На что обращают внимание при разработке MES

На что обращают внимание при разработке MES

В данной статье рассмотрим

специализированные программные комплексы, которые предназначены для решения задач оперативного планирования и управления производством.Итак, начнём!

На что обращают внимание при разработке MES

Для повышения конкурентоспособности производители вынуждены одновременно ускорять вывод новой продукции на рынок и увеличивать прозрачность и гибкость производства, оптимизировать прогнозирование и планирование, снижать объемы отходов и складских запасов, уменьшать время простоев; вместе с тем гарантируя оптимальное качество и эффективность производства по всем подразделениям.

Достижение этих целей требует интегрированной информационной инфраструктуры, которая помогает координировать производство в глобальном масштабе, в том числе в режиме реального времени.

Подобная координация затрагивает спецификации, оборудование, технологические процессы, организационные процедуры, тесты качества и персонал производства.

Сегодня на рынке присутствуют системы, служащие для сквозного повышения производительности производства, начиная с цехового уровня.

Они называются Системами Оперативного Управления Производственными Процессами — MES (Manufacturing Execution Systems), и обычно рассматриваются как уровень, объединяющий бизнес-системы (например, ERP) и системы управления технологическими процессами.

Международная ассоциация поставщиков решений для промышленных предп-риятий MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) дает следующее определение MES:

Обычно MES-решение решает следующие задачи:

Множество исследований, проводимых различными аналитиками рынка и консалтинговыми фирмами, показывают, что MES обеспечивает существенные преимущества в повышении доходности, продуктивности и производительности технологических процессов для предприятий, использующих MES, по сравнению с теми предприятиями, которые этого не делают.

По данным статистики MES обеспечивает:

В исследовании, проведенном журналом Industry Week, была проанализирована производительность предприятий, использующих MES, и предприятий, не использующих подобные системы. С 1998 по 2002 год было опрошено 106 американских производителей с целью определения наиболее эффективного предприятия США. Более половины заводов — изготовителей с лучшей производительностью используют системы оперативного управления производством (MES).

Этот анализ представляет надежные доказательства того, что MES — системы для предприятий обеспечивают значительные преимущества по производительности.

Доходность предприятий с MES была в 4 раза выше по сравнению с предприятиями без MES (Рис. 1).

Было показано, что системы MES повышают:

Кроме того, MES влияет на следующие факторы:

Интересен тот факт, что использование ERP выше (72.4%) среди компаний с MES, чем среди тех, которые не используют MES (60.4%).

Также большинство предприятий, использующих одновременно ERP и MES, улучшили показатели прибыли на 413%, что в 4,3 раза больше по сравнению с предприятиями, использующими только ERP (которые улучшили показатели на 96,%).

На что обращают внимание при разработке MES

Рис.1. Доходность предприятий в зависимости от использования MES

За три последних года предприятия, использующие MES, показали более высокую производительность и смогли достичь большего сокращения затрат на производство, материалы и энергию, чем те предприятия, которые не используют MES.

Независимо от размера предприятия, области промышленности, типа процесса, других программных систем или рационализаторских предложений, предприятия, использующие MES, показали более высокую производительность, чем другие.

Системы Оперативного Управления Производством могут повышать доходность, продуктивность и эффективность производства и помогать людям на их рабочих местах.

Стандарт ISA-95, разработанный ISA (Instrumentation, System and Automation Society — Сообществом контрольно-измерительных приборов, систем и автоматизации) и ANSI (American National Standards Institute — Национальный Институт Стандартизации США), определяет терминологию и модели, используемые в интеграции MES-систем, определяющие следующие составляющие, как необходимые для разработки эффективной MES-системы:

ISA — 95 позволяет применить простую общую модель рабочих процессов к основным областям производства. Полученная модель имеет широкие рамки, что позволяет конечным пользователям применять ее для определения требований, а поставщикам — для составления системных описаний.

Цель стандарта состоит в том, чтобы сократить риск, стоимость и ошибки, связанные с внедрением систем уровня предприятия и систем управления производственными операциями, которые легко взаимодействуют и объединяются. Стандарт может также использоваться для уменьшения усилий, связанных с реализацией новых типов продукции.

Для достижения этих целей стандартом предусмотрена общая модель функционирования производства. Эта модель предоставлена, чтобы помочь в определении возможных действий и в идентификации ролей, связанных с этими действиями. Определенные в модели действия не подразумевают какую-либо конкретную организационную структуру систем, программного обеспечения или персонала.

Различные предприятия могут иметь различную организацию ролей и их назначение персоналу или системам. Эта модель описывает не организационную структуру предприятия, а общую структуру задач и потоков информации на предприятии.

