Systemy MES to skomputeryzowane systemy stosowane w produkcji do śledzenia i dokumentowania przemiany surowców w gotowe produkty. Dostarczają informacji, które pomagają decydentom zrozumieć, w jaki sposób można zoptymalizować obecne warunki w zakładzie w celu poprawy wydajności produktu. MES działają w czasie rzeczywistym, zapewniając kontrolę nad wieloma elementami procesu produkcyjnego (np. nakładami, personelem, maszynami i usługami wsparcia).

Jak to działa?

Zunifikowane systemy zarządzania MES mogą działać w kilku obszarach funkcjonalnych: zarządzanie definicjami produktów w całym ich cyklu życia, planowanie zasobów, realizacja i wysyłka zamówień, analiza produkcji i zarządzanie przestojami w celu zapewnienia ogólnej wydajności sprzętu (OEE), jakości produktu lub śledzenia materiałów itp.

System taki tworzy „wbudowany” zapis, rejestrujący dane, zdarzenia i wyniki procesu produkcyjnego. Może to być szczególnie ważne w branżach regulowanych, takich jak żywność i napoje lub farmaceutyka, gdzie może być wymagana dokumentacja i weryfikacja procesów, wydarzeń i działań.

Ideę MES można postrzegać jako krok pośredni pomiędzy systemem planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP), a systemem sterowania i kontroli montażu (SCADA) lub systemem kontroli procesu.

Na początku lat 90. utworzono grupy branżowe, takie jak MESA (International-Manufacturing Enterprise Solutions Association), aby regulować złożoność i zapewniać wytyczne dotyczące realizacji systemów MES.

Zalety

Systemy te pomagają tworzyć płynne procesy produkcyjne i zapewniają informacje zwrotne dotyczące wymagań w czasie rzeczywistym. Dodatkowo dostarczają wszystkich niezbędnych informacji w jednym miejscu. Inne korzyści wynikające z udanego wdrożenia MES mogą obejmować:

1. Zmniejszenie ilości odpadów, ich recykling i niszczenie, także w krótszym czasie.
2. Dokładniejsze gromadzenie informacji o kosztach (np. robocizny, przestojów i narzędzi).
3. Wydłużony czas pracy.
4. Wdrożenie pracy bez dokumentów papierowych.
5. Zmniejszaj nadmierne zapasy, eliminując je indywidualnie.

Rodzaje MES-ów

Wraz z powszechnym wykorzystaniem zebranych danych w określonym celu pojawiło się wiele różnych systemów MES. Ich dalszy rozwój w latach 90-tych doprowadził do wzrostu ich funkcjonalności. Stowarzyszenie Manufacturing Enterprise Association (MESA) wdrożyło następnie ramy, definiując 11 funkcji, które ograniczały zakres MES. W 2000 roku ANSI/ISA-95 połączył ten model z modelem referencyjnym Purdue (PRM).

Zdefiniowano hierarchię funkcjonalną z wykonawczym MES na poziomie 3 pomiędzy ERP na poziomie 4 a sterowaniem procesami na poziomach 0, 1, 2. Od opublikowania trzeciej części standardu w 2005 roku działania na poziomie 3 zostały podzielone na cztery główne Działalność: produkcja, jakość, logistyka i obsługa techniczna.

W latach 2005–2013 dodatkowe lub poprawione części normy ANSI/ISA-95 dokładniej zdefiniowały skład sprzętowy systemów MES, obejmując sposób wewnętrznej dystrybucji funkcji i wymiany informacji zarówno wewnętrznie, jak i zewnętrznie.

Obszary funkcjonalne

Na przestrzeni lat międzynarodowe standardy i modele rozszerzyły zakres tych narzędzi pod względem ich działania. Zazwyczaj cel i funkcje systemów MES obejmują:

1. Zarządzaj definicjami produktów. Może to obejmować przechowywanie, wersjonowanie i wymianę danych z innymi systemami, takimi jak reguły produktu, zestawienia komponentów, zliczanie zasobów, punkty kontrolne procesu i dane dotyczące jakości, a wszystkie one skupiają się na określeniu sposobu wytwarzania produktu.
2. Zarządzanie zasobami. Może to obejmować rejestrowanie, udostępnianie i analizowanie informacji o możliwych i dostępnych zasobach przeznaczonych na przygotowanie i realizację zleceń produkcyjnych.
3. Planowanie (procesy produkcyjne). Działania te definiują harmonogram produkcji jako zbiór zleceń wykonawczych mających na celu spełnienie wymagań produkcyjnych, wywodzących się zwykle z planowania zasobów przedsiębiorstwa lub wyspecjalizowanych zaawansowanych systemów planowania, zapewniających optymalne wykorzystanie lokalnych zasobów.
4. Wysyłka zleceń produkcyjnych. W zależności od rodzaju procesów produkcyjnych może to obejmować dalszą dystrybucję partii, serii i zleceń, wydawanie ich do stanowisk pracy i dostosowywanie się do nieoczekiwanych warunków.
5. Realizacja zleceń produkcyjnych. Podczas gdy faktyczną realizację realizują systemy kontroli procesów, MES może sprawdzać zasoby i informować inne systemy o postępie procesów produkcyjnych.
6. Zbieranie danych produkcyjnych. Ta funkcja MES obejmuje gromadzenie, przechowywanie i wymianę danych procesowych, stanu sprzętu, informacji o materiałach i dzienników produkcji w szafce na dokumenty lub w relacyjnej bazie danych.
7. Analiza produktywności produkcji. Jest to ekstrakcja użytecznych informacji z zebranych surowych danych na temat aktualnego stanu produkcji. Obejmują one przeglądy wydajności (WIP) i wyniki historyczne (takie jak ogólna wydajność sprzętu lub inny podobny wskaźnik).
8. Śledzenie i śledzenie produkcji. Jest to rejestracja i wyszukiwanie powiązanych informacji w celu przedstawienia pełnej historii sprzedaży, zamówień czy sprzętu. Obszar ten jest szczególnie ważny dla branż związanych z sektorem ochrony zdrowia. Jest to na przykład produkcja farmaceutyków.
9. Digitalizacja kompletnych danych z logów do interfejsu urządzeń cyfrowych z wykorzystaniem funkcji blokady edycji, a także wyprowadzenie danych z SCADA do wspólnego banku danych.

Komunikacja z innymi systemami

System realizacji produkcji MES integruje się z ISA-95 (poprzednikiem modelu Purdue, „95”) z wieloma relacjami i połączeniami. Zbiór systemów działających na poziomie 3 ISA-95 można nazwać systemami zarządzania operacjami produkcyjnymi (MOMS). Oprócz MES zwykle istnieje laboratoryjny system zarządzania informacjami (LIMS), system zarządzania magazynem (WMS) i skomputeryzowany system zarządzania konserwacją (CMMS).

Z punktu widzenia MES możliwe przepływy informacji to:

• w LIMS: wnioski o badanie jakości, próbki próbek, dane statystyczne dotyczące procesu;
• z LIMS: wyniki testów jakościowych, certyfikaty produktów, wyniki testów;
• w WMS: zapytania o zasoby materiałowe, definicja materiałów, dostawa produktów;
• z WMS: dostępność materiałów, etapowe partie materiałów, wysyłka produktów;
• w CMMS: sprzęt pracujący z danymi, jego przeznaczenie, zgłoszenia serwisowe;
• z CMMS: postęp konserwacji, możliwości sprzętu, harmonogram konserwacji.

Komunikacja z systemami poziomu 4

Przykładami systemów działających na poziomie ISA-95 Level 4 są zarządzanie cyklem życia produktu (PLM), planowanie zasobów przedsiębiorstwa (ERP), zarządzanie relacjami z klientami (CRM), zarządzanie zasobami ludzkimi (HRM) i system realizacji procesów (PDES).

Z punktu widzenia systemów MES przykładami możliwych przepływów informacji są:

• do PLM: wyniki testów produkcyjnych;
• z PLM: definicja produktu, rachunki transakcyjne (trasy), elektroniczne instrukcje pracy, ustawienia sprzętu;
• do ERP: wyniki działalności produkcyjnej, wyprodukowane i zużyte materiały;
• z ERP: planowanie produkcji, wymagania zamówień;
• w CRM: śledzenie informacji;
• z CRM: reklamacje dotyczące produktu;
• do HRM: efektywność personelu;
• z HRM: umiejętności personelu, dostępność personelu;
• do PDES: wyniki badań;
• z PDES: Definicja przepływu produkcji, Definicja eksperymentów (DoE).

