ISA-95). Opredelili so pojem Manufacturing Operations Management (MOM). V tem sistemu so definirane podrobne dejavnosti in poslovni procesi, vključno s proizvodnjo, kakovostjo, storitvijo in zalogo.

MAM razvoj

Nove tržne razmere so privedle do pojava razvijalcev, ki se želijo rebrandirati in ločiti od izdelkov preteklosti, in sicer od MES. Veliko jih je sprejelo izraz MOM in svoje predloge označilo kot novo rešitev. Ponudili so fleksibilnost in razširljivost, ki sta potrebna, da bi sistem postal prava podjetniška aplikacija, vključno z:

  • arhitektura, ki temelji na prilagodljivi in ​​razširljivi platformi;
  • standardizirana integracija z ERP;
  • standardizirana integracija z industrijsko avtomatizacijo;
  • standardiziran proizvodni podatkovni model;
  • široke možnosti - modeliranje, vizualizacija, optimizacija, posodabljanje in koordinacija proizvodnih poslovnih procesov po vsem svetu;
  • upravljanje dogodkov – sposobnost zbiranja, povzemanja, analize in odzivanja na dogodke produkcije v realnem času.

Kljub temu trendu pa prejšnji razvoj ni bil pozabljen. Vodilni MES prodajalci niso opustili svojega izdelka. Namesto tega so preoblikovali svoje sisteme in jih obdarili z zmogljivostmi, ki so konkurenčne tistim iz MOM.

Kakšna je torej razlika?

Danes se akronim MOM običajno nanaša na poslovne procese in ne na programsko opremo. Oznaka "MOM Platform" (MOM Solution) se najpogosteje uporablja za razlikovanje od starejših rešitev MES in ima zgoraj navedene zmogljivosti.

MES se v večini primerov še vedno uporablja. Včasih ima lahko podobne zmogljivosti kot MOM, vendar se za razliko od MOM razvija hitreje.

Primeri MES

V Rusiji so danes vodilni trije takšni sistemi. Vsi so zasnovani za boljši nadzor proizvodnje, vendar so zasnovani za manjšo različico. Hkrati pa med njimi obstajajo razlike.

Sistem FOBOS MES se uporablja v srednjih in razmeroma velikih strojegradnjah. Njegove glavne funkcije so upravljanje in načrtovanje znotraj trgovine. Nujno se integrira s sistemom ERP (ali "1C: Enterprise"), vanj preusmeri vse prejete podatke.

YSB.Enterprise je bil ustvarjen za lesnopredelovalno industrijo. Poleg tega ima nekaj lastnosti, zaradi katerih je bolj primeren za mala podjetja (tista, kjer samo 1C ni več dovolj). Sistem MES ima premalo specifičnih in potrebnih funkcij za polnopravno delo, hkrati pa vsebuje dodatne možnosti, vključno s prodajo in vodenjem računovodstva.

PolyPlan ima še manjši nabor MES funkcij, hkrati pa je predstavljen kot orodje za operativno načrtovanje na področju strojništva (za fleksibilno in avtomatizirano proizvodnjo). Stroški tovrstnega sistema MES so najnižji.

Izvedba in nadzor (MES) tradicionalno povezuje ERP (in druge poslovne sisteme) ter nadzor in spremljanje pretoka podatkov v tovarnah. Dešifriranje MES (okrajšav), prevedeno v ruščino, dobesedno zveni kot "sistem upravljanja proizvodnje". Pravzaprav delujejo kot operacijski sistemi za upravljanje namestitve. Razvijali so se in se razvijajo v okviru "pametne" proizvodnje, industrijske transformacije in upravljanja proizvodnih operacij od konca do konca.

Sistemi upravljanja proizvodnje so danes pomembnejši za uspešnost kot kdaj koli prej. Pametni digitalni proizvodni obrat je voden s podatki in vse zbrane in združene informacije spremeni v poslovno vrednost. To je na primer mogoče doseči z izboljšanjem upravljanja sredstev, zalog in materiala, pridobivanjem informacij o proizvodnih procesih za boljše odločanje, produktivnost in upravljanje kakovosti. Ti koraki se izvajajo z usklajevanjem proizvodnih dejavnosti.

Merjenje vrednosti in koristi (kvantitativnih in kvalitativnih), pridobljenih z uporabo sistema MES, je danes pomembnejše kot kdaj koli prej.

Sistemi za vodenje proizvodnje niso nov izum. Tako kot mnogi razvijajoči se informacijski sistemi so se sčasoma spremenili, ko so se pojavile nove tehnologije (kot sta shranjevanje v oblaku in internet stvari).

Manufacturing Execution System je v svojem bistvu sodelovanje med načrtovanjem proizvodnje in načinom organizacije proizvodnje. Če ta proces primerjamo z živčnim sistemom, potem lahko MRP obravnavamo kot možgane, MES pa kot živčni sistem.

MES je sestavljen iz več vidikov:

  • zagotavljanje zaposlenim informacij, potrebnih za začetek in izvedbo proizvodnje;
  • zagotavljanje vodstvu pregleda nad potekom proizvodnih naročil;
  • nadzor kakovosti;
  • zbiranje statistike za analizo proizvodne učinkovitosti.

Kaj je MES?

