MES (manufacturing execution systems) je »proizvodni izvedbeni sistem«. Mednarodno združenje MESA ponuja naslednjo definicijo MES: "Sistem, sestavljen iz niza programske in strojne opreme, ki zagotavlja funkcije upravljanja proizvodnih dejavnosti: od naročila za proizvodnjo serije izdelkov do zaključka proizvodnje." V najbolj splošnem smislu je sistem MES:

Sproži proizvodni proces;

Spremlja, kako poteka v realnem času;

Odziva se na spreminjajoče se proizvodne razmere;

Ustvarja poročila o proizvodnih procesih, ko se odvijajo v realnem času;

Izmenjuje informacije o procesih v trgovini z drugimi inženirskimi in poslovnimi oddelki podjetja.

Združenje MESA je opredelilo 11 glavnih funkcij, ki določajo mesto MES sistemov v avtomatiziranem nadzornem sistemu industrijsko podjetje:

1. Spremljanje stanja in dodeljevanje virov(RAS)– zagotavlja upravljanje s proizvodnimi sredstvi (stroji, orodji, načini dela, materiali, oprema) in drugimi predmeti, na primer dokumentacijo o postopku izvajanja posamezne proizvodne operacije. Ta funkcija opisuje podrobno zgodovino virov in zagotavlja, da je oprema pravilno konfigurirana v proizvodnem procesu,

in tudi spremlja stanje opreme v realnem času.

2. Operativno/ Podrobno načrtovanje(ODS)– zagotavlja hitro in natančno načrtovanje dela na podlagi prioritet, atributov, karakteristik in lastnosti posamezne vrste izdelka ter podrobne in optimalne izračune obremenitev opreme v posamezni izmeni.

3. Odprema proizvodnje(DPU)– zagotavlja tekoče spremljanje in dispečiranje proizvodnega procesa, sledenje izvajanja operacij, zaposlenosti opreme in ljudi, izpolnjevanje naročil, količin, serij ter v realnem času nadzoruje izvajanje del v skladu s planom. V realnem času spremljamo vse nastale spremembe in prilagajamo načrt delavnice.

4. Upravljanje z dokumenti(DOC)– nadzoruje vsebino in prehodnost dokumentov, ki morajo spremljati izdelan izdelek (vključno z navodili in standardi dela, načini izvedbe, risbami, postopki za standardne operacije, programi za obdelavo delov, evidenco proizvodnih serij, sporočila o tehničnih spremembah, prenos informacij iz izmene v izmeno), omogoča pa tudi vzdrževanje planske in poročevalske dokumentacije delavnice. Zagotovljeno je arhiviranje informacij.

5. Zbiranje in shranjevanje podatkov(DCA)– zagotavlja informacijsko interakcijo med različnimi proizvodnimi podsistemi za sprejemanje, zbiranje in prenos tehnoloških in nadzornih podatkov, ki krožijo v proizvodnem okolju podjetja. Podatke o napredku proizvodnje lahko osebje vnese ročno ali samodejno v določenih intervalih neposredno iz proizvodnih linij.

6. Upravljanje osebja(LM)– zagotavlja informacije o osebju v določeni frekvenci, vključno s poročili o času in prisotnosti na delovnem mestu, spremljanje skladnosti s certificiranjem, kot tudi možnost upoštevanja in nadzora glavnih, dodatnih in kombiniranih odgovornosti osebja, kot je opravljanje pripravljalnih nalog. dejavnosti, širitev delovnega področja.

7. Upravljanje kakovosti izdelkov(QM)– zagotavlja merilne podatke o kakovosti izdelkov, tudi v realnem času, zbrane na ravni proizvodnje, zagotavljanje ustreznega nadzora kakovosti in osredotočanje na kritične točke. Zna predlagati ukrepe za popravek stanja na dani točki na podlagi analize korelacijskih in statističnih podatkov o vzročno-posledičnih razmerjih nadzorovanih dogodkov.

8. Vodenje proizvodnega procesa(popoldne)– spremlja določen proizvodni proces in tudi avtomatsko izvaja prilagoditve ali operaterju ponudi ustrezno rešitev za korekcijo ali izboljšanje kakovosti tekočega dela.

9. Upravljanje proizvodnih sredstev(vzdrževanje) (MM)– podpira proces vzdrževanja, načrtnih in obratovalnih popravil proizvodne in tehnološke opreme in orodij v celotnem proizvodnem procesu.

10. Sledenje zgodovini izdelka(PTG)– zagotavlja informacije o tem, kje in v kakšnem vrstnem redu je bilo opravljeno delo s tem izdelkom. Informacije o stanju lahko vključujejo: poročilo o osebju, ki dela s to vrsto izdelka, komponente izdelka, materiale dobavitelja, serijo, serijsko številko, trenutne proizvodne pogoje, neskladnost z uveljavljenimi standardi, posamezni tehnološki potni list izdelka.

11. Analiza uspešnosti(PA)– podaja poročila o dejanskih rezultatih proizvodnega poslovanja ter primerjavo s prejšnjimi in pričakovanimi rezultati. Zagotovljena poročila lahko vključujejo meritve, kot so uporaba virov, razpoložljivost virov, čas cikla proizvodnih virov, skladnost z načrtom, standardi in drugo. Kljub navidezni raznolikosti funkcij MES so vse operativne narave in urejajo ustrezne zahteve ne za podjetje kot celoto, temveč za tisto njegovo enoto - delavnico, za katero je načrtovano delo. Zgoraj navedene glavne funkcije sistemov MES so

Operativni koledar (podrobnega) načrtovanja (ODS);

Odprema proizvodnih procesov v delavnici (DPU).

Prav ti dve funkciji opredeljujeta sistem MES kot operativni sistem, namenjen ustvarjanju urnikov obratovanja opreme in operativnemu vodenju proizvodnih procesov v delavnici.

MES(iz angleščine Izvedbeni sistem proizvodnje , sistem za nadzor proizvodnih procesov) - specializirana aplikacijska programska oprema, namenjena reševanju problemov sinhronizacije, koordinacije, analize in optimizacije proizvodnje izdelkov v kateri koli proizvodnji. Od leta 2004 ta izraz pomeni angleščino. Rešitve za proizvodna podjetja - korporativni sistemi vodenja proizvodnje. Sistemi MES spadajo v razred sistemov vodenja na nivoju trgovine.