W wielu przypadkach systemy Middleware Enterprise Application Integration (EAI) są wykorzystywane do wymiany komunikatów pomiędzy systemem MES a poziomem 4. W standardzie ISA-95 zdefiniowano wspólną definicję danych, B2MML, w celu połączenia MES z powyższymi systemami poziomu 4.

Komunikacja z systemami poziomu 0, 1, 2

Systemy działające na poziomie ISA-95 Poziom 2 to sterowanie nadzorcze i gromadzenie danych (SCADA), programowalne sterowniki logiczne (PLC), rozproszone systemy sterowania (DCS) i systemy automatyzacji wsadowej. Przepływ informacji pomiędzy MES i tymi systemami sterowania procesami jest w przybliżeniu taki sam:

• do PLC: instrukcje pracy, receptury, ustawienia;
• ze sterownika PLC: wartości procesowe, alarmy, ustawione wartości zadane, wyniki produkcji.

Większość systemów MES obejmuje łączność jako część oferowanego produktu. Bezpośrednia komunikacja danych wyposażenia zakładu odbywa się poprzez synchronizację. Często dane są najpierw gromadzone i diagnozowane w celu sterowania w czasie rzeczywistym w rozproszonym systemie sterowania (DCS) lub nadzoru i gromadzenia danych (SCADA). W tym przypadku systemy MES są podłączone do systemów warstwy 2 w celu wymiany danych pomiędzy halami produkcyjnymi.

Standardem branżowym dotyczącym łączenia elementów produkcyjnych jest OLE for Process Control (OPC). Ale teraz standard branżowy zaczął przenosić się na OPC-UA. Nowoczesne systemy kompatybilne z OPC-UA niekoniecznie działają tylko w systemie Microsoft Windows, ale są zaprojektowane do pracy w systemie GNU/Linux lub innych systemach wbudowanych. Zmniejsza to koszty systemów SCADA i sprawia, że ​​są one bardziej otwarte i zapewniają silne bezpieczeństwo.

Firmy produkcyjne wykorzystują dostępne na rynku systemy MES do śledzenia surowców przez ścieżkę fabryczną do stanu końcowego. Przy prawidłowym użyciu system ten może zmniejszyć ilość odpadów, zapewnić dokładniejsze odzwierciedlenie kosztów, wydłużyć czas pracy i zmniejszyć zapotrzebowanie na pewne zapasy. Jest kilka podstawowych faktów, które każdy powinien znać na temat systemów realizacji produkcji.

Zarządzają definicjami produktów

Każdy doświadczony menadżer wie, że nawet najmniejsza zmiana materiału może całkowicie zmienić końcowy stan produktu. Niedobór lub nadmiar może prowadzić do poważnych zmian w jakości produktu. Wszystko to może wiązać się z dodatkowymi kosztami.

Podstawowa funkcjonalność systemów MES pozwala na aktywne monitorowanie komponentów składających się na Twój produkt. Dają Ci możliwość ustawienia rygorystycznych parametrów sprzętu produkcyjnego, co ostatecznie zmniejsza ilość odpadów i oszczędza pieniądze.

Odpowiednio szacują zasoby produkcyjne (z pewną pomocą)

Jak wspomniano powyżej, systemy klasy MES potrafią określić dokładną ilość materiału potrzebnego do wytworzenia produktu, pozwalając na jasne zdefiniowanie produktu i zachowanie jego integralności. Ponadto zawsze będziesz mieć pojęcie o tym, jakie są Twoje zasoby produkcyjne. Ta kategoria obejmuje wszystko, od śledzenia materiałów fizycznych po wiedzę o liczbie serwisowanych maszyn lub dostępności siły roboczej potrzebnej do wykonania zadania. MES w połączeniu z systemem APS (Advanced Planning and Scheduling) jest w stanie realistycznie przewidzieć terminy realizacji produktów dla 100% wszystkich zasobów znajdujących się w dystrybucji.

Można je zintegrować z innymi systemami produkcyjnymi

Same systemy realizacji produkcji często mają możliwość planowania procesów produkcyjnych, ale na poziomie „nieskończonej wydajności” i dlatego z technicznego punktu widzenia mogą działać jako samodzielne oprogramowanie do planowania. Jednak zwykle działają lepiej, gdy są używane w połączeniu z innym oprogramowaniem do przetwarzania produkcji, takim jak APS, dzięki czemu można uwzględnić również ostateczne ograniczenia w celu dokładniejszego i zoptymalizowanego planowania.

APS definiuje harmonogram produkcji jako zbiór zleceń mających na celu spełnienie wymagań produkcyjnych, zwykle wywodzący się z planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP), co z kolei pomaga w pierwotnym wykorzystaniu zasobów.

Zapewniają analizę efektywności produkcji

Gdy produkt zacznie trafiać do produkcji, MES może generować raporty na podstawie jego bieżącego stanu. Za pomocą tego systemu można śledzić prace w toku, różne wskaźniki historyczne i wszystkie inne dane dotyczące wydajności.

Śledzenie danych produkcyjnych

Kiedy produkt ostatecznie opuszcza linię produkcyjną, MES śledzi wszystkie dane na jego temat i przechowuje je do wykorzystania w przyszłości. Co więcej, system nie tylko zapewni Ci zorganizowany cyfrowy rejestr danych produktów, ale może także zagregować te informacje na potrzeby przyszłych raportów. Niezależnie od celów wewnętrznych czy zewnętrznych, będziesz mieć aktualne, aktualne dane na temat szybkości procesów produkcyjnych, co docelowo pomoże Ci wygenerować większe zyski.

W połączeniu z systemem MES może być niezwykle przydatny dla każdego menedżera chcącego wydłużyć czas i przyspieszyć produkcję. Odpowiednie zarządzanie zasobami, planowanie produkcji i śledzenie produktów pozwolą każdej firmie zwiększyć produkcję i zmniejszyć ilość odpadów zarówno w sposób umiejętny, jak i wyrachowany.

MES i APS – razem czy osobno?

Przed dokonaniem przeglądu systemów MES ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób współdziałają one z innymi podobnymi narzędziami. Zatem APS (Advanced Planning & Scheduling) jest odrębną kategorią oprogramowania, taką jak ERP czy MES. APS obejmuje planowanie strategiczne, taktyczne i operacyjne. Ostatni, operacyjny przypadek użycia jest wielokrotnie postrzegany jako rdzeń APS. Planowanie oznacza tu codzienne osiąganie celu końcowego. Istotą tego jest opracowanie możliwych planów minimalizacji nadwyżek magazynowych i skrócenia czasu realizacji zamówień. Obecnie można znaleźć wielu dostawców systemów APS.

Natomiast system MES realizuje polecenia i kontrole. Oprogramowanie MES dostępne jest zarówno bez funkcji planowania, jak i z ograniczoną funkcjonalnością. W każdym razie możliwości nie są tak rozbudowane, jak w czystym oprogramowaniu APS. W corocznym Przeglądzie Produktów MES wzrasta udział funkcjonalności FCS w oprogramowaniu MES. Ponieważ jest to oprogramowanie transakcyjne, dość trudno jest wdrożyć w tym kontekście wszystkie rozbudowane funkcje planowania. Planowanie i prognozowanie wymaga modelowania różnych scenariuszy i nie powinno automatycznie wpływać na wykonanie zadania.

Dzięki ścisłej integracji systemów MES i APS (w pętli zamkniętej) cała bogata funkcjonalność APS jest wykorzystywana bez żadnych ograniczeń. Jeśli system ten obsługuje planowanie wielooddziałowe i wydajny Internet, cały łańcuch dostaw można planować, realizować i kontrolować w czasie rzeczywistym - globalnie, bez ograniczeń geograficznych. Na przykład rozpoczynając operację (fazę pracy) w Chinach, osoba planująca w USA może zobaczyć postęp zamówienia w czasie rzeczywistym. Sprzedawca może także zalogować się do aplikacji MES/APS on-line i sprawdzić, kiedy produkt zostanie wysłany do klienta, bez konieczności wykonywania rozmów telefonicznych i wysyłania e-maili.