Pogosto se MES obravnava kot niz senzorjev ali detektorjev. Podatke bi morali samodejno zbirati in jih nekam poslati. Pravzaprav je to poenostavitev. Koncept Manufacturing Execution System je veliko širši. Ta sistem premika informacije med načrtovanjem proizvodnje in izvedbo v obe smeri, senzorji pa zbirajo samo podatke. Poleg tega tehnična sredstva ne predstavljajo in ne analizirajo zbranih informacij.

Senzorje je seveda mogoče integrirati v sistem MES, vendar niso njegov glavni del. Informacije je mogoče zbirati na več načinov, ki se medsebojno dopolnjujejo in preizkušajo.

ERP in MES

Čeprav številni programski paketi ERP za mala in srednja podjetja trdijo, da so popolnoma primerni za proizvodnjo, to dejansko drži le do določene mere. Lahko vsebujejo module, ki so običajno uporabni za večino podjetij, na primer upravljanje zalog (rezerve) ali CRM. Če pa niso osredotočeni na proizvodnjo, ne vključujejo sistemov za izvedbo proizvodnje.

Nasprotno, MES je že od začetka programska oprema za načrtovanje virov, ki se osredotoča na proizvajalca. Zaradi tega in poleg modula za načrtovanje proizvodnje običajno vsebuje posebne pogoje, ki vam omogočajo organizacijo proizvodnega procesa v trgovinah. Z namenskim, večjim besedilnim vmesnikom, ki lahko deluje na računalnikih, tablicah in drugih prenosnih napravah, je MES priročen način za zaposlene, da prejemajo naloge in poročajo o napredku. Informacije o poročanju so takoj na voljo vodstvu (kar pomeni napredek v proizvodnji), vidijo pa se lahko tudi kazalniki uspešnosti v realnem času, vključno z OEE (Overall Equipment Effectiveness).

Z dejanskimi informacijami in njihovo uporabo lahko povečate učinkovitost, povečate odzivnost, izboljšate procese in izboljšate zadovoljstvo strank.

Kaj to pomeni?

Na podlagi zgoraj navedenega je popolna in izčrpna definicija sistema MES naslednja. To so avtomatizirani računalniški sistemi, ki se uporabljajo v proizvodnji za sledenje in beleženje pretvorbe surovin v končne izdelke. Ta orodja zbirajo in zagotavljajo informacije, ki vam lahko pomagajo pri odločanju o tem, kako lahko optimizirate obstoječe produkcijsko okolje, da bo vaš rezultat učinkovitejši. MES vedno deluje v realnem času, kar vam omogoča, da hkrati ohranite nadzor nad več deli proizvodnega procesa (na primer kadri, vhodi, oprema in podporne službe).

MES lahko deluje na več proizvodnih področjih hkrati:

  • načrtovanje virov;
  • upravljanje uporabe izdelkov skozi njihov življenjski cikel;
  • izpolnjevanje naročil in s tem povezano pošiljanje;
  • analiziranje proizvodnje in s tem upravljanje izpadov za izboljšanje splošne učinkovitosti opreme (OEE);
  • sledenje materiala in upravljanje kakovosti itd.

Obstajajo trije pristopi k izbiri sistema MES, ki jih je treba upoštevati. Izgledajo takole. Lahko izkoristite lastne vire v svojem objektu, se odločite za zunanje izvajanje v tretje podjetje z izkušnjami na področju avtomatizacije in razvoja programske opreme ali kupite preverjeno dolgoročno rešitev na ključ od podjetja, ki je specializirano za proizvodnjo sistemov za izvajanje.

Notranji viri

Ta možnost ima izjemno nizko stopnjo uspešnosti. Lastni viri se morda zdijo najcenejša rešitev, vendar vam bodo vzeli večino časa in bodo na koncu precej dragi. V najslabšem primeru v praksi podjetje že več kot 10 let razvija lasten sistem in zaposluje več kot sto zaposlenih. Rezultat je bil projekt, ki ni povsem deloval, z orodji, tako zastarelimi, da ni bilo mogoče najti razvijalcev z zahtevanim 10-letnim naborom spretnosti. V tej različici imajo ljudje lahko veliko znanje o specifičnih zahtevah strojne opreme, vendar običajno nimajo potrebnih izkušenj za razumevanje arhitekture, zasnove in integracije sistema za naprej.

Podjetje za avtomatizacijo in razvoj programske opreme

Podjetja v tej kategoriji imajo morda talent in izkušnje v proizvodnem okolju, vendar na splošno nimajo resnične sposobnosti za izvedbo in razširjanje dolgoročne rešitve. Lahko sestavijo in razvijejo rešitev MES, vendar imajo omejene izkušnje z orodji za avtomatizacijo zgradb. Vsi primeri MES-sistemov, ustvarjenih po takem naročilu, so praviloma enkratni poskusi, ki nimajo objektivne perspektive, da bi zagotovili polne donose. Znanje o značilnostih spreminjanja in širitve določenega sistema imata običajno ena ali dve osebi, kar omejuje dolgoročno izvedljivost rešitve. Običajno so razviti in omejeni z zmožnostmi kompleta orodij ravni avtomatizacije. Slabosti sistemov MES te ravni so, da niso ustvarjeni z naprednim pristopom k razvoju programske opreme.