Standardi MES

Mednarodno združenje proizvajalcev in uporabnikov sistemov za izvedbo proizvodnje (MESA International) je leta 1994 opredelilo model MESA-11 in leta 2004 model c-MES, ki dopolnjujeta modele in standarde za upravljanje proizvodnje in proizvodnje, ki so se pojavili v preteklosti. desetletja:

Standard ISA95, »Enterprise-Control System Integration«, ki definira enoten vmesnik za interakcijo nivojev proizvodnje in upravljanja podjetja ter delovnih procesov proizvodnih dejavnosti posameznega podjetja.
Standard ISA88, »Kontrola serije«, ki definira tehnologije nadzora serijske proizvodnje, hierarhijo receptov in proizvodne podatke.
Skupnost Odprite Aplikacije Open Applications Group (OAG): Neprofitna industrijska skupnost, namenjena spodbujanju koncepta interoperabilnosti med poslovnimi aplikacijami in razvoju standardov poslovnega jezika za dosego tega cilja.
Supply-Chain Operations Reference (SCOR): referenčni model za upravljanje procesa dobavne verige, ki povezuje dejavnosti dobavitelja in kupca. Model SCOR opisuje poslovne procese za vse faze izpolnjevanja zahtev naročnika. Razdelek SCOR "Make" je namenjen predvsem proizvodnji.

Pravilnik o delovanju MES

Določbe o zaposlitvi MŠŠ vključujejo:

Aktivacija proizvodnih zmogljivosti na podlagi podrobnega operativnega planiranja proizvodnje
Sledenje proizvodnih zmogljivosti
Zbiranje informacij o proizvodnji iz
1. Sistemi za avtomatizacijo proizvodnih procesov
2. Senzorji
3. Oprema
4. Osebje
5. Programski sistemi
Sledenje in nadzor parametrov kakovosti
Zagotavljanje osebja in opreme s potrebnimi informacijami za začetek proizvodnega procesa
Vzpostavljanje povezav med kadri in opremo znotraj proizvodnje
Vzpostavljanje povezav med proizvodnjo in dobavitelji, potrošniki, inženiringom, prodajo in vodstvom
Odgovor na
1. Zahteve za proizvodno nomenklaturo
2. Spremembe komponent, surovin in polizdelkov, uporabljenih v proizvodnem procesu
3. Sprememba specifikacije izdelka
4. Razpoložljivost osebja in proizvodnih zmogljivosti
Zagotovite skladnost z veljavnimi zakoni, kot je ameriška uprava za hrano in zdravila (FDA).
Skladnost z zgornjimi industrijskimi standardi.

Funkcije MES-11

RAS (angleščina) ) - Spremljanje stanja in dodeljevanje virov. Upravljanje z viri: tehnološka oprema, materiali, osebje, usposabljanje osebja, pa tudi drugi predmeti, kot so dokumenti, ki morajo biti na voljo za začetek proizvodnih dejavnosti. Zagotavlja podrobno zgodovino virov in zagotavlja, da je oprema pravilno pripravljena za delovanje. Spremlja stanje virov v realnem času. Upravljanje virov vključuje rezervacijo in dispečiranje za doseganje ciljev operativnega načrtovanja.
ODS (angleščina) Operacije/podrobno načrtovanje) - Operativno/podrobno načrtovanje. Zagotavlja naročanje proizvodnih nalog na podlagi zaporedja, atributov, lastnosti in receptur, povezanih s posebnostmi izdelkov, kot so oblika, barva, zaporedje operacij itd. in proizvodne tehnologije. Cilj je ustvariti proizvodni načrt z minimalnimi rekonfiguracijami opreme in vzporednim delovanjem proizvodnih zmogljivosti za skrajšanje časa za pridobitev končnega izdelka in izpadov.
DPU (angleščina) ) - Odprema proizvodnje. Upravlja tok proizvodnih enot v obliki delovnih mest, naročil, serij, šarž in delovnih nalogov. Informacije o odpremi so predstavljene v zaporedju, v katerem je treba opraviti delo, in se spreminjajo v realnem času, ko se dogajajo dogodki v delavnici. To omogoča spreminjanje danega urnika na ravni proizvodne delavnice. Vključuje zmožnosti odstranjevanja odpadkov in recikliranja, skupaj z zmožnostjo nadzora stroškov dela na vsaki točki v procesu z medpomnilnikom podatkov.
DOC (angleščina) Nadzor dokumentov) - Upravljanje dokumentov. Nadzoruje vsebino in prehod dokumentov, ki morajo spremljati izdelan izdelek, vključno z navodili in standardi dela, načini izvedbe, risbami, postopki za standardne operacije, programi za obdelavo delov, evidenco proizvodnih serij, sporočila o tehničnih spremembah, prenos informacij iz izmena v izmeno in zagotavlja tudi sposobnost vzdrževanja načrtovanja in poročanja delovne dokumentacije. Vključuje tudi varnostna navodila, zaščitne kontrole okolju, državnih in potrebnih mednarodnih standardov. Shranjuje zgodovino prehodov in spreminjanja dokumentov.
DCA (angleščina) Zbiranje/pridobivanje podatkov) - Zbiranje in shranjevanje podatkov. Interakcija informacijskih podsistemov z namenom sprejemanja, zbiranja in prenosa tehnoloških in nadzornih podatkov, ki krožijo v proizvodnem okolju podjetja. Funkcija omogoča vmesnik za pridobivanje podatkov in parametrov tehnoloških operacij, ki se uporabljajo v obrazcih in dokumentih, priloženih proizvodni enoti. Podatke je mogoče pridobiti na ravni trgovine, ročno ali samodejno iz opreme, v zahtevanem časovnem obsegu.
LM (angleščina) Upravljanje dela) - Upravljanje osebja. Zagotavlja informacije o statusu osebja in njihovem upravljanju v zahtevanem časovnem okviru. Vključuje poročanje o prisotnosti in času, sledenje certificiranju in zmožnost sledenja neproizvodnim dejavnostim, kot je priprava materialov ali orodja, kot podlago za obračunavanje stroškov po dejavnostih (ABC). Možna je interakcija s funkcijo distribucije virov za ustvarjanje optimalnih nalog.
QM (angleščina) Upravljanje kakovosti) - Nadzor kakovosti. Zagotavlja analizo izmerjenih kazalnikov, pridobljenih iz proizvodnje v realnem času, da se zagotovi pravilno upravljanje kakovosti izdelkov in prepoznajo težave, ki zahtevajo posredovanje vzdrževalca. Ta funkcija generira priporočila za odpravo težav, ugotavlja vzroke okvar z analizo razmerja med simptomi, dejanji osebja in rezultati teh dejanj. Lahko tudi spremlja izvajanje postopkov statistični urad proces in statistično kontrolo kakovosti izdelkov (SPC/SQC) ter vodenje implementacije laboratorijske raziskave parametri izdelka. V ta namen so v MES dodani sistemi za upravljanje laboratorijskih informacij (LIMS).
PM (angleščina) Upravljanje procesov) - Vodenje proizvodnih procesov. Spremlja proizvodni proces in samodejno izvaja prilagoditve ali zagotavlja podporo pri odločanju operaterja za korektivne ukrepe in izboljšanje proizvodnih dejavnosti. Ta dejavnost je lahko medoperativna in je namenjena izključno nadzorovanim in nadzorovanim strojem in opremi ali medoperacijska, ki spremlja napredek procesa od ene operacije do druge. To lahko vključuje upravljanje alarmov, da se zagotovi, da je osebje obveščeno o spremembah v procesu, ki so zunaj sprejemljivih meja tolerance. Omogoča interakcijo med inteligentno opremo in MES, ki jo omogoča funkcija pridobivanja in shranjevanja podatkov.
MM (angleščina) Upravljanje vzdrževanja) - Vodenje vzdrževanja in popravil. Spremlja in upravlja vzdrževanje opreme in orodja. Zagotavlja njihovo delovanje. Zagotavlja načrtovanje občasnih in preventivnih popravil, popravil na podlagi stanja. Zbira in shranjuje zgodovino dogodkov, ki so se zgodili (napake, zmanjšana produktivnost itd.) za uporabo pri diagnosticiranju težav, ki so se pojavile, in preprečevanju morebitnih težav.
PTG (angleščina) Sledenje izdelkom in rodoslovje ) - Sledenje izdelkom in rodoslovje. Omogoča možnost pridobivanja informacij o statusu in lokaciji naročila v danem trenutku. Informacije o statusu lahko vključujejo, kdo izvaja nalogo, komponente, materiale in njihove dobavitelje, številko serije, serijsko številko, trenutne proizvodne pogoje, kot tudi morebitne alarme, podatke o ponovni obdelavi in druge dogodke, povezane z izdelkom. Funkcija sledenja v realnem času ustvari tudi zgodovinski zapis. Ta evidenca zagotavlja sledljivost komponent in njihovo uporabo v vsakem končnem izdelku.
PA (angleščina) Analiza uspešnosti) – Analiza uspešnosti. Omogoča generiranje poročil o dejanskih rezultatih proizvodnih aktivnosti, ki jih primerja s preteklimi podatki in pričakovanim komercialnim rezultatom. Operativna uspešnost vključuje kazalnike, kot so uporaba virov, razpoložljivost virov, čas cikla enote, skladnost z načrtom in skladnost z operativnimi standardi. Lahko vključuje statistični proces in nadzor kakovosti izdelka (SPC/SQC). Sistematizira informacije, prejete iz različnih funkcij, ki merijo proizvodne parametre. Ti rezultati so lahko izdelani v obliki poročila ali predstavljeni v realnem času kot stalna ocena uspešnosti.