MES i MAMA: jaka jest różnica?

Terminologia w branży oprogramowania może być myląca, zwłaszcza jeśli dopiero zaczynasz się jej uczyć. Niestety, ta obserwacja dotyczy oprogramowania w przemyśle i produkcji. Na przestrzeni lat stosowano wiele różnych systemów, ale tylko 2 akronimy powodują zamieszanie:

• MES - system realizacji produkcji.
• MOM - zarządzanie operacjami produkcyjnymi.

Aby zrozumieć różnicę między nimi, należy przeprowadzić analizę porównawczą systemów MES (tabela PDF) i MOM. Podczas opisu możesz podkreślić ich podobieństwa i różnice.

Jak wspomniano powyżej, system MES został po raz pierwszy zastosowany przez firmę AMR w latach 90. XX wieku, wypierając system produkcji komputerów komputerowych (CIM), przyjęty po raz pierwszy pod koniec lat 80. XX wieku. Miało to miejsce przed ustanowieniem wielu standardów branżowych (takich jak ISA-95), a na pewno na długo przed tym, jak system ERP stał się głównym szkieletem IT większości światowych firm produkcyjnych.

Wiele wczesnych systemów MES zostało celowo zbudowanych jako pętla zamknięta. Z tego powodu brakowało im elastyczności potrzebnej do dostosowania się do zmieniających się potrzeb biznesowych. Skutkowało to tym, że wiele wczesnych wdrożeń miało bardzo długi czas obliczeń i często tworzyło proces wdrażania, który wydawał się nie mieć końca. Z tych powodów po wprowadzeniu do produkcji MES początkowo zyskał reputację drogiego i ryzykownego narzędzia, które często nie osiągało początkowych celów w zakresie zwrotu z inwestycji.

Jednocześnie w automatyce przemysłowej w dalszym ciągu włożono wiele pracy i pojawiło się wiele standardów na poziomie pakietów (takich jak ISA-88 i ISA-95). Zdefiniowali termin Zarządzanie operacjami produkcyjnymi (MOM). W systemie tym zdefiniowano szczegółowe działania i procesy biznesowe, obejmujące produkcję, jakość, obsługę i zapasy.

Rozwój MAMA

Nowe warunki rynkowe spowodowały, że deweloperzy chcą dokonać rebrandingu i oddzielić się od produktów z przeszłości, czyli MES. Wiele z nich przyjęło termin MOM i określiło swoje propozycje jako nowe rozwiązanie. Oferowali elastyczność i skalowalność niezbędną do uczynienia systemu prawdziwą aplikacją korporacyjną, w tym:

• architektura oparta na konfigurowalnej i rozszerzalnej platformie;
• standaryzowana integracja z ERP;
• oparta na standardach integracja z automatyką przemysłową;
• ustandaryzowany model danych produkcyjnych;
• szerokie możliwości - modelowanie, wizualizacja, optymalizacja, aktualizacja i koordynacja procesów biznesowych produkcyjnych na całym świecie;
• zarządzanie zdarzeniami - możliwość gromadzenia, podsumowywania, analizowania i reagowania na zdarzenia produkcyjne w czasie rzeczywistym.

Pomimo tej tendencji nie zapomniano o wcześniejszych osiągnięciach. Wiodący dostawcy rozwiązań MES nie porzucili swoich produktów. Zamiast tego przeprojektowali swoje systemy i zapewnili im możliwości dorównujące możliwościom MOM.

Jaka jest więc różnica?

Obecnie akronim MOM zwykle odnosi się do procesów biznesowych, a nie oprogramowania. Oznaczenie MOM Solution jest najczęściej stosowane w celu odróżnienia go od starszych rozwiązań MES i posiada wymienione powyżej możliwości.

W większości przypadków MES jest nadal używany. Czasami może mieć podobne możliwości do MOM, ale w przeciwieństwie do niej rozwija się w szybszym tempie.

Przykłady MES

W dzisiejszej Rosji wiodące są trzy takie systemy. Wszystkie są przeznaczone do lepszego zarządzania produkcją, ale są przeznaczone do produkcji na małą skalę. Jednocześnie istnieją między nimi różnice.

System FOBOS MES znajduje zastosowanie w średnich i stosunkowo dużych gałęziach przemysłu maszynowego. Jego głównymi funkcjami jest zarządzanie i planowanie wewnątrz sklepu. Musi być zintegrowany z systemem ERP (lub „1C: Enterprise”) i przekierowuje do niego wszystkie otrzymywane dane.

YSB.Enterprise powstało z myślą o branży przetwórstwa drewna. Ponadto ma pewne funkcje, które czynią go bardziej odpowiednim dla małych przedsiębiorstw (tych, w których sam 1C już nie wystarczy). System MES ma zbyt mało specyficznych i niezbędnych funkcji do pełnego działania, ale jednocześnie zawiera dodatkowe opcje, w tym zarządzanie sprzedażą i księgowością.

PolyPlan posiada jeszcze mniejszy zestaw funkcji MES, ale jednocześnie jest prezentowany jako narzędzie do planowania operacyjnego w obszarze inżynierii mechanicznej (dla elastycznej i zautomatyzowanej produkcji). Koszt tego typu systemu MES jest najniższy.

W artykule podano przykładWdrożenie systemu MES zarządzanie produkcjąna terenie przemysłowym JSC Dielectric Cable Systems (DCS) w Twerze przy użyciukomputery przemysłowe IFC.

W lipcu tego roku firma DKS rozpoczęła projekt wdrożenia systemu MES (Manufacturing Execution System). Nowoczesny, zautomatyzowany system kontroli i optymalizacji produkcji w czasie rzeczywistym został opracowany i wdrożony przez firmę L-CLASS w oparciu o program Technoclass z wykorzystaniem komputerów przemysłowych IFC FAM-Electric.

Dziś firma DKS produkuje ponad 27 tysięcy pozycji różnych wyrobów. Należą do nich systemy nośne okablowania, sprzęt elektryczny i produkty dla rynków klimatyzacji, ogrzewania i zaopatrzenia w wodę. Od 2001 roku działalność firmy wzrosła około 44-krotnie. W 2010 roku wzrósł o 58%, w 2011 o 51%, w 2012 o 29%, w 2013 o 24%.

„Każdego roku rośniemy około dwukrotnie szybciej niż cały rynek elektryczny, „zjadając” udziały konkurencji i rozwijając powiązane nisze poprzez wprowadzanie na rynek nowych produktów” – zauważa dyrektor ds. marketingu DKS Dmitrij Abramow.

Wprowadzenie systemu MES było konieczne, aby utrzymać wysokie tempo rozwoju i zoptymalizować produkcję w coraz bardziej konkurencyjnym otoczeniu.

System MES realizujący funkcje zarządzania produkcją obejmuje 56 linii produkcyjnych. W jedną sieć połączone są sterowniki przemysłowe, specjalne terminale z komputerami przemysłowymi IFC, w tym mobilnymi, skanery kart magnetycznych, przyrządy pomiarowe (suwmiarki elektroniczne), urządzenia wagowe, serwery OPC, bazy danych i komputery PC.

System MES odbiera planowane zamówienia i zestawienia materiałowe z systemu zarządzania zasobami ERP. Na ich podstawie tworzone są konkretne zamówienia sklepowe, które przesyłane są do narzędzi kontrolnych i zbierających dane. Te z kolei przekazują dane eksploatacyjne o stanie linii produkcyjnej, ilości wyrobów i usterek, parametrach wyrobów oraz informacje o personelu.

IFC-615RF: wszystko w zestawie

„Te szafy zostały wykonane i zmontowane w sąsiednim warsztacie Sistema-5. W każdym z nich zainstalowano komputer przemysłowy. Operator za pomocą przepustki wchodzi do powłoki systemu MES” – mówi Siergiej Seredin, technolog w JSC Dielectric Cable Systems.