Rešitev na ključ iz zaupanja vrednega podjetja

Najboljši MES je arhitektura, ki so jo oblikovali in integrirali strokovnjaki. Nekatera največja podjetja imajo na primer dokumentirane sisteme kakovosti razvoja programske opreme, stroge postopke testiranja, napredno znanje o programski opremi, široko namestitveno bazo in globoko razumevanje vrste proizvodnih zmogljivosti. Ti proizvajalci, ki jih vodijo leta predanosti izdelavi najboljših izdelkov na svojem strokovnem področju, oblikujejo izdelke, ki so pripravljeni na nenehne izboljšave.

Stroški, ki jih stranka plača za takšno rešitev, zagotavljajo neprimerljivo donosnost naložbe (ROI). Poleg tega pogosto takšni proizvajalci ne le v celoti izpolnjujejo standarde MES, ampak so tudi inovatorji. S prejemanjem rednih izdaj programske opreme stranka vedno izkoristi ključni razvoj funkcij in tehnologij. Pravzaprav je to edina možnost, ki zagotavlja, da bo podjetje prejelo najboljšo tehnologijo in bo zato dolgoročno zagotovilo najboljšo vrednost za denar.

Kakšne so prednosti MES?

Pravilna implementacija takšnega sistema izboljša učinkovitost proizvodne organizacije. Pred pojavom računalniških sistemov je bil MES sestavljen iz ročno napisanih grafikonov in grafov z odložišči za preverjanje ravni zalog. Zagotavlja prave informacije ob pravem času in vodstvu obrata pove, kako optimizirati trenutne pogoje za izboljšanje proizvodnje. V bistvu ta sistem sledi proizvodnemu procesu od faze surovine do končnega izdelka.

Danes so računalniki v večini tovarn obremenjeni z MES, ki ponujajo obilico podatkov in analiz, ki jih s tradicionalnimi metodami prej ni bilo mogoče doseči. Za proizvajalce predstavlja številne dragocene lastnosti. Glavne od teh prednosti sistemov MES je vredno podrobneje razmisliti.

Izračun stroškov postane natančnejši

Z MES se različni stroški, kot so delo, odpadki, izpadi in vzdrževanje, beležijo v realnem času neposredno iz delavnice. Vodstvene ekipe pa te podatke uporabljajo za ocenjevanje nedonosnih poslovnih modelov in lahko takoj delajo na oblikovanju cen in novih projektih. Ker te podatke uporabljajo tudi drugi sistemi, MES vašemu podjetju omogoča povečanje produktivnosti na vseh proizvodnih mestih.

Zmanjšajte količino odpadkov in preobremenitev

Funkcije sistema MES vam omogočajo natančno analizo proizvodnih linij in končnih izdelkov. Zato zazna morebitne nedoslednosti ali odstopanja na teh linijah in jih takoj ustavi, da omeji količino nekvalitetnih izdelkov in odpadnega materiala.

Zmanjšajte čas izpada

Z uporabo MES je mogoče ustvariti realistične proizvodne načrte. Naloge MES odlično spremljajo količino in kakovost zalog, surovin in delov. To prihrani čas, porabljen za ponovno konfiguracijo urnikov, medtem ko del proizvodnje teče neprekinjeno. Zahvaljujoč temu je mogoče v ta program vključiti načrtovanje osebja z učinkovito uporabo razpoložljivih virov.

Zmanjšanje cene

Z uporabo MES je možno logično razporediti vse operacije. To je zato, ker vodstvo podjetja prejme podroben obračun vseh izdelkov, materialov, časa in dela, potrebnih za dokončanje dela. Ta proces na koncu zmanjša stroške ali osvobodi osebje iz obstoječih proizvodnih linij.

Zmanjšanje presežka

Shranjevanje presežnih zalog ima svoje stroške. Poleg tega je lahko plačilo proizvodnih presežkov, prevoza, skladiščenja in nadzora tega blaga predrago. MES bo nenehno posodabljal evidenco inventarja, ki bo podrobno prikazoval morebitne presežke. To pomeni, da bodo vsi oddelki za nabavo, pošiljanje in načrtovanje nenehno seznanjeni s tem, kaj je na voljo v vsakem objektu in kaj morajo naročiti.

Jasno je, da MES ne sledi le temu, koliko izdelkov uide s proizvodnih linij. Povečanje učinkovitosti obrata se začne z natančnimi zapisi napredka dela, porabe materiala in porabljenega časa. Sistemi MES to nalogo opravijo z lahkoto in natančno.

Kakšen je lahko zaključek?

Na podlagi navedenega je MES kompleksen sistem, ki nadzoruje vse dejavnosti, ki potekajo v proizvodnji. Njeno delo se začne z različnimi naročili strank in konča z analizo MRP sistemov, glavnega urnika in drugih virov načrtovanja. Vse to nam omogoča, da izdelke proizvajamo na najbolj učinkovit, poceni, primeren in visokokakovosten način.

Zakaj ni mogoče preprosto ustvariti urnika naročil iz ERP?

Sodobna proizvodnja je zapleteno, nenehno spreminjajoče se okolje. Načrtovanje mora upoštevati stopnjo variacije, ki običajno presega okvire tradicionalnih sistemov – MRP, Master Scheduling itd. MES upošteva in nadzoruje najpomembnejše podrobnosti tega procesa.