Od leta 2004 so bile funkcije, povezane z načrtovanjem proizvodnje (ODS), upravljanjem vzdrževanja (MM) in nadzorom dokumentov (DOC), izključene iz osnovnega modela MESA-11. Razvoj novega modela Sodelovalni sistem izvajanja proizvodnje (c-MES) je vodilo dejstvo, da je pri upravljanju proizvodne in dobavne verige zanesljiva izmenjava informacij med več sistemi potrebna veliko pogosteje kot izmenjava med več nivoji enega samega sistema. Prejšnja generacija MES se je osredotočala na zagotavljanje informacij operativnim uporabnikom, kot so dispečerji, operaterji ali menedžerji. Model c-MES je bil razvit za izmenjavo informacij z drugimi. Omogoča popolno sliko dogajanja, potrebno za sprejemanje odločitev. Zlasti pri upravljanju dobavne verige in odločanju c-MES zagotavlja informacije o proizvodnih zmogljivostih ("kaj"), produktivnosti ("koliko"), urniku ("kdaj") in kakovosti (" razpoložljiva raven"). Poleg tega so se v preteklem obdobju (od 1994 do 2004) pojavili informacijski sistemi, ki izvajajo izključeno funkcionalnost:

Napredno načrtovanje in razporejanje (APS) - rešuje problem ustvarjanja proizvodnih razporedov v celotnem podjetju
Enterprise Asset Management (EAM) – odgovoren za upravljanje MRO

Odvisno od narave, obsega in značilnosti proizvodne strukture in samih sistemov, obstajajo različne kombinacije kombinacij korporativnih sistemov ERP, APS in MES v celotni strukturi sistema upravljanja podjetja.

funkcije c-MES

RAS (angleščina) Dodelitev virov in status ) - Spremljanje stanja in dodeljevanje virov.
DPU (angleščina) Odprema proizvodnih enot) - Dispečerstvo proizvodnje (Koordinacija izdelave izdelkov).
DCA (angleščina) Zbiranje/pridobivanje podatkov) - Zbiranje in shranjevanje podatkov.
LUM (angleščina) Upravljanje dela/uporabnikov) - Upravljanje s človeškimi viri.
QM (angleščina) Upravljanje kakovosti) - Nadzor kakovosti.
PM (angleščina) Upravljanje procesov) - Vodenje proizvodnih procesov.
PTG (angleščina) Sledenje izdelkom in rodoslovje) - Sledenje izdelkom in rodoslovje.
PA (angleščina) Analiza uspešnosti) - Analiza učinkovitosti.

Literatura

knjige

Zagidullin R.R. Upravljanje strojne proizvodnje z uporabo sistemov MES, APS, ERP. - Stari Oskol: TNT, . - 372 s. - ISBN 978-5-94178-272-7
Zagidullin R.R. Operativno razporejanje v fleksibilnih proizvodnih sistemih. - Moskva: Založba MAI, . - 208 str. - ISBN 5-7035-1445-2

Članki

Vysochin S.V., Smirnov Yu.N. Sistem za nadzor proizvodnega procesa Zenith SPPS (ruski) // ICSTI Informacije in inovativnost : revija. - M.: ICSTI, 2007. - št. 4. - Str. 46-61. - ISSN 1994-2443.
Vysochin S.V., Pitelinsky K.V., Smirnov Yu.N. Načela gradnje sistemov za izračun proizvodnih načrtov (rusko) // CAD in grafika: revija. - M .: Computer Press, 2008. - št. 9. - Str. 57-59. - ISSN 1560-4640.
Vysochin S.V., Smirnov Yu.N. O značilnostih sistemov operativnega dispečerskega nadzora (rusko) // CAD in grafika: revija. - M .: Computer Press, 2009. - št. 9. - Str. 58-61. - ISSN 1560-4640.
Vysochin S.V., Smirnov Yu.N. Implementacija sistema Zenith SPPS MES v različnih proizvodnih panogah (rusko) // CAD in grafika: revija. - M .: Computer Press, 2009. - št. 11. - Str. 12-15. - ISSN 1560-4640.
Vysochin S.V., Smirnov Yu.N. Ideologija in načela uporabe sodobnega MES na primeru Zenith SPPS (rusko) // Inštitut za probleme upravljanja poimenovan po. V.A. Trapeznikov RAS Avtomatizacija v industriji: revija. - M .: Založba "InfoAutomation", 2010. - št. 8. - Str. 25-29. - ISSN 1819-5962.
Zagidullin R.R., Frolov E.B. Upravljanje strojne proizvodnje z uporabo MES sistemov (rusko) // STEEN: revija. - M., 2007. - št. 11. - Str. 2-5. - ISSN 0869-7566.
Frolov E.B. Sodobni koncepti upravljanja v proizvodni logistiki: MES za diskretno proizvodnjo - metoda izračunanih prioritet (rusko) // CAD in grafika: revija. - M .: Computer Press, 2011. - št. 1. - Str. 71-75. - ISSN 1560-4640.
Frolov E.B. MES sistemi: operativna funkcionalna in stroškovna analiza za potrebe proizvodno podjetje(rusko) // DIREKTOR. Vodenje industrijskih podjetij: revija. - M .: Založba "Panorama", 2008. - št. 9. - Str. 76-79. - ISSN 2075-1036.
Frolov E.B., Zagidullin R.R. Operativno koledarsko načrtovanje in dispečiranje v sistemih MES (rusko) // Strojni park: revija. - M., 2008. - št. 11. - Str. 22-27. - ISSN 2075-1036.