Sześć identycznych terminali z czytnikiem, routerem Wi-Fi itp. mieszczą się w warsztacie nr 2, gdzie produkują rury karbowane na bazie LDPE/HDPE i PVC do instalacji elektrycznych, a także rury dwuścienne dla kanalizacji, energii elektrycznej i drenażu. Produkują również zwykłe sztywne rury PCV. Terminale zostały zakupione w oparciu o liczbę procesów produkcyjnych zlokalizowanych w warsztatach produkcyjnych BCS.

W warsztacie nr 1 znajduje się także pięć terminali stacjonarnych, w których produkowane są kanały kablowe i kanały perforowane.

Kolejne 24 terminale stacjonarne zainstalowano w zakładzie produkcyjnym Sistema-5 BCS, w którym produkowane są tacki metalowe (siatkowe, perforowane). Znajduje się tu także warsztat do produkcji szafek oraz montażownia wyrobów i akcesoriów z tworzyw sztucznych. Na każde dwie linie Systemu-5 przypada jeden terminal procesowy z komputerem przemysłowym IFC.

Przemysłowy komputer panelowy 15" z procesorem Atom D525 (2 rdzenie) 1,8 GHz, posiada wyświetlacz o rozdzielczości 1024x768 i czujnik rezystancyjny. Jest w pełni gotowy do pracy, gdyż dysk twardy i pamięć RAM są już zamontowane. Posiada stopień ochrony IP65 ochrona przed kurzem i wilgocią na płaszczyźnie czołowej.

„Zdecydowaliśmy się na to, ponieważ są uniwersalne. Można je wykorzystać do niemal każdego zadania. Istnieją dodatkowe wejścia i wyjścia, ale problem jest taki sam, jak w przypadku wszystkich komputerów: należy się z nimi obchodzić ostrożnie” – mówi Oleg Protopopow, Kierownik Zespołu Oprzyrządowania i Automatyki Dielektrycznych Systemów Kablowych SA.

Chińska firma IFC to profesjonalny producent przemysłowych komputerów panelowych, działający na rynku od kilkunastu lat. Rozwija się dynamicznie, a jakość jej produktów stale się podnosi.

„Na rynku rosyjskim RF to najbardziej zaawansowana technologicznie i optymalna seria komputerów panelowych” – mówi Denis Mielnikow, szef działu automatyki firmy FAM-Electric LLC, wyłącznego dystrybutora komputerów IFC w Rosji.

„Czuły, jasny, rezystancyjny wyświetlacz dotykowy, dwurdzeniowy procesor D525 1,8 GHz, 2 GB RAM, 32 GB SSD (dysk SSD) to doskonałe parametry dla przemysłowych komputerów panelowych z serii RF” – dodaje.

Wszystkie komputery mają już zainstalowany dysk SSD i RAM. W zestawie znajdują się również elementy mocujące i zasilacz 12 VDC. Komputery panelowe RF są w pełni sprawne od momentu otrzymania. W takim przypadku możesz zainstalować dowolny system operacyjny - Windows XP, Windows 7, Linux Ubuntu.

„Komputer panelowy na pierwszy rzut oka przypomina monitor przemysłowy, jednak tak nie jest. W dość kompaktowej obudowie o głębokości aż 90 mm zmieści się pełnoprawny komputer z monitorem dotykowym” – zauważa Denis Mielnikow.

Komputery panelowe wyposażone są w dwa do czterech portów szeregowych RS232, jeden port sprzętowy RS-485, który jest istotny przy podłączaniu urządzeń peryferyjnych do komputera panelowego (nie ma konieczności stosowania adapterów USB-RS232 lub USB-RS485). Komputery panelowe IFC są również wyposażone w dwa porty Ethernet.

„W przypadku firmy DKS SA ważne było dla nas posiadanie wystarczającej liczby złączy USB, wybór instalacji systemu operacyjnego, dostępność sterowników, a także kwestia ceny. Jest to całkiem akceptowalne w porównaniu z analogami” – mówi Oleg Protopopow.

Produkcja pod kontrolą

Terminale połączone są z serwerem poprzez sieć WI-FI, a do serwera przesyłane są informacje ze sterowników każdej linii produkcyjnej. Wyświetlacz komputera przemysłowego IFC pokazuje stan maszyny, rejestruje przestoje i prędkość produkcji, a także zapewnia możliwość analizy pracy linii w trakcie zmiany w formie wykresów. Sterownik przesyła parametry sprzętu w czasie rzeczywistym.

„Mamy listę sygnałów z wytłaczarki, tekturnicy itp. Jeśli występują określone warunki sygnału, wszystko działa. Jeśli go brakuje, oznacza to instalację, przestój lub wypadek, w zależności od tego, jakich warunków brakuje” – wyjaśnia Siergiej Seredin.

Szybkość produkcji można sprawdzić również za pomocą komputera przemysłowego. Co 15 minut możesz wyświetlić diagram, monitorując i analizując proces technologiczny. Na tej podstawie dział planowania ekonomicznego przygotowuje zaplanowane zamówienia i przesyła je do kierowników zmian. Analizują je, a następnie przekazują do warsztatu, gdzie są zatrudniani.

Na terminalu wyświetlany jest kod produktu, wymagana ilość gotowego produktu, planowany czas realizacji zamówienia, w jakim ma on zostać wyprodukowany. Możesz także zobaczyć, który pracownik przyjął to czy inne zamówienie i jego numer personelu.

Dodatkowo parametry kontroli jakości i szkice gotowych produktów można wprowadzić do komputera przemysłowego, który następnie będzie potrzebny do analizy jakości wytwarzanych produktów. Jeśli potrzebujesz dokumentacji do produktu, czy instrukcji np. jak prawidłowo skonfigurować nawijarkę, jak uruchomić wytłaczarkę, na terminalu znajdziesz dokumentację techniczną. Tym samym terminal stanowi pojemną bazę danych, która jest sukcesywnie zapełniana i wykorzystywana. A główną rolą operatora jest pełna kontrola wytwarzanych produktów, terminowe rejestrowanie ewentualnych usterek w celu dokładniejszej analizy wydajności i ich eliminacji w przyszłości.

„Jeśli operator dostarczy prawidłowe informacje, w przyszłości będziemy mogli przeanalizować proces produkcyjny i podjąć odpowiednie działania” – mówi Siergiej Seredin.

Czynnik ludzki

Każdy pracownik pracujący w systemie MES ma swoje konto, na którym loguje się do komputera przemysłowego poprzez przesunięcie karty. Dostęp mają dyrektorzy produkcji, kierownicy zmian i operatorzy pracujący na linii produkcyjnej.

Informacje o planowanych zamówieniach, kodzie produktu, ilości, dacie realizacji i linii produkcyjnej wystarczą kierownikowi zmiany, aby określić liczbę pracowników w procesie/miejscu i prawidłowo rozdzielić moce robocze. Również dla kierowników zmiany tworzone są zadania w zadaniu „stan maszyny”, w którym gromadzone są niezbędne informacje: rzeczywisty stan maszyny w danej chwili, prędkość linii, kod aktualnie produkowanego produktu , pracownikom pracującym na linii, którzy realizują to czy tamto zlecenie, rejestrowane są możliwe wypadki, przestoje lub usterki.

„Zasadniczo jest to zarządzanie halą produkcyjną w czasie rzeczywistym” – mówi Siergiej Seredin. „Widzimy, że doszło do wypadku, podejmujemy działania naprawcze w celu jego wyeliminowania, powiadamiamy zainteresowane służby głównego mechanika i głównego energetyka, tym samym szybko eliminując problem lub wypadek.”

W ramach systemu zarządzania produkcją MES dostępny jest moduł „MRO” (konserwacja i naprawy), który pozwala dokładniej i efektywniej planować prace konserwacyjne oraz uwzględniać żywotność urządzeń.

Analizę efektywności produkcji przeprowadza się za pomocą kompleksowego wskaźnika ogólnej efektywności sprzętu – Total Equipment Effectiveness, w skrócie OEE. Obliczana jest na podstawie informacji o dostępności linii, jej szybkości i jakości produktu. OEE pozwala ocenić wydajność linii i powiązać ją z premią pracownika.

„System MES to ogromny analizator, który ma wszystko” – mówi Siergiej Seredin. „To uniwersalny program, który kryje w sobie ogromny wachlarz możliwości.”