Nepredvidljive proizvodne situacije lahko vključujejo:

  • okvare avtomobila;
  • pomanjkanje načrtovanega delovnega dne;
  • sprememba časa, potrebnega za dokončanje dela;
  • čas čiščenja in vzdrževanja opreme;
  • sprememba rokov dostave;
  • težave s kakovostjo izdelkov;
  • alternativni delovni načrti;
  • spremenjen seznam delov;
  • prisotnost ali odsotnost prevoza;
  • razpoložljivost kakovostnih virov;
  • spremembe za skrajšanje časa postopka, nastavitev.

Zato je treba vsem osebjem posameznega proizvodnega oddelka zagotoviti ustrezna orodja in pomembne informacije, da se izdelki proizvajajo čim bolj optimalno. Dober proizvodni sistem deluje v realnem času in omogoča načrtovalcem, da se odzovejo na takojšnjo razpršitev v delavnici. MES se tudi takoj odzove na vse spremembe, kar vam omogoča, da pomagate pri hitrejših odločitvah o stvareh, kot so stroški, poslabšanje kakovosti in zamude pri dobavi. To je praktično osnova za vse, kar se dogaja v trgovini.

Integracija zaprte zanke

Druga kritična značilnost MES je zmožnost integracije s podobnimi sistemi. To ne bo samo odpravilo nesmiselnega cikla zbranih podatkov, temveč vam bo omogočilo tudi potrebne prilagoditve, da bi okoliške sisteme približali realnosti. Na primer, kritične informacije iz delavnice so potrebne za posodobitev drugih elementov sistema ERP, kot so zaloga, obračunavanje stroškov in nabava. Časi nastavitve se lahko izboljšajo z novimi metodami, ki se uporabljajo v delavnici, in jih je treba naložiti v ERP za nadaljnjo uporabo. To bo zagotovilo boljše zbiranje informacij pri svetovanju strankam o predvidenih rokih dobave za nova naročila ali omogočilo vpogled v predlagane stroške pri odločanju o cenah. Podatki o stanju trgovin bodo odražali realno stanje, kar vam bo omogočilo prilagoditve, potrebne za nenehno posodabljanje drugih poslovnih sistemov.

Zahteve za naslednjo generacijo MES

Raziskave so pokazale, da mnogi na MES gledajo predvsem kot na orodje za reševanje problema odpravljanja človeških napak in zagotavljanja popolnosti statistike.

Poleg globalne prepoznavnosti mora naslednja generacija MES zagotoviti prepoznavnost v celotni dobavni verigi. Izboljšanje napovednega vzdrževanja je tudi del optimizacije proizvodnih procesov. Glede na pregled bi morala programska oprema zagotoviti orodja, ki bodo industriji omogočila, da postane proaktivna in na koncu napoveduje kakovost izdelkov.

Te funkcije trenutno ne obstajajo v MES ali pa niso uporabniku prijazne. Vendar se tehnologija razvija vsak dan in povsem mogoče je, da se bodo te želje uresničile.

Kaj je trenutno na voljo? Pregled sistemov MES, ki obstajajo danes, omogoča gradnjo precej pozitivnih napovedi. Dobro opravijo vse naloge.

Kaj se uporablja danes?

V Rusiji so do danes vodilni trije sistemi vodenja proizvodnje (MES). Vsak od njih je zasnovan za učinkovitejše upravljanje. Vendar pa so zasnovani za manjše vrste, čeprav med njimi obstajajo razlike. Na splošno lahko to oceno predstavimo na naslednji način.

V Rusiji je sistem FOBOS MES očitno vodilni in se uporablja v srednjih in ne zelo velikih industrijah, pogosteje v strojegradnji. Njegovi glavni funkciji sta načrtovanje v trgovini in celovito upravljanje. Vsekakor mora biti integriran s sistemom ERP (ali "1C: Enterprise"), saj je zgrajen tako, da izmenjuje podatke z drugimi izdelki. Edina pomanjkljivost je, da se izvaja v malih podjetjih.

YSB. Podjetje je zasnovano posebej za lesnopredelovalno industrijo. Poleg tega ima nekaj lastnosti, zaradi katerih se uporablja samo za srednje velike organizacije. Sistem MES ima majhno število potrebnih in specializiranih funkcij za popolno organizacijo dela. Je pa hkrati opremljen z nekaterimi dodatnimi možnostmi, med drugim vodenje knjigovodstva in prodaje. Pomanjkljivost je dejstvo, da ima program ozko specializacijo.

Sistem PolyPlan je opremljen s še skromnejšo MES funkcionalnostjo. Vendar je na trgu predstavljen kot orodje za operativno načrtovanje, namenjeno inženirski industriji. Prvotno je bil razvit za avtomatizirano in prilagodljivo proizvodnjo. Glavna prednost je, da je to najcenejši sistem MES doslej, zato je precej iskana.