По стандарту ISA — 95, функции, находящиеся внутри закрашенной оранжевым цветом области (Рис.2), относятся к MES уровню.

На основании этой модели стандартом ISA — 95 выделены 4 основных направления и зоны ответственности MES уровня:

Использование этой сегментации позволяет применять простую общую модель рабочих процессов к основным областям производства.

На что обращают внимание при разработке MES

Рис.2. Направления и зоны ответственности MES по стандарту ISA — 95

Также в стандарте ISA — 95 описываются типовые задачи, которые должны решаться на каждом из этих 4 направлений MES. Эти задачи не относятся к какой-то конкретной реализации MES, а является универсальным подходом к построению систем данного класса.

По стандарту ISA — 95, MES — система должна быть в состоянии отвечать по каждому направлению на следующие вопросы:

Благодаря этому разбиению, пользователь может детально описать необходимые производственные и бизнес-процессы, связанные с решением MES задач.

На схеме Рис.3 — представлена реализация данных 4 вопросов для решения задач производственного направления MES уровня.

Каждая окружность на Рис.3 представляет набор действий, выполняющихся на производстве в ответ на требования уровня бизнес-управления. Это значит, что продукт класса MES должен иметь модули, реализующие функциональность, необходимую для ответа на эти требования.

ISA — 95 все шире признается в качестве мирового стандарта для систем оперативного управления производственными процессами MES (Manufacturing Execu-tion System), на который потребители могут полагаться для защиты собственных вложений в MES.

На что обращают внимание при разработке MES

Рис.3. Состав задач, которые должна выполнять MES система

Для того, чтобы МES система качественно функционировала на предприятии необходима ее тесная связь с корпоративной ERP. В стандартном варианте MES и ERP системы соединяются по следующим направлениям:

GE Proficy Manufacturing Execution Systems (General Electric) — это набор решений, которые могут трансформировать ваш производственный бизнес с помощью инсайтов и интеллекта, основанных на интеграции данных, Промышленном Интернете вещей (IIoT), машинном обучении и прогнозной аналитике.

Объединяя цифровой мир с физическим миром производства, Proficy MES может обеспечить целостное управление производительностью для современного подключенного предприятия.

Российские передовики MES — производства

На что обращают внимание при разработке MES

К.Т.Н., ЭКСПЕРТ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА, ШКОЛА FINE START

Более 10 лет опыта инженером по автоматизации, инженером-программистом АСУ ТП и инженером-проектировщиком АСУ ТП в разных отраслях промышленности.

Принимал участие в таких крупных проектах автоматизации, как проекты ГУП «Мосгортранс» и ОАО «Линде Газ Рус».

Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий

На что обращают внимание при разработке MES

Автоматизация производства — ключевой тренд в современной промышленности. Все больше предприятий вводит в действие автоматизированные системы управления для сбора данных и контроля производственных процессов, разрабатывается соответствующее программное обеспечение и оборудование. В результате реализации проектов автоматизации производственных процессов сокращается время простоев, снижаются потери ресурсов, репутационные риски и себестоимость продукции. Ввиду меньшего участия персонала в процессах сбора, передачи и обработки данных появляется возможность быстрее и эффективнее принимать решения и планировать деятельность.

Согласно исследованиям «КОНСОМ ГРУПП», предприятия, использующие системы уровня MES (Manufacturing Execution System — системы управления производственными процессами) затрачивают на 30% меньше энергии и могут снизить себестоимость на 50% по сравнению с предприятиями без таких систем. Это аспект, связанный с эффективностью производства. А есть аспект удовлетворенности заказчика. На предприятиях, которые выпускают продукцию под конкретные требования заказчика, с его индивидуальными запросами, невозможно сохранить конкурентоспособность без применения систем управления.

Создание систем управления для крупных производств — сложная задача. Она требует знания технологического цикла, возможностей оборудования, внутренней логистики, особенностей сложившейся практики производства, особенностей организационной структуры и как следствие различие бизнес-процессов. Поэтому комплексная система автоматизации — продукт специализированный, со своими особенностями для каждого производства.

Российская MES для отечественных производственных предприятий

Специалисты «КОНСОМ ГРУПП» использовали свой 25-летний опыт автоматизации производства, создания и адаптации MES на горнодобывающих, обогатительных производствах и металлургических предприятиях для разработки собственной платформы, получившей название «КОНСОМ.ИНКА» (индустриальная кибернетическая система).