„Ciągle unowocześniamy i wprowadzamy coś nowego do oprogramowania instalowanego na terminalach w zakładach produkcyjnych, tak aby praca była wygodna i zrozumiała dla personelu zmianowego. Wszystko zrobione z myślą o wygodzie pracowników – dodaje.

MES taki jaki jest

Pomimo tego, że wdrożenie systemu zarządzania produkcją MES w przedsiębiorstwie trwało zaledwie kilka miesięcy, jego wydajność już uległa znacznej poprawie. Według danych Andreya Belyakova, dyrektora wydziału produkcyjnego DKS, w porównaniu z rokiem ubiegłym przestoje spadły o 2,8%, reklamacje zewnętrzne spadły o 44%, a produktywność wzrosła o 8,8%.

Ponadto, według Andrieja Belyakova, przy wzroście wydajności o 2-6% planuje się, że okres zwrotu projektu będzie wynosić od kilku dni do kilku miesięcy. Oczekuje, że rzeczywisty wzrost wyniesie od 5 do 10%.

„Nie wyobrażam sobie dużych produkcji, w których wszystko jest jeszcze na papierze” – mówi Siergiej Seredin. „Wprowadzenie MES nie tylko poprawia ocenę firmy, ale także wyznacza zupełnie nowy, wysoki standard produkcji.”

Możliwość wprowadzenia takiego systemu podyktowana jest sytuacją rynkową. Wymagania przepisów państwowych i dużych klientów (szczególnie w branży gumowej) dotyczące identyfikowalności produkowanych partii produktów stają się coraz bardziej rygorystyczne, taryfy za energię wciąż rosną, a konkurencja nasila się. W tym zakresie zadania efektywnego zarządzania kosztami produkcji i ograniczania kosztów stają się priorytetem dla utrzymania konkurencyjności produktów. MES daje szansę na rozwiązanie tych problemów. System zapewni przedsiębiorstwom zestaw narzędzi pozwalających efektywniej zarządzać produkcją, a centrum korporacyjnemu informacje operacyjne umożliwiające proaktywne podejmowanie decyzji. BASF, DuPont, Ineos i inni światowi liderzy petrochemii wdrożyli i rozwijają systemy MES, rozszerzając ich funkcjonalność w celu objęcia całego zarządzania operacyjnego.

Co to jest MES?

MES jest potrzebny do automatyzacji zarządzania produkcją. System ten konsoliduje on-line szereg danych pochodzących z zautomatyzowanych systemów kontroli procesów, jednostek księgowych i zautomatyzowanych stacji roboczych (AWS) w celu ręcznego wprowadzania danych. Moduły aplikacyjne systemu operują całą ilością informacji zgromadzonych w bazie danych. W ten sposób wszystkie informacje o przedsiębiorstwach są podsumowywane i tłumaczone na formę dogodną do analizy.

Jednocześnie MES i jego podsekcja LIMS (zawiera informacje laboratoryjne, informacje dotyczące kontroli jakości itp.) dostarczą niezbędnych danych do wdrożonego systemu ERP, systemu zarządzania łańcuchem dostaw i systemu produkcyjnego. Dlatego PSS wykorzystuje szereg wskaźników pozwalających ocenić efektywność produkcji (najważniejszym z nich jest użyteczny czas pracy). MES pomoże je wyliczyć, odciążając zespół od rutynowych czynności zbierania i przetwarzania liczb, a ponadto znacząco przyspiesza tę procedurę, gdyż dane z zakładów produkcyjnych docierają w czasie rzeczywistym, w wygodnej, standardowej formie. W przypadku zarządzania ERP i łańcuchem dostaw MES przeniesie dane księgowe produkcji z niższego poziomu (węzły księgowe i systemy kontroli procesów).

Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie informacje niezbędne do planowania stają się dostępne i jednoznacznie interpretowane. Powstaje ujednolicona przestrzeń informacji biznesowej dla przedsiębiorstw i dyrekcji, zawierająca aktualne informacje o technologii, zużyciu i jakości energii.

Moduły systemu

Baza danych czasu rzeczywistego służy do zbierania informacji z systemów kontroli procesów, zautomatyzowanych jednostek księgowych i innych źródeł danych operacyjnych o produkcji. Baza danych dużych przedsiębiorstw przechowuje setki tysięcy parametrów i zdarzeń. Historia zmian każdego parametru jest archiwizowana w postaci szeregu czasowego aktualizowanego co sekundę. Dostęp do tych danych można uzyskać poprzez aplikacje np. monitoring technologiczny (o czym mowa poniżej) pozwala na zbudowanie wykresu i retrospektywną obserwację jak zmienia się dany parametr w danym okresie. Dostęp do danych przechowywanych w bazie danych można uzyskać po latach.

Monitorowanie procesu i kontrola nadzorcza- moduły te operują całą ilością informacji zgromadzonych w bazie danych, pozwalając użytkownikowi „na bieżąco” śledzić przebieg procesu produkcyjnego. Dla kierownika zakładu MES gromadzi wszystkie informacje z różnych systemów sterowania zakładem w jednym oknie, zapewniając przegląd stanu zakładu w czasie rzeczywistym. Dyspozytor widzi przepływ surowców, półproduktów i wyrobów gotowych. Otrzymuje komunikaty alarmowe pokazujące, gdzie sytuacja odbiega od normy i może natychmiast zareagować na ryzyko nieplanowanego przestoju lub innego zdarzenia. Ujednolicony system ułatwia koordynację pomiędzy warsztatami i pozwala na wprowadzenie w przedsiębiorstwie funkcji „jednej sterowni”.

Rachunkowość produkcji pierwotnej. Moduł ten automatyzuje tworzenie raportów. Dziś w przedsiębiorstwach raportowanie produkcji generowane jest ręcznie. Zaangażowanych jest w to kilkudziesięciu specjalistów. Automatyzacja eliminuje czynnik ludzki poprzez uwzględnienie w raporcie przejrzystych i spójnych danych. Zawsze można sprawdzić, jakie dane źródłowe kryją się za każdą liczbą w raporcie. Moduł łączy systemy planowania z rzeczywistym stanem produkcji. Realizacja planu jest monitorowana w czasie rzeczywistym.

Moduł analizy efektywności produkcji i dostaw energii pozwala zidentyfikować zależności pomiędzy parametrami procesu, a także ustalić główne czynniki wpływające na te parametry. Zatem patrząc na statystyki pracy instalacji na przestrzeni kilku lat, technolog może określić optymalne zużycie pary, aby wytworzyć produkt o docelowej jakości. MES zapewnia także technologom specjalne programy ułatwiające ustalenie natężenia przepływu i trybu optymalnego. Na przykład, łącząc parametry produkcji i energii, można zoptymalizować zużycie energii, wytwarzając te same ilości produktu o tej samej jakości.

Bilans materiałowy i energetyczny. Już pierwotna księgowość produkcji pozwala na redukcję błędów w transmisji danych i lokalizację strat. Kwintesencją rozliczania produkcji jest ustalenie uzgodnionego bilansu materiałowo-energetycznego. Obecne metody uzgadniania sald opierają się na szeregu przybliżonych obliczeń i nie pozwalają na uzyskanie wiarygodnych wartości dla każdego obiektu przedsiębiorstwa. Ponadto brak jest przejrzystego i obiektywnego mechanizmu podziału ogólnych strat roślinnych pomiędzy warsztaty i instalacje, co utrudnia identyfikację strat w miejscu ich wystąpienia. Zadanie polega na odkryciu źródeł i przyczyn strat. Planowanie i monitorowanie zużycia energii zorganizowane jest według tej samej zasady. MES zbiera dane online, agreguje je i pokazuje faktyczny stan zużycia energii. Według ostrożnych szacunków prawidłowe wykorzystanie wszystkich modułów MES (wraz z oprzyrządowaniem technicznym zasobów energii, kompetentnymi procesami zarządzania i systemem motywacyjnym oszczędzania energii) obniży zużycie energii o 3-5%. Jest to 1-1,5 miliarda rubli rocznie dla wszystkich przedsiębiorstw SIBUR.