29. april 2012 ob 20.13

Kako je en tip želel kupiti sistem MES

ERP sistemi

To je bilo pred kakšnim mesecem. Vasilij je prišel v našo pisarno. Je top manager podjetja, ki proizvaja opremo za gledališke odre. Takoj na vratih je izjavil, da potrebuje sistem MES ali sistem APS in da se še ni povsem odločil, katerega. "Zakaj ravno sistem MES?" - Vprašal sem.

Že nekaj mesecev preučujem problematiko reševanja naših proizvodnih problemov. Srečal se je s predstavniki več podjetij, ki proizvajajo sisteme MES in APS. Rekli so, da njihovi sistemi rešujejo naše težave. Poleg tega so mi povedali, da so samo takšni sistemi sposobni rešiti naše težave. Imate tudi vi sistem MES?

Ne, imamo sistem ERP. Ni važno, pozabite na vse te kratice. Samo pogovoriva se o tvojih težavah.

- Ali menite, da jih je vaš sistem sposoben rešiti?

Vasilij, težave rešuje vodstvo podjetja. In programska oprema le pomaga pri tem. Toda sama programska oprema ne reši težav. Mislim, da je nekatere vaše težave mogoče rešiti brez programske opreme, nekatere pa lahko reši naša programska oprema. Kakšne so po vašem mnenju vaše težave?

Preprosto: nikoli ničesar ne naredimo pravočasno. To je naš glavni problem. In kup drugih. Na primer, zelo pogosto se pri sestavljanju enote nenadoma izkaže, da potrebnih komponent zanjo preprosto ni. In druge komponente so bile nakopičene.

In ta problem je mogoče rešiti s sistemom MES?

Pokazali so mi predstavitev. Bilo mi je zelo všeč. Dejstvo je, da lahko v sistemu MES vse načrtuješ vnaprej in če delaš vse po načrtih, potem bo vse v redu. Tam so grafi, vse je zelo jasno.

Ključna besedna zveza je "naredi, kot je načrtovano", mislim, da ti tega ne bo uspelo. Mislite, da so pred 50 leti obstajali sistemi MES?

Seveda ne.

Ali to pomeni, da prej čisto vsa podjetja nikoli niso naredila ničesar pravočasno? In Ford, in Toyota ter na tisoče drugih proizvajalcev, od katerih nekateri delujejo že stoletja. Po mnenju ljudi, ki so vam predstavili sistem MES, tega problema ni mogoče rešiti drugače.

Ne vem, nisem razmišljal o tem.

Mimogrede, ste jih vprašali, kako bo ta sistem integriran v vse druge poslovne procese podjetja? No, tam, ne vem, nabava, prodaja, skladišče, finance itd.

Hmm, ja, zanimivo. O tej temi se nisva pogovarjala, ne vem ... Bom vprašala.

Kaj proizvajate?

Vitli. Veliki vitli, ne za avtomobile, ampak resnejše.

Globa. Če so vse komponente na zalogi, koliko časa traja izdelava enega vitla?

Uh, mislim, da okoli petih.

In če zdajle pri vas naročim vitel, kdaj ga dobim?

Mmm, mislim, da približno deset dni zagotovo.

Čudno. Imate zelo dobro razmerje med čisto delovno intenzivnostjo in skupnim časom. Nekaj okoli 15. To je odlično razmerje za našo državo. Na zahodu, zlasti na Japonskem, je seveda veliko manj, v Rusiji pa jih je lahko na stotine. In imaš jih petnajst. Zelo nenavadno ... No, v redu, poglejmo podrobneje. Katere komponente se najdlje kupujejo?

Motor.

Koliko časa traja nakup?

Mogoče štirideset dni.

Ali jih imate na zalogi?

Samo sekundo. Kam pa potem deset dni?

Vasilij je zmeden.

Ne vem, vedno se mi je zdelo, da nama je deset dni zagotovo dovolj.
Tu mi postane jasno, da je njihovo krmilno razmerje pravzaprav »tradicionalno«, nekaj takega kot sto.

Kako hitro lahko kupim preostale komponente?

hitro Dan ali dva.

No, tukaj je tvoja prva težava. Imenuje se "motor". Zakaj ne obdržite majhne količine motorjev na zalogi?

Razmišljali smo o tem. Ampak ne gre. Dejstvo je, da k nam pridejo s spojkami. Sklopke so zelo različne. Obstaja približno ducat različnih motorjev in veliko več sklopk. Zato je kombinacij veliko. Ogromno teh motorjev bomo morali imeti na zalogi.

Ali lahko sami namestite spojke?

Ja, ni težko. Smo v proizvodnji.

Zakaj ne narediš tega?

Uh, ne vem. Vedno je bilo tako.

Mislim, da je rešitev problema štiridesetih dni v tej točki. Razmislite o namestitvi sklopk sami in imejte majhen blažilnik motorja na zalogi. Upravljajte svoj medpomnilnik po načelu »naroči, kar porabiš«. Če vzamete motor, ga naročite pri dobavitelju. To je prvi. drugič Nikoli ne začnite produkcijske naloge, razen če je prejšnja naloga dokončana. Potem se boste znebili problema, imenovanega "ko nekaj naredimo, ugotovimo, da komponente manjkajo." Pravilno organizirajte vrstni red nalog, vedno opravite najnujnejša.

Ne vem. Se bom pogovoril s šefom, pa se je nažgal na sistem MES. Tam je vse zelo dobro načrtovano. Šef želi odobriti načrt in po tem ne razmišljati o zamujanju rokov.

To je seveda njegova pravica. Kaj če gre kaj narobe?

Nisem razumel. Kaj misliš narobe?

No, poglej. Imate ljudi različnih kvalifikacij, imate različne stroje. Vse se je zdelo zapleteno. Vse to sistem MES (še bolj pa APS) upošteva pri načrtovanju. Torej?

Ja, sam sem ga videl na predstavitvi.