Smiselnost uvedbe takšnega sistema narekujejo razmere na trgu. Zahteve državne regulacije in velikih kupcev (zlasti v gumarski dejavnosti) glede sledljivosti proizvedenih serij izdelkov postajajo vse strožje, energetske tarife še naprej rastejo, konkurenca se krepi. V zvezi s tem postajajo naloge učinkovitega obvladovanja proizvodnih stroškov in zmanjševanja stroškov prednostna naloga za ohranjanje konkurenčnosti izdelkov. MES ponuja priložnost za reševanje teh težav. Sistem bo podjetjem zagotovil nabor orodij za učinkovitejše upravljanje proizvodnje, korporativnemu centru pa operativne informacije za proaktivno odločanje. BASF, DuPont, Ineos in drugi vodilni v svetovni petrokemični industriji so implementirali in razvijajo sisteme MES, s čimer razširijo njihovo funkcionalnost, da pokrijejo celotno operativno upravljanje.

Kaj je MES?

MES je potreben za avtomatizacijo vodenja proizvodnje. Ta sistem na spletu združuje niz podatkov, ki prihajajo iz avtomatiziranih sistemov za nadzor procesov, merilnih postaj in avtomatiziranih delovnih postaj (AWS) za ročni vnos. Aplikacijski moduli sistema delujejo s celotno količino informacij, zbranih v bazi podatkov. Tako obstaja posplošitev in prevod v obliko, ki je primerna za analizo vseh informacij o podjetjih.

Hkrati bo MES in njegov pododdelek LIMS (vsebuje laboratorijske informacije, informacije o kontroli kakovosti ipd.) zagotavljal potrebne podatke za implementiran ERP sistem, sistem upravljanja dobavne verige in proizvodni sistem. Tako PSS za oceno učinkovitosti proizvodnje uporablja številne kazalnike (ključni med njimi je koristen delovni čas). MES jih bo pomagal izračunati, razbremenil ekipo rutinskih dejanj za zbiranje in obdelavo številk, poleg tega pa bo ta postopek znatno pospešil, saj podatki s proizvodnih mest prihajajo v realnem času, v priročni standardni obliki. Za upravljanje ERP in dobavne verige bo MES preneslo proizvodne računovodske podatke iz nižje ravni (računovodska vozlišča in sistemi za nadzor procesov).

Na splošno postanejo vse informacije, potrebne za načrtovanje, dostopne in nedvoumno razložene. Ustvarja se enoten informacijsko poslovni prostor podjetij in direkcij, ki vsebuje aktualne informacije o tehnologiji, porabi energije in kakovosti.

Sistemski moduli

Baza podatkov v realnem času služi za zbiranje informacij iz sistemov za vodenje procesov, avtomatiziranih merilnih postaj in drugih virov operativnih podatkov o proizvodnji. V bazi podatkov velikih podjetij je shranjenih na stotine tisoč parametrov in dogodkov. Zgodovina vsake spremembe parametra je arhivirana kot časovna vrsta, ki se posodablja vsako sekundo. Do teh podatkov je mogoče dostopati prek aplikacij, na primer: tehnološko spremljanje (ki je obravnavano spodaj) vam omogoča, da zgradite graf in retrospektivno vidite, kako se določen parameter spreminja v določenem obdobju. Do podatkov, shranjenih v bazi podatkov, lahko dostopate leta pozneje.

Spremljanje procesa in nadzor odpreme- ti moduli delujejo s celotno količino informacij, zbranih v bazi podatkov, kar omogoča uporabniku, da je "na tekočem" s proizvodnim procesom. Za vodjo obrata MES združuje vse informacije iz različnih sistemov za nadzor obrata v eno "okno", ki daje pregled stanja elektrarne v realnem času. Dispečer vidi gibanje surovin, polizdelkov, končnih izdelkov. Prejema opozorilna sporočila, ki kažejo, kje situacija odstopa od običajne, in se lahko takoj odzove na tveganje nenačrtovanih izpadov ali kakršnega koli drugega incidenta. En sam sistem olajša usklajevanje med delavnicami, omogoča uvedbo funkcije "enotne nadzorne sobe" v podjetju.

Računovodstvo primarne proizvodnje. Ta modul avtomatizira generiranje poročil. Danes se poročanje o proizvodnji v podjetjih generira ročno. Pri tem sodeluje na desetine strokovnjakov. Avtomatizacija odpravlja človeški dejavnik, vključno s preglednimi in doslednimi podatki v poročilu. Vedno je mogoče videti, kakšni so osnovni podatki za vsako številko v poročilu. Modul povezuje sisteme načrtovanja z dejanskim stanjem proizvodnje. Izvajanje načrta spremljamo v realnem času.

Modul za analizo učinkovitosti proizvodnje in oskrbe z energijo vam omogoča, da ugotovite razmerje med parametri procesa, pa tudi ugotovite glavne dejavnike, ki vplivajo na te parametre. Torej, po večletnem pregledu statistike delovanja namestitve lahko tehnolog določi optimalno porabo pare za proizvodnjo izdelka ciljne kakovosti. MES tehnologom zagotavlja tudi posebne programe, ki olajšajo vzpostavitev stopenj porabe in optimalnega režima. Na primer, s povezovanjem proizvodnih in energetskih parametrov lahko optimizirate porabo energije, hkrati pa proizvajate enake količine izdelka enake kakovosti.