MES jest już w SIBUR

Już teraz w Dyrekcji Surowców Węglowodorów co 2 godziny dane z 24 węzłów pomiarowych trafiają do MES, a co 24 godziny do ERP ładowane są wskaźniki zbiorcze. Dyrekcja ds. Tworzyw Sztucznych i Syntezy Organicznej monitoruje produkcję i jakość produktów Sibur-Khimprom za pomocą MES. Dyrekcja ds. kauczuku syntetycznego w Togliattikauchuk również aktywnie wykorzystuje dane ASODU, a menedżerowie najwyższego szczebla Woroneżsintezkauchuk poprosili nawet o wyświetlanie danych z systemu ASODU (operacyjna kontrola wysyłek) na swoich iPadach.

Są przedsiębiorstwa, które jeszcze przed rozpoczęciem programu korporacyjnego próbowały wdrożyć MES. Są to Sibur-Khimprom, Voronezhsintezkauchuk, SiburTyumenGaz, Yugragazpererabotka, Togliattikauchuk, POLIEF. W pierwszej kolejności wdrożono najprostsze, podstawowe moduły MES. Jednak lokalne wdrożenie w każdym indywidualnym przedsiębiorstwie jest mniej skuteczne niż system korporacyjny. A co najważniejsze, ważne jest, aby wdrożyć MES razem z ERP, MSS i innymi projektami korporacyjnymi, które uwolnią jego pełny potencjał.

W ramach programu korporacyjnego opracowano docelową wizję funkcji „Efektywność Produkcji”. Określono wymagania dla systemów i poziom integracji, wybrano platformy IT. Podsekcja LIMS jest wdrażana w Tomskneftekhim, Tobolsk-Neftekhim, Togliattikauchuk i Tobolsk-Polimer. Opracowano plan wdrożenia systemu MES/LIMS w całej firmie. Zakończenie pierwszego etapu realizacji planowane jest do 2015 r., drugiego do 2017 r.

Dla przedsiębiorstw SIBUR projektowane jest standardowe rozwiązanie MES. Jednocześnie realizowane są obecnie krótkoterminowe projekty akceleracyjne, co pozwala skrócić czas wdrożenia MES i wykazać jego działanie w rzeczywistej produkcji. Na przykład moduł „księgowania produkcji podstawowej” jest obecnie wdrażany w zakładzie Sibur-Khimprom. W przyszłości posłuży do demonstracji działania systemu. Umożliwi to szybkie uzyskanie informacji zwrotnej od przyszłych użytkowników i przetestowanie standardowych rozwiązań.

O zaletach automatyzacji

Dyrektor funkcji „Zapewnienie infrastruktury informacyjnej dla produkcyjnych procesów biznesowych” Lew Bondarenko.

Aktywnie omawiamy z przedsiębiorstwami potrzebę stosowania zautomatyzowanych bilansów materiałowych w celu poprawy wydajności. Nie da się zwiększyć efektywności bez systemów kontroli działalności operacyjnej (ważne jest np. monitorowanie przestrzegania standardów wydatków i wysokości nieodwracalnych strat). Sugerujemy, aby kierownictwo przedsiębiorstwa wzmocniło kontrolę nad tymi wskaźnikami: „Czy jest problem ze stratami? Czy jest problem z racjonowaniem? Oto narzędzie, które może Ci pomóc.” Z naszego doświadczenia wynika, że ​​ludzie najpierw traktują nowe narzędzie z ostrożnością, a potem nie mogą bez niego żyć – tak bardzo przyzwyczajają się do tego, że każda informacja o każdym zakładzie produkcyjnym jest na wyciągnięcie ręki. Co więcej, ten zestaw narzędzi jest poszukiwany na wszystkich poziomach: od podstawowego poziomu zmian produkcyjnych po najwyższe kierownictwo firmy. Teraz placówki zaczęły mieć poczucie, że klientem MES/LIMS są przede wszystkim oni sami. Bardzo ważne jest dla nas, aby ludzie nie byli zawiedzeni. Zbieramy wymagania użytkowników, przeprowadzamy pogłębione wywiady, dowiadując się, czego dokładnie oczekują od MES-a. Informacje te staną się podstawą standardowego rozwiązania – standardu MES dla SIBUR. Co więcej, w niektórych wyjątkowych przypadkach (np. w przypadku procesu „sortowania brykietów na partie” w produkcji gumy) możemy dla dobra sprawy nieco odstąpić od normy.

Dyrektor ds. Produkcji Dyrekcji Kauczuków Syntetycznych SIBUR Siergiej Polonyankin.

Kiedy pracowałem w Tolyattikauchuk, na co dzień korzystałem z operacyjnego systemu kontroli dyspozytorskiej (ASODU), który został zainstalowany przy produkcji kauczuku butylowego. W systemie interesowała mnie temperatura polimeryzacji, sucha pozostałość, ilość pracujących urządzeń oraz poziom w parkach. Mogłem to wszystko śledzić na moim komputerze. Widziałem jak działała nocna zmiana, jakie były aktualne parametry w systemie, jakie były ewentualne problemy. To lepsze niż zadawanie pytań komuś: ktoś może nie zrozumieć pytania lub być niewystarczająco kompetentny, ktoś będzie się wstydził, a nawet bał się powiedzieć prawdę. Ale w zautomatyzowanym systemie wszystko jest widoczne, informacja jest poprawna, obiektywna i przedstawiona w formie wykresów. Trendy są widoczne. Bardzo się ucieszyłem i teraz namawiam do zainstalowania tego systemu, choć nie taniego, w innych zakładach produkcyjnych przedsiębiorstwa. Mogę z całą pewnością powiedzieć, że wdrożenie MES pozwoli nam efektywniej zarządzać procesami, stale monitorować nasze koszty oraz obiektywnie, adekwatnie i szybciej reagować na możliwe odchylenia w naszej pracy.

Dyrektor techniczny SiburTyumenGaz Aleksiej Biketow.

Wprowadzenie zautomatyzowanego systemu wysyłkowego wynikało z konieczności szybkiego uzyskania wskaźników produkcyjnych przedsiębiorstw online. Wraz z wprowadzeniem automatycznej centralnej dyspozytorni (ACD) dyspozytorzy zostali uwolnieni od rutynowej pracy polegającej na zbieraniu informacji przez telefon, faks i ręcznym prowadzeniu harmonogramów. Panel wideo w centralnej sterowni w Niżniewartowsku wyświetla w czasie rzeczywistym informacje na temat głównych wskaźników produkcji przedsiębiorstw SiburTyumenGas. A gdy dyspozytor ma dostęp do najświeższych informacji, jakość podejmowania decyzji znacznie wzrasta. W tym roku wdrożono automatyczny transfer danych dotyczących przetwarzania surowców i produkcji wyrobów gotowych z ADC do systemu ERP SIBUR, co znacznie skróciło czas wprowadzania informacji oraz ryzyko zniekształceń podczas ręcznego wprowadzania danych.

Egor Sokołow, Anastazja Drozdowa, Giennadij Metan

CELE PROJEKTU

Celem strategicznym projektu jest zapewnienie menedżerom przedsiębiorstw i spółce zarządzającej jednolitego systemu pozyskiwania obiektywnych informacji i codzienne zarządzanie operacyjne produkcją walcówki w przedsiębiorstwach.

Cele projektu:

• Doprowadzić metody rachunkowości wszystkich przedsiębiorstw do jednolitych standardów;
• Wdrożyć rozliczanie operacji obróbki metali we wszystkich operacjach, od odbioru surowców po dostawę gotowych produktów - od wlewków z czystego metalu po dostawę wysoko przetworzonej walcówki z ponad 50 stopów;
• Przeróbka systemów identyfikowalności partii w celu planowania i późniejszej automatyzacji systemu identyfikowalności;
• Opracowanie środków organizacyjnych i metodycznych monitorowania poprawności i terminowości wprowadzania informacji. Automatyzować funkcje kontrolne w systemie informatycznym;
• Całkowicie pozbądź się papierowego obiegu dokumentów i „patchworkowych” systemów automatyzacji w warsztatach wszystkich przedsiębiorstw - wyeliminuj powielanie informacji w systemach informatycznych i na papierze;
• Podłącz istniejące urządzenia ważące do systemu, aby zautomatyzować gromadzenie danych;
• Wdrażaj kompleksowe systemy identyfikowalności partii – od certyfikatu jakości wyjściowej po partię otrzymanych surowców;
• Wdrożyć system rozliczania i monitorowania dostępności personelu w warsztacie;
• Wdrożyć codzienne automatyczne naliczanie wynagrodzeń za pracę akordową;
• Opracuj systemy kompleksowej kontroli zgodności produkcji pracowników, przetworzonego metalu, zużytych zasobów i wytworzonych odpadów;
• Opracuj system raportowania dla wszystkich użytkowników – od mistrza warsztatu w przedsiębiorstwie po dyrektora generalnego spółki zarządzającej, w oparciu o jeden zestaw informacji;
• Wdrożyć kontrolę przedsiębiorstw nad działalnością operacyjną przedsiębiorstwa na poziomie codziennych operacji przepływu zapasów i zasobów pracy.