In zdaj preprosta situacija. Bog ne daj, seveda, ampak predstavljajmo si jutri, 08-00. Eden od ključnih inženirjev (mehanikov) na poti v službo pade in si zlomi nogo. Brez tega enega od izdelkov, ki je po sreči danes v načrtu, ni mogoče izdelati. Kaj storiti?

No, ne vem. Sistemi MES lahko vse hitro prestavijo.

Brez dvoma. A ne načrtujejo sistemi MES, ampak upravljanje. Sami ste rekli, da šef odobri načrt. Ampak na žalost je zdaj na dopustu...Kaj boš?

No, ne vem zagotovo, o tem nisem razmišljal. Mislim, da se bo vodja proizvodnje zdaj odločil, kaj je treba proizvesti.

Vasilij, predstavil sem vam enega najpreprostejših primerov zunanjega vpliva na vaš proizvodni načrt. Pravzaprav je takih vplivov veliko več in so lahko veliko bolj kompleksni. In dogajale se bodo vsak dan, žal. Posledično bo vaš vodja proizvodnje vsak dan sprejemal "hote odločitve". In čez nekaj časa boste delali načrte samo zato, ker ste "potopili veliko denarja in ga ne zavrzite."

Kaj torej predlagate?

Ste prebrali Goldrattov cilj 1?

Ne, kdo je?

Goldratt je neverjeten človek, ki se je domislil briljantnega (kot vse preprosto) sistema upravljanja. Naredimo to tako. Prebral ga boš, potem pa se spet srečava in samo pogovarjava. Toplo ti ga priporočam. V mojem podjetju vsi procesi temeljijo na tej teoriji. V zadnjih dveh letih se je podjetje potrojilo.

Tukaj je še eno vprašanje. Ali vaš sistem lahko določi položaj vozila?

Gospod, zakaj potrebuješ to?

Saj se naš šef zelo pogosto vmešava v proces in pokliče voznike, ko so že naložili in odšli, poišče najbližjega, ga pripelje nazaj, on razloži in naloži z nujnim ukazom, ker je tam nekdo poklical šefa. In v proizvodnji se pogosto zgodi, da se vmeša šef in zahteva, da proizvede nekaj drugega ...

No, tukaj je še en problem za vas. Imenuje se "šefica". Povedal si mi o svojih težavah in namesto da bi jih poskušal rešiti, jih želiš prekriti s plastelinom.
Potem sem mu na tablo narisal zelo preproste proizvodne diagrame, ampak to je tema za ločeno objavo.
In je zamišljen odšel.

Dobesedno nekaj dni po tem srečanju sem odletel v Novosibirsk. Natančneje v Akademgorodok ali natančneje v tehnopark Akademgorodok. Vsi proizvodni procesi, v katerih so zgrajeni na osnovi Goldrattove teorije omejitev. To je neverjeten pogled.

Imam podrobnosti o tem potovanju

Članek obravnava ogromen projekt, pri katerem je sodelovalo več podjetij: ustvarjanje in uvedba sistema MES v tovarni Voronezhsintezkauchuk, ki proizvaja sintetične gume in termoplastične elastomere (TPE). Prikazano je, kako sistem MES omogoča izboljšanje poslovnih procesov v podjetju.

Revija "ISUP", Moskva

MES sistemi

Članki o sistemih MES so se v naši reviji pojavili že pred nekaj leti, vendar ta tema takrat ni dobila večjega razvoja. V nekem trenutku se je celo zdelo, da sami sistemi MES v naši panogi niso dobro zaživeli. Vendar takrat zanje enostavno ni prišel čas. Danes bomo govorili o eni izvedbi, zahvaljujoč kateri je bilo mogoče znatno povečati učinkovitost proizvodnih procesov v enem največjih ruskih podjetij za proizvodnjo sintetičnega kavčuka.

Začnimo z glavnim: kaj je MES? To je nekakšen vmesni člen med sistemi za načrtovanje proizvodnje (ERP) in sistemi za vodenje procesov (APCS).

Tehnološki proces v vsakem podjetju je edinstven, a kljub temu obstajajo podobnosti: v vseh obratih že dolgo vladajo avtomatizirani procesni sistemi različnih vrst, od PLC do zmogljivega DCS. Hkrati v vsakem podjetju obstaja raven, ki se osredotoča na kupca - potrošnika proizvedenih izdelkov. Tu se načrtuje proizvodnja in logistika, napoveduje prodaja in obvladujejo stroški. Že pred 15–20 leti so za pomoč pri delu na tem nivoju uporabljali tudi avtomatizirane sisteme. ERP sistemi (iz angleščine Načrtovanje virov podjetja – »načrtovanje virov podjetja«).

Med ravnmi tehnološkega procesa in planiranja proizvodnje je vedno krožilo ogromno papirnatih poročil, ki so jih pisali strojniki, operaterji, inženirji, dispečerji in drugi zaposleni. Vodili so se papirnati dnevniki, poročila so bila sestavljena v Excelovih tabelah, režimski listi so se izpisovali iz sistema vodenja procesov, vsa ta poročila so se neskončno podvajala in blodila od pisarne do pisarne. Posebna zahtevna in dolgotrajna naloga je bila izravnava materialnih bilanc. Vendar se je postopoma, kasneje kot na drugih ravneh, začela avtomatizacija »papirnatega« ročnega dela tudi pri nas. Začeli so se pojavljati aplikativni programi, napisani za analizo in obdelavo podatkov, povezanih s tehnološkimi procesi. Prejeli so pogosto ime MES.

Danes MŠŠ ( iz angleščine Manufacturing Execution System – “manufacturing process management system”) ni več ločena aplikacija, temveč celovit sistem, ki združuje proizvodnjo (slika 1). S pomočjo MES lahko uporabniki pridobijo informacije o vseh proizvodnih operacijah, ki se izvajajo v podjetju. To se zgodi v časovnem načinu, ki je čim bližje realnemu času. In to vam omogoča preglednost proizvodnje ter sprejemanje upravljavskih odločitev z veliko hitrostjo in mobilnostjo.

riž. 1. MES moduli

Sistemi MES so še posebej iskani v podjetjih z večnivojskimi tehnološkimi procesi, ki so odvisni od številnih dejavnikov: temperature, tlaka, porabe energije itd.

Točno to je voroneško podjetje skupine SIBUR "Voronezhsintezkauchuk". Zato se je leta 2012 za povečanje učinkovitosti proizvodnih procesov na proizvodnem mestu v Voronežu začel obsežen projekt implementacije sistema MES.

Da bi si predstavljali obseg proizvodnje v tovarni Voronezh, naredimo majhno digresijo. Kot je znano, nafta vsebuje pripadajoči plin (APG), ki se med predelavo izloči iz nje. Dolga leta so ta plin preprosto sežigali, APG pa ima še eno, veliko bolj učinkovito uporabo: proizvodnjo polimerov, ki nas obdajajo vsak dan. Vse je iz plastična okna do medicinskih instrumentov, od steklenic mineralne vode do avtomobilskih rezervnih delov - je produkt večstopenjske predelave pripadajočega naftnega plina.