Materialno in energijsko ravnovesje. Že primarno proizvodno računovodstvo vam omogoča, da zmanjšate napake pri prenosu podatkov in lokalizirate izgube. Bistvo proizvodnega računovodstva je zmanjšanje dogovorjene materialne in energetske bilance. Trenutne metode usklajevanja bilance temeljijo na številnih približnih izračunih in ne omogočajo pridobivanja zanesljivih vrednosti za vsak objekt podjetja. Poleg tega ni preglednega in objektivnega mehanizma za porazdelitev izgub po celotnem obratu med delavnicami in obrati, kar otežuje ugotavljanje izgub na mestu njihovega nastanka. Izziv je odkriti vire in vzroke izgub. Načrtovanje in spremljanje porabe energije sta organizirana po enakem principu. MES zbira podatke na spletu, jih združuje in prikazuje dejansko stanje porabe energije. Po konzervativnih ocenah bo pravilna uporaba vseh modulov MES (skupaj s tehničnimi instrumenti energetskih virov, kompetentnimi procesi upravljanja in motivacijskim sistemom za varčevanje z energijo) zmanjšala porabo za 3-5%. To je 1-1,5 milijarde rubljev na leto za vsa podjetja SIBUR.

MES je že v SIBUR-ju

Tudi zdaj vsaki 2 uri pridejo podatki iz 24 merilnih postaj v MES v Direkcijo za ogljikovodične surovine, vsak dan pa se v ERP nalagajo zbirni kazalniki. Oddelek za plastiko in organsko sintezo spremlja proizvodnjo in kakovost izdelkov Sibur-Khimprom z uporabo MES. Direkcija za sintetični kavčuk v Togliattikauchuku aktivno uporablja tudi podatke ASODU, vrhunski menedžerji Voronezhsintezkauchuk pa so celo prosili, da prenesejo podatke iz sistema ASODU (operativno dispečerski nadzor) na svoje iPade.

Obstajajo podjetja, ki so že pred začetkom korporativnega programa poskušala izvajati MES. To so Sibur-Khimprom, Voronezhsintezkauchuk, SiburTyumenGaz, Yugragazpererabotka, Tolyattikauchuk, POLIEF. Najprej so bili implementirani najpreprostejši, osnovni moduli MES. Vendar je lokalna implementacija v vsakem posameznem podjetju manj učinkovita kot korporativni sistem. In kar je najpomembneje, pomembno je, da se MES izvaja skupaj z ERP, PSS in drugimi korporativnimi projekti, ki bodo sprostili njegov polni potencial.

V okviru korporativnega programa je bila razvita ciljna vizija funkcije Učinkovitost proizvodnje. Določene so bile zahteve po sistemih in stopnja integracije ter izbrane IT platforme. Pododsek LIMS se izvaja v Tomskneftekhim, Tobolsk-Neftekhim, Togliattikauchuk in Tobolsk-Polymer. Razvit je bil načrt za implementacijo MES/LIMS v celotnem podjetju. Prva faza izvajanja naj bi bila zaključena do leta 2015, druga pa do leta 2017.

Za podjetja SIBUR se oblikuje standardna rešitev MES. Hkrati se že izvajajo kratkoročni projekti pospeševalnikov, kar omogoča skrajšanje časa izvajanja MES in prikaz njegovega delovanja v realni proizvodnji. Na primer, na mestu Sibur-Khimproma se uvaja modul "računovodstvo primarne proizvodnje". V prihodnosti bo uporabljen za prikaz delovanja sistema. Tako boste lahko hitro dobili povratne informacije od prihodnjih uporabnikov in preizkusili standardne rešitve.

O prednostih avtomatizacije

Direktor funkcije "Zagotavljanje informacijske infrastrukture proizvodnih poslovnih procesov" Lev Bondarenko.

S podjetji se aktivno pogovarjamo o potrebi po avtomatiziranem uravnoteženju materiala za izboljšanje učinkovitosti. Povečanje učinkovitosti je nemogoče brez sistemov za spremljanje operativnih dejavnosti (pomembno je na primer spremljati skladnost s standardi izdatkov, višino nepovratnih izgub). Vodstvu podjetij predlagamo, da okrepi nadzor nad temi kazalniki: »Ali obstajajo težave z izgubami? Imate težave z regulacijo? Tukaj je orodje za pomoč." Po naših izkušnjah so ljudje sprva previdni glede novega orodja, nato pa brez njega ne morejo živeti – tako se navadijo, da so vse informacije o katerem koli proizvodnem obratu na voljo na konici prsta. Poleg tega je ta komplet orodij povpraševan na vseh ravneh: od osnovne ravni proizvodnje do najvišjega vodstva podjetja. Zdaj imajo strani občutek, da so predvsem same stranke MES/LIMS. In za nas je zelo pomembno, da ljudje niso razočarani. Zbiramo zahteve uporabnikov, izvajamo poglobljene intervjuje in ugotovimo, kaj točno želijo od MES. Ti podatki bodo osnova za standardno rešitev – standard MES za SIBUR. Poleg tega lahko v nekaterih izjemnih primerih (na primer pri postopku "razvrščanja briketov v serije" pri proizvodnji gume) nekoliko odstopamo od standarda v dobrobit primera.

Sergej Polonyankin, direktor proizvodnje Direktorata za sintetično gumo SIBUR.