Sytuacja przed wdrożeniem

Pod kierownictwem UGMK-OTsM LLC zjednoczone są przedsiębiorstwa specjalizujące się w produkcji wyrobów z metali nieżelaznych: KZ OTSM OJSC, RZ OTSM PJSC, Kolchugtsvetmet CJSC (2007-2017). Wraz z produktami tych przedsiębiorstw firma sprzedaje produkty na wynajem firmie Fabrika Bakarnih Cevi JSC (Serbia, Majdanpek).

Wszystkie przedsiębiorstwa mają długą historię samodzielnego rozwoju i przed rozpoczęciem projektu nie posiadały systemów kontroli procesu produkcyjnego – w najlepszym razie niektóre funkcje zostały zautomatyzowane w postaci lokalnych zautomatyzowanych miejsc. Papierowe systemy księgowe w przedsiębiorstwach znacznie się od siebie różniły i kształtowały na różnym poziomie jakościowym. Sprawozdania przedsiębiorstw sporządzane były codziennie ręcznie, ze znacznymi błędami i wielokrotnym powielaniem w różnych raportach. Obliczenia płacowe i księgowanie strat przeprowadzano ręcznie w okresach miesięcznych. Przedsiębiorstwa nie zajmowały się kompleksowym etykietowaniem produktów, często warsztaty były „czarną skrzynką” dla wszystkich innych usług.

Wyjątkowość projektu

W ramach projektu zespół projektowy otrzymał kompleksowe zadanie polegające na podniesieniu standardów produkcji, identyfikacji słabych punktów w produkcji, zaopatrzeniu kierowników wszystkich szczebli w wiarygodną i aktualną informację o stanie procesów produkcyjnych w warsztacie oraz przygotowaniu do centralizacji systemu planowania produkcji. Bez wdrożenia systemów MES nie da się rozwiązać postawionych zadań w przedsiębiorstwach rozproszonych geograficznie (od Uralu po Europę Wschodnią). Szczególną złożoność projektu dodał fakt, że przedsiębiorstwa nie posiadały podstaw zautomatyzowanych systemów kontroli, co wymagało znacznych aspektów organizacyjnych, motywacyjnych i psychologicznych projektu.

Projekt obejmował przegląd metodologii rozliczania metali, opracowanie jednolitego systemu identyfikowalności metali i kodowania kreskowego, opracowanie metod rozliczania operacji przerobowych itp. Metodologia uwzględnia większą niestabilność produkcji - straty podczas przechowywania, błędy przyrządów pomiarowych, błędy znakowania, awaria części systemu informatycznego - wszystkie te czynniki nie powinny zakłócać działania systemu. Ponadto projekt zbiegł się ze znaczącą przebudową samych przedsiębiorstw - zniszczone zostały stare łańcuchy technologiczne, powstały nowe, a skład warsztatów stale się zmieniał. Udział w projekcie zarówno przedsiębiorstw rosyjskich, jak i zagranicznych dodał do projektu potrzebę umiędzynarodowienia systemu, biorąc pod uwagę lokalną specyfikę zarządzania, ustawodawstwa i mentalności.

Zespół projektowy składał się z analityków biznesowych, technologów, programistów 1C:Enterprise, administratorów, specjalistów ds. usług produkcyjnych - łącznie nie więcej niż 30 osób, które były zlokalizowane w różnych regionach Rosji i za granicą.

W ramach projektu opracowano jednolite specjalistyczne stanowisko pracy - punkt dozowania metali, uwzględniający pracę w agresywnych warunkach - od ulic po miejsca w pobliżu pieców hutniczych o dużym zanieczyszczeniu i zanieczyszczeniu gazami. Wszystkie partie urządzeń zostały wyprodukowane w przedsiębiorstwie Shtrikh-M. Aby ułatwić pracę pracownikom stale pracującym na sprzęcie, opracowano aplikację mobilną, która działa w trybie offline i online. Przyrządy pomiarowe (wagi stacjonarne i dźwigowe) podłączane są do systemu poprzez niezależnie opracowane sterowniki.

System działa w czasie rzeczywistym – wszystkie operacje natychmiast po ich wykonaniu mają swoje odzwierciedlenie u ich bezpośredniego wykonawcy – pracownika lub majstra. Rejestrowanie transakcji z mocą wsteczną jest niemożliwe, w tym korekt, a sam metal nie przemieszcza się w przedsiębiorstwach bez odzwierciedlenia w systemie. Już sama metodologia ruchu, znakowania i konserwacji metali kryje w sobie najróżniejsze możliwości pojawienia się niepewności, błędów pracowników i celowego zniekształcania informacji. W trakcie projektu dokonano przeglądu systemu zarządzania i motywacji personelu roboczego, aby odzwierciedlał wszystkie działania natychmiast po refleksji.

Dostosowanie systemu do czasu rzeczywistego wymagało także wielu redundancji sprzętu i oprogramowania.

Publikacje o projekcie

• UMMC-OTsM: RACHUNKOWOŚĆ OPERACYJNA OBEJMUJE WSZYSTKIE ETAPY PRODUKCJI
• System informatyczny stał się integralną częścią procesu produkcyjnego

Dodatkowe informacje do opisu projektu

Dodatkowe informacje o projekcie można uzyskać z załączonych plików wideo i materiałów prezentacyjnych (patrz p. PLIKI DODATKOWE i p. PUBLIKACJE O PROJEKCIE).

Wyniki projektu

Zadania przydzielone zespołowi projektowemu zostały wykonane – przy pomocy systemu MES kierownictwo warsztatów, przedsiębiorstwo i spółka zarządzająca otrzymuje w czasie rzeczywistym kompleksową informację o pracy wszystkich warsztatów wszystkich przedsiębiorstw, analizę podejmowane są wykonywane działania - podejmowane są decyzje o dokonaniu ulepszeń w produkcji.

Z punktu widzenia systemu MES rozwiązano następujące zadania:

• Opracowano kompleksowy system produkcji – metodykę, system informacji księgowej, regulacje utrzymania ruchu i zaopatrzenia;
• Opracowano niezawodny system informatyczny, który łatwo dostosowuje się do zmian w procesach technologicznych i posiada kilka poziomów redundancji;
• Wprowadzono zasady utrzymania systemów informatycznych;
• Całkowicie wyeliminowano papierowe systemy identyfikowalności i księgowości w warsztatach i zastąpiono je danymi w systemie informatycznym – arkusze tras, mapy tras, zlecenia produkcyjne, certyfikaty przydatności produktów, faktury za transfer metalu pomiędzy zakładami;
• Do wag stacjonarnych i dźwigowych (różnych typów i producentów) opracowano sterowniki umożliwiające podłączenie do systemu informatycznego;
• Eliminuje się powielanie danych wejściowych;
• Trasą imprezy można sterować za pomocą urządzeń mobilnych;
• Przeprowadzane jest kompleksowe kodowanie kreskowe wszystkich metali - od odbioru w zakładzie do wysyłki produktów;
• Operacje obróbcze rejestrowane są w systemie przez samych pracowników po faktycznej obróbce metalu;
• Raportowanie do kierownictwa przedsiębiorstwa i spółki zarządzającej odbywa się online;
• Wdrożono rejestrację obecności pracowników i naliczanie wynagrodzeń pracowników za pracę akordową;
• Zautomatyzowane gromadzenie analiz i usługi kontroli jakości;
• Prowadzona jest ewidencja produkcji sprzętu i sprzętu wielkogabarytowego.