Она построена на принципах «Индустрии 4.0» и предназначена для создания систем комплексной автоматизации, планирования и интеллектуального управления производственным предприятием — от контроля отдельных агрегатов до автоматизации полного цикла, включая подготовку и предоставление данных для управленческих и стратегических решений, мониторинга производства. Цель разработки «КОНСОМ.ИНКА» — быстро и комплексно решать задачи по эффективному управлению производством.Что же представляет собой программная платформа «КОНСОМ.ИНКА», какие основные компоненты она в себя включает, какие конструктивные, технологические и информационные решения позволяет создавать?

Архитектура платформы

«» применима для предприятий любых отраслей и состоит из ядра и функциональных модулей. Прямых аналогов у нее нет, ближайшие конкуренты — платформы от Siemens и Wonderware. Универсальное ядро системы выполняет служебные функции и обеспечивает коммуникации между модулями. Модули предназначены для создания бизнес-продуктов под конкретные задачи заказчика. Благодаря модульной архитектуре упрощаются процессы разработки, ввода в действие и поддержки продукта. Кроме того, снижаются затраты на сопровождение разработанных систем.

Идея создания «» состояла в том, чтобы минимизировать и стандартизировать разработку продуктов, ввести общие правила и упростить поддержку продуктов с помощью гибкого и настраиваемого инструментария. Новая платформа создана с учётом отзывов заказчиков, с применением новейших технологий включая разработку low code. Ядро системы запущено в феврале 2022 г.

Эта информационная платформа ускоряет разработку программных модулей автоматизации производства, предлагая уже готовые решения для подсистем логирования, мониторинга, идентификации пользователей, уведомлений и т.п. Всего в ядро платформы входит 11 таких подсистем и портал для управления. Портал служит для работы личного кабинета исполнителей, администрирования и настройки системы. А модуль интеграции позволяет получать, обрабатывать и передавать данные между модулями, модулем и высокоуровневой системой (ERP и т.п.), оборудованием и модулями. Дополнительно модуль интеграции позволяет решить задачу обмена данными между системами разных производителей, их обработку и верификацию.

Плюсы архитектуры «»:

Решение задачи интеграции

На предприятиях любого масштаба вопрос интеграции является одним из ключевых. Платформа «» позволяет расширить новыми функциями имеющееся у заказчика решение. Также можно, например, связать между собой две сторонние системы и передать данные третьей системе. В этом случае «» играет роль агрегатора данных и интеграционного слоя. Она может получать данные из других систем, обрабатывать их и передавать на более высокий или более низкий уровень, в зависимости от задач.В целом платформа позволяет решить три задачи интеграции:

Для сбора служебных метрик и динамического анализа работоспособности системы используется Prometheus — бесплатное программное приложение для мониторинга событий и оповещения. Оно записывает метрики реального времени в базу данных. Каждый модуль должен содержать общий код для генерации основных технических метрик, которые собирает Prometheus (загрузка БД, загрузка ЦП и т.д.).

В качестве системы управления бизнес-процессами выбрана Camunda. Это платформа Open Source для моделирования бизнес-процессов. Она написана на Java и использует его в качестве языка разработки. Camunda предоставляет BPMN движок для управления и выполнения бизнес-процессов. В рамках ядра платформы поставляется несколько микросервисов для работы с Camunda, что позволяет разработчикам функционального модуля формировать и поставлять свои BPMN схемы, отслеживать возможные проблемы в настройках бизнес-процессов и мониторить ход их выполнения.

Универсальность и кастомизация

«» включает в себя инструментальный блок модулей и прикладные функциональные модули. Ядро платформы универсальное, вокруг него строятся функциональные модули, ориентированные на конкретные отрасли. Обычно функциональные модули разрабатываются по принципу «продукта», т.е. в них уже закладывается стандартная структура данных и функциональность настройки и кастомизации под заказчика. Данные принцип помогает сделать функциональный модуль универсальным. Но для уникальных и сложных задач всегда есть возможность сделать функциональный модуль индивидуально под заказчика с учетом всех особенностей его бизнеса.

В рамках ядра платформы «» поставляется конструктор UI форм, который позволяет по принципу «low code» создать реактивный web интерфейс. Сам конструктор построен на базе фреймворка angular 11. В него входит множество стандартных компонентов управления и отображения информацией (таблица, поле ввода, форма, модульное окно, календарь и т.д.), а также предусмотрен механизм загрузки кастомных компонентов, что позволяет разработчика создавать свои уникальные элементы и загружать их на свои интерфейсы. Кастомный компонент строится на базе технологии Web Components.

Если ранее система полностью разрабатывалась под заказчика, то сейчас благодаря данной платформе можно разрабатывать и кастомизировать лишь часть функциональности, используя в качестве основы уже готовое решение. Ядро системы можно дополнять неограниченным числом функциональных модулей, реализующих бизнес-логику. При этом платформа контролирует взаимодействие между модулями. Такая система позволяет сформировать единый стандарт и инфраструктуру обмена данными на предприятии.