Ko sem delal v Togliattikauchuku, sem vsak dan uporabljal operativni sistem za nadzor dispečerstva (ASODU), ki je bil nameščen v proizvodnji butilne gume. V sistemu me je zanimala temperatura polimerizacije, suhi ostanek, število delujočih naprav, nivo v parkih. Vse to sem lahko spremljal iz računalnika. Videla sem, kako je delovala nočna izmena, kakšni so trenutni parametri v sistemu, kakšne so težave, če sploh. To je bolje kot nekoga vprašati: človek morda ne razume vprašanja ali je premalo kompetenten, nekoga bo sram ali celo strah povedati resnico. In v avtomatiziranem sistemu je vse vidno, informacije so pravilne, objektivne, predstavljene v obliki grafov. Trendi so vidni. Bil sem zelo zadovoljen in zdaj zagovarjam, da bi ta sistem, čeprav ni poceni, vgradili v druge proizvodne prostore podjetja. Zagotovo lahko trdim, da nam bo uvedba MES omogočila učinkovitejše vodenje procesov, stalno spremljanje stroškov ter objektivno, ustrezno in hitrejše odzivanje na odstopanja, ki so možna pri delu.

Alexey Biketov, tehnični direktor SiburTyumenGas.

Uvedba avtomatiziranega dispečerskega sistema je bila posledica potrebe po hitrem pridobivanju proizvodnih kazalnikov podjetij v on-line načinu. Z uvedbo avtomatske centralne kontrolne sobe (ACD) smo dispečerje osvobodili rutinskega dela zbiranja informacij po telefonu, faksu in ročnega vzdrževanja režimskih listov. Video plošča v centralni nadzorni sobi v Nizhnevartovsku v realnem času prikazuje informacije o glavnih proizvodnih kazalnikih podjetij SiburTyumenGas. In ko so dispečerju na voljo najnovejše informacije, se kakovost odločanja bistveno poveča. Letos je bil uveden avtomatski prenos podatkov o predelavi surovin in izdaji končnih izdelkov iz ADC v SIBUR-jev ERP, kar je bistveno skrajšalo čas vnosa informacij in tveganje izkrivljanja pri ročnem vnosu.

Egor Sokolov, Anastasia Drozdova, Gennady Metan

Projekti za implementacijo MES-sistemov prinašajo zelo oprijemljiv gospodarski učinek. Na primer, projekt v tovarni Flender v Nemčiji, kjer je sistem MES upravljal okoli 150 kosov opreme na osnovi heterogenih CNC sistemov in je bil integriran s sistemom SAP ERP, se je poplačal v enem letu, povečanje izkoriščenosti opreme pa je doseglo 5 %.

Na prvi pogled integracija informacijskih sistemov za podporo proizvodnega procesa ne bi smela povzročati resnih težav. Vsak sodoben numerični nadzorni sistem je zgrajen na osnovi industrijskega računalnika, opremljenega z omrežno kartico. V številnih podjetjih so bila postavljena lokalna omrežja, ki združujejo delovna mesta strokovnjakov od ravni vodje proizvodnje do ravni tehnologov in operaterjev. Zdi se, da nič ne preprečuje povezovanja vseh storitev, ki so vključene v proizvodni krog, v en sam informacijski prostor. Zakaj so popolne izvedbe načrtovanja virov podjetja (ERP), sistema za izvajanje proizvodnje (MES) in upravljanja življenjskega cikla izdelkov (PLM) danes tako redke v ruskih podjetjih.

Težave, ki se v podjetjih pojavljajo pri uvajanju sistemov MES, lahko razdelimo na organizacijske in tehnične.

Organizacijski razlogi

"Stranka ni zrela." Podjetje pogosto ni pripravljeno na implementacijo informacijskega sistema. To se kaže na več načinov: organizacijski pretresi, pomanjkanje infrastrukture in strokovnjakov, glavna stvar pa je pomanjkanje motivacije osebja za razvoj in povečanje učinkovitosti.

"Pravilo treh nohtov". To pravilo, ki je obstajalo v času ZSSR, je povedal uslužbenec oddelka ene od univerz. V uradu oblasti so v zid zabili tri žeblje. Na prvi žebelj je bil obešen papir z besedilom ukaza za izvedbo tega ali onega ukaza. Če je prišel opomnik, je bil obešen na naslednji žebelj. Kot bi lahko uganili, so opravljali le tiste naloge, katerih opomnik je "segel" tretji žebelj. To je bilo približno 20 % nalog. V okviru članka bomo problem formulirali kot nepripravljenost osebja za izpolnjevanje ukazov vodstva. Razlogi za to so lahko različni - od pomanjkanja ustreznih pojasnil vodstva do nepripravljenosti za izpolnjevanje svojih neposrednih dolžnosti.

"V tem podvigu nikoli ne boste imeli projekta." Tako so nam povedali v enem od velikih ruskih podjetij ob robu. Izkazalo se je, da so v tretji izmeni na opremi izvajali neproizvodne naloge. Takrat so stroji delovali, vendar so proizvajali izdelke v interesu vodje trgovine, ki se je ukvarjal s komercialnimi dejavnostmi "na levi". Seveda se z uvedbo MES taka situacija načeloma ne bi mogla razviti. Žal ta primer ni edinstven.