Po osiągnięciu pewnego poziomu rozwoju systemu menedżerowie zdali sobie sprawę, że zmieniając system MES, można wprowadzić nowe trendy do produkcji i wpłynąć na kulturę produkcji. System informacyjny stał się integralną częścią procesu produkcyjnego, a systemy papierowe, takie jak mapy tras i raporty produkcyjne, zostały już wyeliminowane. Takich przesunięć tektonicznych nie da się osiągnąć samym wprowadzaniem systemu informacyjnego, ale w naszych warunkach system jest podstawą, dzięki której wiele innowacji wprowadza się już do życia fabryk.

W miarę wdrażania systemu do programistów trafia coraz większy napływ żądań użytkowników – czy nie jest to oznaką, że system stał się integralną częścią systemu produkcyjnego. A system stale się rozwija - na przykład aktywnie zwiększa się mobilność pracowników: wprowadzane są terminale mobilne, rozważane są możliwości przejścia na znaczniki elektroniczne itp.

Konstantin Bielakow:
„To nie sam wybór MES jest ważny, ale jego funkcje”

Manufacturing Execution System (MES), system zarządzania procesem produkcyjnym, to specjalistyczne oprogramowanie aplikacyjne (oprogramowanie) zaprojektowane w celu rozwiązywania problemów synchronizacji, koordynacji, analizy i optymalizacji wydajności produktu w dowolnej produkcji. Systemy MES należą do klasy systemów zarządzania na poziomie zakładu, ale można je również wykorzystać do zintegrowanego zarządzania produkcją w całym przedsiębiorstwie.

Jak ogólnie ocenia Pan rozwój systemów MES?

Jest pewna dynamika realizacji, ale niezbyt duża. W przedsiębiorstwach, w których mowa o wdrażaniu systemów MES, wdrażane są głównie funkcje: kalkulacja OEE, genealogia produktu czy wysyłka (zarządzanie zadaniami). Zintegrowanych rozwiązań MES jest tylko kilka, obejmujących integrację ERP, MES, systemu zarządzania jakością, systemu konserwacji i naprawy sprzętu (EAM).

Funkcjonalność systemów MES i ERP częściowo się powiela. Na przykład zarządzanie personelem, zarządzanie jakością, aktywa produkcyjne i zarządzanie konserwacją są obecne i obecne. Czy wynika to z realnej potrzeby, czy z aspiracji marketingowych producentów oprogramowania?

Jeśli potraktujemy te systemy jako samodzielne, to obecność dodatkowej funkcjonalności jest raczej aspiracją marketingową. Decydując się na wdrożenie tej czy innej opcji, preferowany będzie system o większej funkcjonalności. Ponownie, jeśli ta funkcjonalność jest pożądana. Jeśli jednak powiemy, że w przedsiębiorstwie zainstalowane są oba systemy (ERP i MES), a funkcjonalność się powiela, to jest to błąd projektowy. Na etapie projektu konieczne jest określenie i zróżnicowanie funkcjonalności systemów. Zwiększając stopień integracji systemów, można uniknąć powielania funkcji.

Które zadania są bardziej logiczne do rozwiązania w systemie MES, a które w systemie ERP?

Systemy ERP mogą pełnić wiele funkcji, ale głównym zadaniem, jakie musi rozwiązać system ERP, jest scentralizowane zarządzanie finansami: planowanie, rejestracja i dystrybucja faktów, kontrola. System ERP musi odzwierciedlać wszystkie działania firmy (materialne i niematerialne) związane z finansami, niezależnie od tego, w jakim systemie są one rejestrowane. MES pozwala rozwiązywać problemy analizy czynnikowej realizacji produkcji, oceniać efektywność wykorzystania sprzętu, uwzględniać zużycie energii, zadania wysyłkowe i oczywiście budować genealogię (traceability) procesów itp.

Jakie korzyści ekonomiczne można uzyskać wdrażając MES? Jakie efekty zaobserwowałeś w swoim przedsiębiorstwie?

Zastosowanie MES może obniżyć koszty energii i straty materiałowe w produkcji, a także zwiększyć wydajność urządzeń i ogólną efektywność operacyjną w przedsiębiorstwie. Przed przystąpieniem do realizacji „projektu pilotażowego” w firmie Baltika stanęły przed nami następujące zadania: zwiększenie efektywności wykorzystania urządzeń oraz ograniczenie strat ekstraktu podczas produkcji.

Cele te zostały osiągnięte, co potwierdziło kierownictwo i eksperci fabryk. Potwierdzono także dodatkowe efekty, m.in. oszczędność energii w jednym z procesów produkcyjnych.

Czy istnieje metodologia wdrażania MES i jakie są typowe problemy pojawiające się podczas wdrażania?

Przygotowanie do realizacji projektu nie różni się od zwykłych czynności projektowych: zdefiniowanie granic i składu projektu, ustalenie zadań do rozwiązania, opisanie procesów, badanie środowiska (systemu, integracji), pisanie specyfikacji technicznych, tworzenie architektury, wybór rozwiązanie, wdrożenie. Jednak już na etapie realizacji (odbioru) pojawiają się nietypowe problemy. Gdy MES zastępuje istniejące procesy gromadzenia danych i raportowania, rozpoczyna się walka ze starym systemem. A jeśli nie będzie wsparcia i zrozumienia tych procesów na poziomie menedżera, to prawdopodobieństwo uruchomienia systemu będzie dążyć do zera. System może zostać „zakłócony” poprzez skargi takie jak: „system nie działa”, „system ciągle się zawiesza”, „system wyświetla się nieprawidłowo”, „system tego nie robi” itp. Tutaj potrzebny jest pełny zrozumienie kierownictwa, jakie te lub inne problemy wiążą się z roszczeniami, w jakim stopniu są one uzasadnione itp.

Czy wybór MES zależy od rodzaju produkcji i specyfiki branży? Jakie mogą być kryteria wyboru?

Twierdzę, że ważny jest nie sam wybór MES, ale wybór funkcji do wdrożenia, które zapewnia MES. Istnieje zależność od specyfiki i to dość poważna. Przykładowo dla przedsiębiorstw produkcyjno-montażowych istotna jest funkcja „wysyłania zamówień”, zintegrowana z planowaniem produkcji. Dla urządzeń rozlewniczych - funkcja rejestracji przestojów i obliczania wydajności. Dla produkcji ze znacznym udziałem materiałów w kosztach - rejestracja faktu produkcji, genealogia i integracja z systemem rachunkowości jakości.

Głównym kryterium wyboru jest identyfikacja procesu, który ma problemy lub potencjał do poprawy i wybór funkcji, która może najskuteczniej wpłynąć na ten proces.

Jak w skrócie określić zalety i wady rozwoju zachodniego i krajowego?

Wśród rosyjskich rozwiązań nie widziałem gotowych rozwiązań „pudełkowych”. Zwykle jest to produkt opracowany przez firmy zajmujące się automatyzacją procesów. Stąd główne wady: systemy są najczęściej konfigurowane dla jednej lub dwóch specyfiki produkcji. Z uwagi na to, że „korzenie” systemu tkwią w automatyce, replikacja najprawdopodobniej będzie równa kosztowi nowego projektu. Jest mało prawdopodobne, aby znaleźć alternatywnych integratorów systemów dla tych systemów.

Wśród zalet zwróciłbym uwagę na łatwość tworzenia niestandardowych funkcjonalności wbudowanych w system, ponieważ jesteś w bezpośrednim kontakcie z programistą. Nie mogę powiedzieć, czy koszt rozwiązania będzie „zaletą”, ponieważ nie wdrażałem takich systemów.

Zachodnie firmy dostarczają „wersje pudełkowe” produktu. Na rynku jest całkiem sporo integratorów systemów, którzy oferują swoje usługi w zakresie konfiguracji tych produktów.

Wśród wad wymieniłbym koszt licencji, a także ograniczenia funkcji narzucane przez sam produkt. Jeśli potrzebujesz rozwiązania wykraczającego poza możliwości zakupionego oprogramowania, będziesz musiał albo negocjować z programistami wdrożenie, albo wyprowadzić je „na zewnątrz”, korzystając z darmowych narzędzi programistycznych.