Как утверждают разработчики платформы, в «» 60-70% функций уже предустановлено и настроено. Еще 30-40% добавляется с помощью настроек и кастомизации под конкретного заказчика. Чтобы закрыть оставшиеся пробелы, используется методика развертывания экосистемы и встраивания её в среду предприятия. Фактически производственное предприятие получает настраиваемую комплексную автоматизацию «из коробки».Создавать функциональные модули можно как самостоятельно, на основе предоставляемых поставщиком инструкций, так и совместно со специалистами «КОНСОМ ГРУПП». В случае необходимости все продукты после внедрения поддерживаются, дорабатываются и кастомизируются.

Платформа для интеграторов

Крупные предприятия с собственным ИТ-отделом, как правило, не берут на себя написание новых систем. Им проще отдать эти задачи на аутсорсинг и получить готовые системы для сопровождения. У средних и малых предприятий часто нет собственных ресурсов для разработки, поэтому они также заказывают её на стороне. Взять разработку на себя обычно могут только крупные системные интеграторы. Благодаря очень подробной документации «» разработчики могут быстро освоить данный продукт. Как правило, для этого нужно всего несколько недель.

Поэтому платформа «» представляет особый интерес для компаний-разработчиков, которые могут использовать ее ядро и модуль интеграции для расширения функциональности и кастомизации системы, а также для конечных заказчиков — малых, средних или крупных предприятий с непрерывным и дискретным производством, развертывающих ядро платформы и готовые функциональные модули.

При этом заказчик получает только то, что ему действительно необходимо. Благодаря микросервисной архитектуре платформы можно подбирать функциональность для решения текущих задач, не перегружая существующую инфраструктуру избыточными компонентами. В любой момент можно дополнить ее требуемыми функциями и инструментами.

Ввод в действие и эксплуатация

«» использует стандарт автоматизации предприятия, который построен на собственной методологии создания и встраивания АСУ в производственное предприятие. Развернуть эту платформу можно силами собственного ИТ-департамента предприятия без привлечения дорогостоящих специалистов.

Два типа лицензирования, «Коробочное» и «Подписка» позволяет выбрать оптимальный с финансовой точки зрения вариант разработки и создания АСУ предприятия, без потери функциональности. Малые предприятия могут использовать такую же функциональность решения автоматизации, которая доступна крупным компаниям. Для этого предусмотрена SaaS-версия платформы. Она берёт на себя основные функции сложных расчётов и использует для решения задач компоненты ИИ. Коробочные решения можно при необходимости доработать — «КОНСОМ ГРУПП» поможет автоматизировать производство разного масштаба и степени сложности.

Для крупного бизнеса со своими ИТ-подразделениями и серверами создаются системы, полностью работающие на оборудовании компаний-заказчиков. Для средних и малых предприятий, не имеющих таких технических возможностей, предусмотрено подключение к серверам разработчика на площадке одного из операторов «большой четверки». Данные передаются через интернет, однако для производств, находящихся в труднодоступных регионах, где нет постоянной интернет-связи, предусмотрена возможность периодической синхронизации данных системы с центральным сервером.

Что это дает?

«» позволяет упростить управление предприятием: система уведомляет пользователя о процессах и задачах, сроках действия лицензий, кодах, паролях и активности. Возможны создание чатов, ограничение доступа к определенным функциям, подписка на события, анализ различных показателей. Таким образом, это продукт для администраторов, бизнес-аналитиков, операторов оборудования и, конечно, для разработчиков. Компания «КОНСОМ ГРУПП» обучает заказчиков работе с системой, создаются видеоуроки и курсы.

Запуск в работу такой платформы возможен как на начальных этапах проектирования предприятия, так и на уже действующем производстве. Методика ввода в действие предусматривает возможную постепенную замену существующих систем автоматизации. Интеграционный слой позволяет связывать информационные системы разных производителей, создавая единый информационный ландшафт. Однако при разработке системы одновременно с проектированием нового производства или модернизации существующего можно учесть больше деталей, сразу согласовать эксплуатационную документацию и меньше дорабатывать продукт после запуска.

Результаты применения «»

Так, «КОНСОМ ГРУПП» разработала и ввела в действие комплексную систему автоматизации технологического комплекса по производству фосфоритной муки в южном Казахстане. На предприятии действует система автоматизации всех этапов производства, от добычи сырья до отгрузки готового продукта, система диспетчерского контроля, проводится мониторинг состояния оборудования. Базовый уровень автоматизации был реализован на оборудовании и программном обеспечении Siemens, однако подобная работа возможна на оборудовании любого производителя. Платформа не привязана к оборудованию конкретного вендора.