Ključna surovina za proizvodnjo sintetičnega kavčuka je butadien, ki se prav tako proizvaja iz APG. SIBUR-jeva lokacija v Voronežu prejema butadien iz Togliattija, pa tudi iz Tobolska, od podjetij Togliattikauchuk oziroma Tobolsk-Neftekhim.

Že v Voronežu se s številnimi tehnološkimi postopki obdeluje butadien, pri čemer nastane ne samo sintetični kavčuk, temveč tudi termoplastični elastomeri (TPE) - materiali, ki združujejo prednosti plastike in gume. Glavni segment uporabe prvega je avtomobilski sektor, drugega pa gradbeništvo.

Sistem MES, implementiran v industrijski lokaciji SIBUR v Voronežu, vam omogoča spremljanje celotnega tehnološkega procesa, od stopnje sprejema surovin do odpreme končnih izdelkov v skladišče.

Programska platforma GE Proficy

Za izdelavo MES je bila potrebna programska platforma. Izbira je padla na izdelek podjetja General Electric.

GE, ogromna korporacija, ki jo je nekoč pred 138 leti ustanovil sam Thomas Edison, je bila v svoji zgodovini znana kot proizvajalec električne opreme: kompresorjev, turbin, transformatorskih postaj, hladilnikov, medicinskih enot in ogromnega števila druge strojne opreme. Vendar pa so se v zadnjih letih ambicije podjetja spremenile: zdaj se aktivno ukvarja z razvojem programske opreme: korporacija trdno namerava vstopiti med 10 vodilnih svetovnih razvijalcev programskih rešitev.

Ena od teh rešitev je programski izdelek Proficy, ki se uspešno uporablja za gradnjo MES sistemov po vsem svetu.

Glede na posebnosti implementacije v podjetju Voronezhsintezkauchka je moral GE ugotoviti, kaj točno stranka potrebuje za izdelavo predloge rešitve. Z uporabo lastniške metodologije je programska oprema GE Enterprise Architect digitalizirala zahteve strank in ustvarila scenarije za njihovo uporabo. Ta metodologija nam je omogočila, da smo se izognili kakršnim koli neskladjem med strokovnjaki SIBUR in razvijalci programskih izdelkov. Tako je nastala predloga sistema MES, ki je upoštevala vse želje naročnika.

Podjetje "Voronezhsintezkauchuk"

Naj bralcu na kratko predstavimo prvo podjetje koncerna, kjer naj bi uvedli sistem MES. Voronezhsintezkauchuk proizvaja sintetični kavčuk od leta 1932. Do leta 1992 je bil etilni alkohol uporabljen kot surovina za proizvodnjo gume, kasneje pa je tovarna prešla na tehnologijo, ki temelji na predelavi butadiena, ki se dobavlja tovarni. Neprekinjena dobava surovin iz drugih podjetij skupine SIBUR omogoča lokaciji v Voronežu, da zgradi dolgoročne odnose s strankami. Pomen tega dejavnika je težko preceniti: precejšen delež podjetij, ki proizvajajo sintetični kavčuk v državi, je bil zaprt prav zaradi pomanjkanja surovin.

Kot že omenjeno, tovarna ne proizvaja samo sintetičnega kavčuka (ki se uporablja predvsem za izdelavo pnevmatik), temveč tudi termoplastične elastomere - TEP, snovi, ki združujejo lastnosti plastike in gume. Zato portfelj strank tovarne vključuje tako proizvajalce avtomobilskih pnevmatik (Michelin, Bridgestone, Pirelli, Yokohama itd.) Kot podjetja, ki dobavljajo izdelke za gradbeno industrijo.

V ločenem proizvodnem obratu TEP-50 proizvajajo surovine za mehke strehe, tesnilne mase in lepila. Tudi izdelki naprave TEP-50 so našli široko uporabo pri gradnji cest. Polimerno-bitumenska veziva, pridobljena iz termoplastičnih elastomerov, lahko znatno povečajo odpornost proti obrabi vrhnjega sloja cestišča in na splošno podaljšajo življenjsko dobo cestnega materiala. Opozoriti je treba, da je SIBUR-jeva lokacija v Voronežu edini proizvajalec TEC v Rusiji. Več kot 80 % termoplastičnih elastomerov, ki se porabijo doma, se proizvede v Voronežu.

"IndaSoft" - sistemska integracija

Leta 2012 je bilo rusko integratorsko podjetje IndaSoft povabljeno k implementaciji sistema MES v tovarni v Voronežu. Prvič, ker je glavna usmeritev njegove dejavnosti izvedba MES na ključ. In drugič, ker so strokovnjaki IndaSoft za to nalogo razvili programske izdelke, ki so v skladu z rusko realnostjo in zakonodajo, vključeni v Register ruske programske opreme:
- sistem materialne bilance (I-DRMS);
- sistem energetskega knjigovodstva (I-EMS);
- nadzorno vodeni sistem (I-DS/P).

Podjetje IndaSoft ima za seboj že več kot 100 izvedenih projektov v različnih podjetjih, vendar smo se s posebnostmi gumarske proizvodnje srečali prvič. Dejstvo je, da ima ta proizvodnja zelo zapleteno računovodstvo: sintetični kavčuk vključuje ogromno število komponent, poleg tega pa je v proizvodnjo vključenih 19 energetskih virov.

riž. 2. Integracija MES s SAP

Zato je naročnik integratorju postavil nalogo: ne samo implementirati sistem MES, temveč ga združiti s sistemom SAP, ki avtomatizira delo računovodij, finančnih, kadrovskih in drugih služb. Ta sistem je bil vzporedno implementiran v tovarni Voronezhsintezkauchuk. Z integracijo MES in SAP je bilo potrebno reševati probleme v zvezi s primerjavo plana in dejanske proizvodnje, prenos tehničnih nalogov, rezultatov testiranj, problem bilanc, usklajevanje proizvodnje materialov in sredstev.