"Za ček". Razlogi za začetek izvajanja projektov MES pogosto nimajo veliko opraviti s potrebo po nadzoru procesov. Takšni projekti pogosto služijo interesom posameznih odločevalcev in ne interesom proizvodnje. Primer je nedavna implementacija MES v velikem ruskem podjetju. Senzorji, nameščeni na opremi, so omogočili registracijo na stotine stanj. Vendar sta bili v okviru tega projekta za vsak kos proizvodne opreme zabeleženi le dve stanji - "vklopljeno" in "izklopljeno". Jasno je, da pri tako primitivnih meritvah ni kaj govoriti o vodenju proizvodnje. Seveda je bila implementacija MES prepoznana kot uspešna, hčerinska družba, ki je začela pilotni projekt, pa je prejela naročilo za njegovo razširitev.

Tehnični razlogi

Neusklajenost programskih modulov. Pogosto je možnost integracije informacijskih sistemov, ki jo je izjavil prodajalec, namišljena in potrebna je resna revizija programske kode.

Stroški integracije. Možno je, da bodo stroški integracije ročnega stroja z MES primerljivi s stroški samega stroja.

Zaprti CNC sistemi. Ni mogoče izključiti visoke kompleksnosti integracije MES s CNC sistemom, informacije o katerih je proizvajalec opreme bodisi zaprl, bodisi izgubljene in jih ni mogoče obnoviti.

Garancija na opremo. Obstajajo situacije, ko je vse pripravljeno za izvedbo projekta, vendar je proizvajalec opreme prepovedal spreminjanje in namestitev dodatne programske opreme v CNC sistem.

Pomanjkanje funkcionalnosti. Govorimo o pomanjkanju implementirane rešitve za integracijo MES z ERP in PLM sistemi.

Dejavniki uspeha

Oblikujmo potrebne pogoje za uspešno izvedbo projekta izvedbe MES.

Najprej analizirajte potrebo po implementaciji sistema MES v podjetju in določite cilj implementacije. Cilj mora imeti merljiva merila: povečati produktivnost, zmanjšati stroške, izboljšati kakovost in zmanjšati izpade. Določanje splošne učinkovitosti opreme, optimizacija proizvodnje ali implementacija MES kot takega so dobre in uporabne ideje, a za njimi morajo biti konkretne številke in dobički.

Poiščite zaveznike - tiste, ki vam bodo pomagali implementirati rešitev na vseh nivojih proizvodnje. Vodja in delovodja sta v določeni meri enako zainteresirana za dostopnost operativnih informacij in izvedbo proizvodnega načrta.

Določite obseg projekta. Za obstoječo proizvodnjo je priporočljivo začeti s pilotnim projektom za 10-12 strojev. Vendar razmislite, kje boste dobivali proizvodna naročila, tehnološke programe, podatke o orodjih itd. Vnaprej ne pozabite, kako se lahko projekt razširi z mesta na raven obrata, od oddaje naročil v formatu Microsoft Excel do prejemanja naročil iz sistemov ERP prek integracijo.

Nakup in uporaba popolnoma enotne opreme, ki temelji na enem ali dveh krmilnih sistemih. Vsak sistem mora imeti možnost, da se poveže z omrežjem na podlagi standardnega protokola. Pri nakupu nove opreme od proizvajalca zahtevajte, da izdela nize podatkov za samodejno zbiranje podatkov za naknadno samodejno zbiranje podatkov, ter zahtevajte elektronske urnike vzdrževanja ter funkcije upravljanja orodja za naknadno zbiranje podatkov o orodju v MES. Za integracijo omrežja so morda potrebni drugi pogoji.

Vse našteto bo znatno zmanjšalo stroške projekta in vam omogočilo hitro izvajanje tako pomembnih funkcij MES, kot so spremljanje stanja in dodeljevanje virov, analiza učinkovitosti, upravljanje proizvodnega procesa, vzdrževanje in upravljanje popravil itd.

Vsak komercialni projekt se mora izplačati in prinašati dobiček. Vnaprej pripravite primer za projekt in izračun donosnosti naložbe (ROI).

Zmanjšajte tveganja - uporabite standardne izdelke s preverjenimi postopki. Zaželeno je imeti referenčne projekte tako v Rusiji kot v tujini. Uporaba nestandardnih nepreizkušenih rešitev je dvomljiva z vidika doseganja rezultatov in je polna izgube časa v prihodnosti.

Uporabite rešitev, ki se izvaja z namenom nadaljnje integracije med sistemi ERP, PLM in MES, da ustvarite popolno IT infrastrukturo. Kar se danes zdi privlačno vodilo v prihodnost, lahko že jutri postane aktualno.

Motivi za uvajanje informacijskih sistemov v proizvodnjo so različni. Ne glede nanje se je treba zavedati, da bo sistem MES učinkovito orodje za povečanje produktivnosti dela in zniževanje stroškov le, če bodo cilji in cilji izvajanja in uporabe jasni in podprti na vseh ravneh proizvodnje. Prejete številke in podatke je treba analizirati, organizacijske probleme ne le identificirati, temveč jih tudi rešiti in po potrebi stopnjevati. Ne pozabite: uspeh je v vaših rokah.

Arkady Dilman, vodja projekta pri Siemensu; [email protected]

Priporočamo tudi

Nalaganje...Nalaganje...