Перспективы и планы

Основная сложность при разработке MES состоит в интеграции оборудования и ПО различных поставщиков в единый информационный кластер данных, которые двигаются от датчиков к АСУТП, далее в производственную систему и далее в корпоративную ERP, уменьшая влияние человеческого фактора на оперативность и достоверность получаемой информации и, как следствие, на управление предприятием. Есть основания полагать, что нынешние сложности с поставками стимулируют производство отечественных комплектующих, однако компании-поставщики еще не приняли решения о дальнейшем ведении бизнеса в России. И все же, переход на отечественное программное обеспечение необходим, чтобы ускорить и унифицировать разработку, создать единые интерфейсы и стандарты.

Эта система будет развиваться и совершенствоваться с учетом отзывов заказчиков. Примерно раз в год «КОНСОМ ГРУПП» планирует выпускать новую версию ядра. Сейчас у компании два партнера-интегратора. Как ожидается, в июне или июле этого года система будет включена в реестр российского программного обеспечения — заявка уже подана. Кроме того, специалисты «КОНСОМ ГРУПП» готовы проводить демонстрацию решения «» в онлайн формате для специалистов заказчика и Системных интеграторов. Заказать демонстрацию «Инка 4.0» можно по ссылке.

В подготовке материала принимали участие Дмитрий Стрелец, руководитель НИЦ «КОНСОМ» направления «», Юрий Волщуков, директор по информационным технологиям «КОНСОМ ГРУПП», Андрей Степанов, архитектор решения «», Артём Цыганок, руководитель департамента маркетинга и продаж «КОНСОМ ГРУПП».

MES-система – один из ключевых элементов, решающих проблему автоматизации производственных процессов. Данная технология распространена как внутри СНГ, так и за его пределами среди предприятий любого уровня бюджета. Использование системы и внедрение ее на предприятие требует знание ее основных принципов и помощь специалистов.

При переводе с английского Manufacturing Execution System означает − производственная исполнительная спецсистема. Предназначение спецпрограмм – разработка альтернатив результативного проектирования и руководства производственными процессами. Такие инструменты помогают справляться с задачами синхронизирования, координирования, анализирования и оптимизации выпуска фабрикатов в конкретном подразделении.

Внедрение системы MES как специального программного обеспечения повышает фондоотдачу технологического оборудования. Тем самым увеличивает доходность фирмы, даже без привлечения вспомогательных инвестиций. Это могут быть как заводские спецсистемы, так и программные техсредства, установленные в промцехах.

Для чего создаются MES-системы

Управление производством с помощью информационных технологий значительно повышает производительность и эффективность бизнес-процессов. MES занимается форматированием, обработкой и отправкой данных, необходимых для решения конкретных управленческих задач. Важность внедрения системы управления повышается в зависимости от сложности поддержки и объема текущего серийного производства.

Каждый год количество организаций, использующих MES-системы для более эффективной работы, растет за счет низкой стоимости и высокой оборачиваемости. Постепенно любой промышленной компании потребуется автоматизация производства для дальнейшего роста и повышения гибкости. Без применения современных технологий предприятие перестает быть конкурентоспособным, а качество выпускаемой продукции не растет.

MES является только частью среди решений, используемых для диджитализации бизнеса. Как правило, их используют в связке с EDP-системами, решающими ключевые задачи контроля работы предприятия. Взаимосвязь между двумя эффективными технологии позволит достичь полной автоматизации предприятия, снизив необходимость в физическом человеческом труде на минимум.

Основные функции и задачи, решаемые MES-системами

MES система решает такие вопросы:

Среди основных операций, выполняемых MES-системами, можно привести:

В списке были приведены только основные задачи, выполняемые с помощью MES-систем. Помимо них, есть и второстепенные функции, позволяющие повысить результат:

Функционал спецпрограмм носит оперативный характер и направлен не на предприятие, а на конкретную единицу, например, цех или отдел, для которого проводится проектирование. Из вышеперечисленного главные две функции — точное планирование и контроль за промдеятельностью в цеху. Системы управления MES направлены не только на изготовление указанного количества в срок, но и на лучшее исполнение с точки зрения экономпоказателей конкретного отдела.

ПО для планирования

MES система управления производством использует сложный инструментарий для планирования трудовой деятельности участков. ПО осуществляет более точное планирование по работе цехов по сравнению с другими подсистемами. Если спланировать неточно, то невозможно спрогнозировать конкретную дату выполнения заказа. Руководству предприятия будет сложно думать о потребности ведения работы сверх положенного времени

Производственный контроль в цеху

Контроль за рабочими процессами на отдельном участке осуществляется благодаря свойствам ПО решать следующие проблемы:

Связь и сбор информации

Решения спецпрограмм улучшают возможности ERP (управление ресурсами предприятия) благодаря скорому подключению к контроллерам и серверам, регулирующим процессы. Программное обеспечение прямо подключается к устройствам и мониторит работу в режиме настоящего времени.