Za naloge integracije MES z ostalimi sistemi, ki se izvajajo v obratu (SAP in LIMS), so bili izbrani programski izdelki GE Digital. Vendar je bil MES že od samega začetka integriran s sistemom vodenja procesov – implementiran je bil dispečerski modul.

riž. 3. Mnemonični diagram v nadzorni sobi, ki odraža tehnološke procese, ki se pojavljajo v podjetju

Že leta 2014 je dispečer obrata na monitorju videl celotno proizvodnjo (slika 3): katere linije delujejo in katere so ustavljene, kako učinkovito poteka delo. Prej je dispečer te informacije izvedel po telefonu: operaterji in drugi zaposleni, ki servisirajo avtomatiziran sistem vodenja procesov, so ga poklicali in poročali o dogajanju. Tako so bili podatki dispečerja odvisni od zaposlenih, vse je bilo treba beležiti v papirnate dnevnike, odločanje pa je vzelo veliko časa. Zdaj informacije prihajajo v načinu, ki je čim bližje realnemu času, neposredno iz senzorjev avtomatiziranega sistema za nadzor procesov. In klici zdaj potekajo v obratnem načinu: dispečer pokliče operaterja in navede, da njegova linija ne deluje dovolj učinkovito ali da je prišlo do neke vrste okvare. Odločitve se sprejemajo zelo hitro. Poleg tega je popolnoma izginila potreba po izpolnjevanju papirnatih dnevnikov, kar vas osvobodi nepotrebnega dela in odpravi človeške napake, saj vse informacije o tehnološkem procesu samodejno vstopijo v MES.

Pri tem je treba posebej opozoriti, da je povezava med sistemom vodenja procesa in sistemom MES enosmerna. Sistem MES prejema informacije o poteku tehnoloških procesov iz različnih sistemov za avtomatsko vodenje procesov obrata, vendar nobenih informacij in nobenih krmilnih signalov ni mogoče prejeti nazaj po omrežju v sistem za avtomatsko vodenje procesov. Povratne informacije so zagotovljene samo prek ljudi: na primer po istem telefonu. To je pomembno predvsem zaradi varnosti.

riž. 4. V namestitvi operaterja TEP-50: na steni - video informacije iz delavnice; na operaterjevem monitorju – mnemonični diagram delovnega procesa

Vendar pa je »najbolj vroč čas« pri delu na implementaciji MES nastopil v drugi polovici leta 2014. Vse je pisalo poletje zahtevane aplikacije, vse je pripravljeno potrebna oprema. Do novega leta je ostalo še šest mesecev. V teh šestih mesecih je bilo treba sistem implementirati, saj se novo poslovno leto začne 1. januarja in je moralo MŠŠ začeti delovati vzporedno s SAP. Ta rekordna izvedba je bila dokončana pravočasno.

Kako deluje

Projekt implementacije MES na lokaciji SIBUR v Voronežu je resnično edinstven, saj je bilo tukaj prvič v Rusiji mogoče integrirati dva sistema - MES in SAP. Zahvaljujoč integraciji je postalo mogoče čim hitreje zmanjšati materialno bilanco obrata. Podatki o stanju gotovih izdelkov v skladišču se ažurirajo v MES in dnevno prenašajo v SAP.

Naj pojasnimo z nazornim primerom: takoj ko skladiščnik prejme del serije gume, ta dogodek zabeleži v računalnik. Informacije se takoj vnesejo v sistem in pošljejo v SAP, kjer jih tudi vidijo.

To serijo pošljejo tudi v laboratorij za kontrolo kakovosti. Sintetični kavčuk ima lahko različno sestavo. Različni kupci potrebujejo različno gumo. Kakovost serije beležijo zaposleni v laboratorijskem sistemu LIMS, od tam te informacije pridejo v MES, ki sortira končnih izdelkov za določeno stranko. Z velikim številom razvrstitev, ki se zgodijo vsak mesec, je jasno, da je avtomatizacija zelo poenostavila, pospešila in racionalizirala potek dela. Poleg tega lahko zdaj izdelke hitro pošljete stranki, ne da bi jih shranjevali v skladišču.

Na podlagi vseh pridobljenih podatkov se enkrat dnevno sestavi materialna bilanca, prav tako se sestavi ekonomska bilanca - izjemna situacija za našo panogo, kjer se bilance sestavljajo enkrat mesečno in zahteva zelo velike stroške dela. Danes je izravnava bilanc v podjetju Voronezhsintezkauchuk postala zelo priročna funkcija, ki jo podjetje potrebuje.

Enako uravnoteženje se pojavi za vsak vir energije.

In vse te podatke (poudarjamo - zanesljive podatke!) V realnem času lahko vidijo vsi zaposleni v podjetju na različnih ravneh: inženirji, dispečerji, vodje oddelkov, generalni direktor itd.

Omenimo ključne poslovne rezultate uvedbe MES in integracije SAP/MES:
- sprejemanje v SAP (preko MES) primarnih podatkov iz merilnih naprav z revizijsko spremembo;
- pregleden algoritem za oblikovanje agregiranih in dogovorjenih kazalnikov delovanja naprave na podlagi izmerjenih podatkov;
- dostop do primarnih meritev sistemov avtomatiziranega vodenja procesov na vseh ravneh vodenja proizvodnje, kontrola kakovosti podatkov avtomatiziranega vodenja procesov;
- enoten zanesljiv nabor podatkov za generiranje operativnega poročanja, vse službe podjetja prejemajo podatke iz enega vira;
- enoten vir podatkov o kakovosti, avtomatski prenos podatkov v MES in SAP ERP za certificiranje;
- obratovalni nadzor parametrov varnega in učinkovitega vzdrževanja tehnoloških režimov od kjer koli.

Funkcije sistemov za izvedbo proizvodnje (MES).

MES(Manufacturing Execution System) – izvršilni proizvodni sistem. Sistemi tega razreda rešujejo probleme sinhronizacije, koordinacije, analize in optimizacije proizvodnje izdelkov v kateri koli proizvodnji.

Obstaja več formulacij definicije sistemov MES:

1 MES je informacijsko-komunikacijski sistem za proizvodno okolje podjetja.

2 MES je avtomatiziran sistem za vodenje in optimizacijo proizvodnih dejavnosti, ki v realnem času iniciira, spremlja, optimizira in dokumentira proizvodne procese od začetka izpolnitve naročila do izdaje končnih izdelkov.

3 MES je integriran informacijski in računalniški sistem, ki združuje orodja in metode upravljanja proizvodnje v v realnem času.

Razlike med sistemi MES in ERP so naslednje: ERP sistemi so usmerjeni v načrtovanje izpolnjevanja naročil, torej odgovarjajo na vprašanje: Kdaj in koliko je treba proizvesti? Sistemi MES se osredotočajo na vprašanje: Kako pravzaprav nastanejo izdelki? Delujejo z natančnejšimi informacijami o proizvodnih procesih.

Sistemi MES, ki uporabljajo izključno informacije o proizvodnji, vam omogočajo prilagajanje urnika proizvodnje med delovno izmeno kolikokrat je potrebno. S hitrim odzivom na tekoče dogodke in uporabo matematičnih metod za kompenzacijo odstopanj od proizvodnega načrta vam sistemi MES omogočajo optimizacijo proizvodnje in njeno povečanje donosnosti. Struktura takšne organizacije proizvodnje je prikazana na sliki 1.5.

Sistemi MES izvajajo komunikacijo v realnem času med proizvodnimi procesi in poslovnimi procesi podjetja ter izboljšujejo finančno uspešnost podjetja, vključno s povečanjem donosnosti osnovnih sredstev, pospeševanjem obračanja denarja, zmanjšanjem stroškov, pravočasnimi dobavami, povečanjem dobičkov in produktivnosti. .