Производственная система MES упрощает получение отчетности с участков в результате сбора данных штрих-кодов. Информация анализируется во время рабочей активности. Это позволяет быстро вмешиваться в деятельностный процесс при возникновении форс-мажорных обстоятельств. И тем самым снизить процент брака, улучшить качество и уменьшить нерабочий период.

Интеллектуальные решения

Любая спецпрограмма может совершать дополнительные измерения на базе интеллектуальных решений. Анализирование объема бракованной продукции на отдельного работника по тем или иным причинам, выявление проблемных моментов, мониторинг результативности дают ценные сведения для работы участка. Главной задачей ПО является разбор деталей, которые помогут найти причину трудности и задержки.

Время и трудоспособность

Начисление зарплаты и управление персоналом относятся к подсистемам учета посещаемости, но ПО фиксирует начало и конец работы и перенаправляет эти данные в вышеозначенные конструкции. Также ПО выявляет разницу между часами карты времени и фактическими отработанными часами. Информационный модуль может вычислить трудоспособность отдельного работника. Большинство устройств ERP с этим не может справиться.

Преимущества использования MES в производстве

Со временем число предприятий, применяющие MES для повышения эффективности производства продукции растет. На это есть несколько причин, перечисленных здесь:

Стандарты и тенденции систем автоматизации производства

Структуру современных систем автоматизации производственных процессов можно разделить на три основных группы:

1) EDP. Обладает функциональностью в области запуска и управления производством и отправкой команд, выбором стратегии работы;

2) MES. Имеет собранную информацию со всех объектов в здании, которую обрабатывает и оборачивает в массивы, сортирует и отправляет их в базу данных;

3) WMS. Занимается разгрузкой товарооборота, перевозками и управлением складскими помещениями.

Помимо представленных трех систем, могут быть внедрены и другие виды, выполняющие сторонние функции, чтобы автоматизировать все операции фулфилмента.

На сегодняшний день основной проблемой многих MES-систем является интеграция и работа в комплектации с другими программами автоматизации производства, выполняющих сторонние функции. В промышленности в конфигурации с MES-системами быстро распространяются новые технологии, включая готовые мобильные наборы приборов Интернета вещей (IIOT), нейронные сети и машинное обучение.

Достоинства ПО

Программные обеспечения обладают высокими показателями инвестиционной окупаемости, т.к. указывают на недостатки в работе компании и дают шанс исправить в короткие сроки. Извещают руководство о незапланированном простое и выявляют причину возникновения таких проблем. Такое реагирование уменьшает количество сбоев в рабочем графике, снижает задержки при отправлении заказов, улучшает финансовый поток и удовлетворяет запросы потребителей.

Программные обеспечения повышают качество выпускаемой продукции. Доводят до отдела менеджмента детальные сведения о причинах проблем. Оперативно извещают руководство о сбоях и внештатных ситуациях. При повышении качества производства снижаются затраты на необходимость списания бракованных изделий и переделку того, что можно исправить. Это в целом ведет к увеличению рентабельности предприятия.

Данные ПО помогают точно спланировать почасовое и даже поминутное производство. Подсистемы контроля на основе ERP могут планировать только посменно или по дням. Четкий график повышает результативность рабочих этапов и помогает определять приоритетность горящих заказов.

Программное обеспечение не предполагает применение бумажной документации. Соответственно, экономятся средства на приобретении бумаги и реализуются экопроекты. В условиях жесткой конкуренции на рынке производства MES системы оперативного управления производством помогают производителям оставаться доходными в бизнес-сфере. Это уже не роскошь, а повседневная необходимость.

Последние 3 года моя команда фокусировалась на автоматизации оперативного управления и учета производством продуктов питания, т.е. внедрении MES-системы управления пищевым производством.

Обращу внимание — НЕ системы учета производственных затрат и выработки продукции для финансово-экономического анализа. MES – это система автоматизации функций внутрицехового управления, инструмент в руках начальника производства и технолога. Достаточно полезная, но сложная в исполнении система.

Оперативный учет в MES – это учет в режиме реального времени, т.е. MES-система по сути встраивается в технологию производства: подключается к производственному и весовому оборудованию, или с помощью сканеров собирает первичную учетную информацию непосредственно в процессе производства.

При внедрении такого рода систем многое может пойти не так, поэтому я со своей командой выделил некоторые подходы подготовки к внедрению MES-систем, которые позволяют выполнять проект более управляемо и с меньшим количеством трудностей.

Сегодня и поделимся этими подходами, постараемся «вооружить» компании и внутренние проектные команды, которые планируют заниматься внедрением таких систем на своем производстве.

С ЧЕГО НАЧАТЬ

При подготовке к внедрению MES-системы нужно определить требования к оперативному контролю и учету. В качестве путеводителя (своеобразной «дорожной карты») для проработки требований к системе команде проекта необходимо разобраться и ответить для себя на следующие базовые вопросы:

В своей практике проработки и утверждения требований к MES-системе (по сути — ответов на указанные выше вопросы) мы выделяем отдельный постановочный этап – Регламентация (упрощенно – описание требований к целевым процессам учета, системе и оборудованию).

Для нас – это понятный этап работ, который выполняется по утвержденной у нас проектной технологии и не занимает много времени. Если же вы самостоятельно планируете выполнять проект внедрения MES на своем производстве, то полноценное описание требований может занять много времени (часто просто формулируют перечень «хотелок» и какой-то список контрольных точек).

Давайте рассмотрим каждый вопрос подробней, чтобы вам было проще разобраться с этими вопросами при самостоятельном внедрении MES-системы.

КАКИЕ ПЕРЕДЕЛЫ ВЫДЕЛИТЬ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ И УЧЕТА?

Технологические цепочки переработки сырья в продукцию в пищевом производстве могут быть достаточно длинными. Но это не означает, что каждая технологическая операция должна выделяться для MES-системы как производственный учетный передел. Много ≠ хорошо. Поэтому важно определиться с критериями выделения переделов, а точней ответить на вопрос – ЧТО вам важно контролировать.

На что обращают внимание при разработке MES

Наиболее вероятными кандидатами на выделение учитываемых переделов могут быть технологические операции, где:

// Для мясопереработки такими операциями могут быть: дефростация, термообработка, охлаждение.

// Для сырного производства это бассейн (соление), обсушка, созревание.

// Для мясопереработки и производства мясных полуфабрикатов — это формирование мясных комплектов, подготовка комплектов специй, замес теста, подготовка начинок.

// Для сырного/пивобезалкогольного производства – это подготовка смеси для варки.

// Тут примеры более индивидуальны. Зависит от конкретных особенностей организации производственного процесса. Например, на сырном производстве брак наиболее часто выявляется после расформовки или при выемке сыра из бассейна.

// На таких операция выделение учитываемого передела нужно для сохранения прослеживаемости преобразования партий.

КАК ОРГАНИЗОВАТЬ ИДЕНТИФИКАЦИЮ ПАРТИЙ СЫРЬЯ И ПОЛУФАБРИКАТОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА В ПРОИЗВОДСТВЕ?

Идентификация партий в организации автоматизированного оперативного учета решает 2 задачи:

На что обращают внимание при разработке MES

Следует сказать, что идентификация партий помогает поддерживать порядок и на организационном уровне: идентифицирующие продукцию этикетки позволяют производственному персоналу избежать ошибок и путаницы. Например, не пустить фарш, приготовленный для ветчины на производство пельменей.

Вот возможные варианты идентификации учетных партий:

Например, формировать мясной замес в таком объеме, который позволяет после формовки разместить колбасу с этого замеса на одной раме. Или подобрать объем смеси для варки сыра таким, что бы 1 варка полностью наполняла 1 секции бассейна и максимально полно наполняло контейнеры при отправке сыра на созревание.

ГДЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ РАСПОЛОЖИТЬ КОНТРОЛЬНО-УЧЕТНЫЕ ТОЧКИ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНОГО УЧЕТА И КОНТРОЛЯ?

Контрольно-учетная точка – это цеховое рабочее место, на котором организуется оперативный учет выполнения процессов производства и контроль соблюдения технологии.

Когда вы выделили из технологических операций состав учитываемых переделов – можно сказать вы определили количество необходимых учетных точек в производстве. Однако и тут математика расчета нелинейная.

С одной стороны, на каких-то участках могут работать одновременно несколько линий однотипного оборудования (например, участок упаковки и отправки сыра на созревание) и/или несколько бригад рабочих (например, бригады подготовки комплектов специй), которые не смогут одновременно вести учет параллельно выполняемых операций. Т.е. на производственном участке одного технологического передела может потребоваться несколько контрольно-учетных точек.

С другой стороны, вполне может оказаться что на каких-то соседних учитываемых переделах интенсивность выполнения передела и движения продукции вполне позволяет обойтись одной общей контрольно-учетной точкой.

Поэтому для решения данного вопроса вам нужна план-схема ваших производственных участков (с указанием расположения стен, проходов и дверей и размещением оборудования) и анализ физического протекания живого производственного процесса. Так вы сможете оценить количество учетных точек и наиболее удобное место их расположения.

КАКИМ ОБРАЗОМ ОБОРУДОВАТЬ КОНТРОЛЬНОЕ-УЧЕТНЫЕ ТОЧКИ?

Комплектация каждой контрольной учетной точки весовым или торговым оборудованием напрямую зависит от состава задач и функций, выполняемых на данной контрольно-учетной точке, а также от особенностей организации производственного процесса.

На что обращают внимание при разработке MES

Рисунок. Пример комплектации оборудования рабочего места

//Например, на контрольной точке упаковки сыра после посола выполняются следующие операции:

Для приведенного состава операций и особенностей учета на переделе, кроме промышленного киоска необходимо оборудование:

В результате внимательной оценки состава оборудования у вас должна получиться примерно такая табличка:

На что обращают внимание при разработке MES

В ЗАВЕРШЕНИЕ

Кроме вопросов, приведенных в статье, есть и другие – более технические вопросы, требующие проработки и утверждения требований. Например:

Данные вопросы в силу более глубокой ИТ-ной и технической составляющей я оставляю за рамками данного материала. А вам остается пожелать успешных и более управляемых за счет продуманности и подготовки проектов внедрения MES-системы на ваших производствах.

P.S. Ну а если у вас нет людских или временных ресурсов на качественную подготовку своего проекта – вы знаете к кому обращаться 🙂

Данный материал является частной записью члена сообщества Club.CNews.Редакция CNews не несет ответственности за его содержание.

На что обращают внимание при разработке MES

MES  (от англ. Manufacturing Execution System) – система управления производством. MES-система – это ПО, специально разработанное для повышения эффективности планирования и управления производством.

Современные производственные предприятия – это сложные системы, в которых ежедневно протекают различные технологические процессы. Для обеспечения бесперебойной работы каждого участка производственного подразделения и эффективного решения задач были разработаны специальные программы, позволяющие автоматизировать производство. ПО для автоматизации производственных процессов внедряется с 90-х годов ХХ века, и сегодня это один из важнейших инструментов, используемых на предприятиях различных отраслей промышленности.

Говоря более простым языком, система помогает синхронизировать, проводить анализ, а также оптимизировать производственный процесс. Использование этой системы позволяет существенно увеличить эффективность оборудования и избежать дополнительных инвестиций в производство.

MES-система управления производством дает ответы на целый ряд вопросов.

На что обращают внимание при разработке MES

Основными функциями MES-системы является управление процессами производства.

Функциональность производственных систем MES:

На что обращают внимание при разработке MES

На что обращают внимание при разработке MES

Алгоритмы работы MES-систем находят решение, принимая во внимание все выбранные критерии и ограничения. Затем на этапе оптимизации осуществляется составление точного расписания для выполнения заказов точно в срок и обеспечения надлежащих экономических показателей цеха.

Примеры задач, которые решают MES-системы

Прежде всего, стоит отметить их адаптивность. Решить вопрос о доработках ПО в случае необходимости гораздо проще с российскими производителями, нежели с зарубежными. Изменение системы и ее адаптация под нужды конкретного предприятия – довольно непростая задача. В случае если зарубежный разработчик пойдет на это, стоимость доработок будет весьма внушительной.

Также стоит отметить и доскональное знание российскими разработчиками особенностей местного рынка и потребностей предприятий. При этом квалификация российских специалистов, занимающихся созданием и внедрением MES-систем, ничуть не уступает, а порой и превосходит знания зарубежных коллег.

Наконец, стоимость услуг разработки, внедрения и сопровождения, оказываемых российскими компаниями более доступна отечественным потребителям, особенно это касается компаний, которые находятся в регионах.

Определенно, стоит присмотреться к российским MES системам управления.

Инженерно-внедренческий центр «Технологика» оказывает высококвалифицированные услуги разработки специализированных MES систем с учетом особенностей Вашего производства, осуществляет их внедрение на предприятии, проводит обучение персонала и обеспечивает дальнейшую поддержку их работы.

Компания «Технологика» является одним из лидеров России в области проектирования АСУ ТП и КИПиА, проектирования слаботочных систем СС. Специалисты компании разработали множество проектов инженерных систем и выполнили системную интеграцию на объектах различных регионов России.

Про мини ПК:  Есть ли способ предоставить мне больше контекста или информации об этом предложении? Трудно обеспечить точную переработку без полного понимания предполагаемого значения и цели исходного текста
Оцените статью
Карман PC
Добавить комментарий