Tako je MES povezava med sistemi ERP, osredotočenimi na finančno in ekonomsko poslovanje, ter operativnimi proizvodnimi aktivnostmi podjetja na ravni delavnice, lokacije ali proizvodne linije.

Slika 1.5 – Blokovna shema organizacije proizvodnje s sistemom MES

Funkcije, ki jih izvajajo sistemi MES, je mogoče integrirati z drugimi sistemi za upravljanje podjetja (slika 1.6):

ERP načrtovanje virov podjetja;

SCM(Supply Chain Management) – upravljanje dobavne verige;

SCADA– avtomatizacija tehnoloških procesov;

CAD(Computer-Aided Design) – računalniško podprto načrtovanje izdelkov;

CAPP ( Computer-Aided Process Planning) – avtomatiziran razvoj tehnologije poti;

ABC(Activity Based Costing) – funkcionalna in stroškovna analiza proizvodnih dejavnosti;

E.A.M.(Enterprise Asset Management) – upravljanje osnovnih sredstev podjetja;

CRM(Customer Relationship Management) – upravljanje odnosov s strankami.

Slika 1.6 – MES kot jedro sistemske integracije

S pomočjo podatkov z ravni načrtovanja in nadzora sistemi MES obvladujejo tekoče proizvodne aktivnosti v skladu s prejetimi naročili, zahtevami projektne in tehnološke dokumentacije, trenutnim stanjem opreme, pri čemer sledijo ciljem maksimalne učinkovitosti in minimalnih stroškov proizvodnih procesov.

Mednarodno združenje za sisteme za izvedbo proizvodnje (MESA) je opredelilo 11 standardov funkcije sistemov MES :

· spremljanje stanja in dodeljevanje virov (RAS) – upravljanje s proizvodnimi viri: tehnološka oprema, materiali, kadri, dokumentacija, orodja, metode dela;

· operativno/podrobno načrtovanje (ODS) – izračun proizvodnih načrtov na podlagi prioritet, atributov, značilnosti in metod, povezanih s posebnostmi izdelkov in proizvodne tehnologije;

· odprema proizvodnje (DPU) – vodenje toka izdelanih delov za operacije, naročila, serije, serije, preko delovnih nalogov;

· upravljanje dokumentov (DOC) – nadzor nad vsebino in prehodom dokumentov, ki spremljajo proizvodnjo izdelkov, vodenje načrtovanja in poročanja delavniške dokumentacije;

· pridobivanje in shranjevanje podatkov (DCA) – interakcija informacijskih podsistemov za sprejemanje, zbiranje in prenos tehnoloških in nadzornih podatkov, ki krožijo v proizvodnem okolju podjetja;

· upravljanje človeških virov (LM) – zagotavljanje sposobnosti vodenja osebja iz minute v minuto;

· upravljanje kakovosti izdelkov (QM) – analiza merilnih podatkov kakovosti izdelkov v realnem času na podlagi informacij, ki prihajajo iz proizvodne ravni, zagotavljanje ustrezne kontrole kakovosti, prepoznavanje kritične točke in težave, ki zahtevajo posebna pozornost;

· vodenje proizvodnega procesa (PM) – spremljanje proizvodnih procesov, samodejno prilagajanje ali interaktivna podpora odločitvam operaterja;

· upravljanje vzdrževanja in popravil (MM) – upravljanje tehnično vzdrževanje, načrtovano in operativno popravilo opreme in orodij za zagotovitev njihove operativne pripravljenosti;

· Sledenje zgodovini izdelka (PTG) – vizualizacija informacij o kraju in času dela za vsak izdelek. Informacije lahko vključujejo poročila: o izvajalcih, tehnoloških poteh, komponentah, materialih, serijah in serijske številke, izvedene spremembe, trenutni proizvodni pogoji itd.;

· analiza uspešnosti (PA) – zagotavljanje podrobnih poročil o dejanskih rezultatih proizvodnega poslovanja ter primerjave načrtovanih in dejanskih kazalcev.

Trenutno je na trgu veliko različnih programskih izdelkov. Njihova razlika je lahko posledica meril za sestavo proizvodnega načrta. Pogosto so ta merila skrita. Zato je treba sprejetje določenega sistema izvesti z nekaj previdnosti.

1.5 Funkcije sistemov za nadzor procesov (SCADA) in PLC)

Funkcije sistemov SCADA vključujejo:

· zbiranje primarnih informacij iz senzorjev;

· shranjevanje, obdelava in vizualizacija podatkov;

· registracija alarmov, izdaja sporočil o okvarah in izrednih razmerah;

· povezava s korporativnim informacijskim omrežjem;

· izdelava poročil.

SCADA sisteme sestavljajo terminalske komponente, nadzorne sobe in komunikacijski kanali. Razlikujejo se po vrstah podprtih krmilnikov in načinih komunikacije z njimi, okolju delovanja, vrstah alarmov, številu trendov (značilnostih stanj nadzorovanega procesa), lastnostih vmesnika človek-stroj (HMI) itd. Alarmi se zabeležijo, ko vrednosti nadzorovanih parametrov ali njihove stopnje sprememb presežejo meje sprejemljivih razponov.

Sistemi SCADA uporabljajo operacijske sisteme v realnem času. Ti sistemi imajo številne posebne zahteve. Glavne zahteve so: visoka hitrost odziva na zahteve zunanjih naprav, stabilnost sistema, to je sposobnost delovanja brez zamrznitev, pa tudi ekonomična uporaba razpoložljivih sistemskih virov.

TO operacijski sistemi v realnem času vključujejo:

· večopravilni, večuporabniški sistem LynxOS, združljiv z Unixom;

· priljubljen OS za vgrajene aplikacije OS-9 (Unixu podoben RTOS iz Microware za procesor Motorola 6809);

· modularen in enostavno modificiran sistem QNX;

· Windows NT OS, dopolnjen na primer z okoljem RTX podjetja VenturCom;

· Sistem za načrtovanje in vodenje nalog VxWorks, ki je skupaj z orodnim sistemom Tornado navzkrižni sistem za razvoj aplikativne programske opreme.

Sodobni SCADA sistemi ne omejujejo izbire opreme nižjega nivoja – RTU-jev, saj zagotavljajo velik nabor gonilnikov oziroma I/O strežnikov in imajo dobro razvita orodja za ustvarjanje lastnih gonilnikov za nove nižjenivojske naprave. Gonilniki so razviti na osnovi standardnih programskih jezikov. Tako v sistemu TRACE MODE specifikacije za dostop do jedra sistema zagotovi razvijalec kot standardni komplet. Za SCADA FactoryLink, InTouch so pri ustvarjanju gonilnikov potrebni posebni paketi.

Za povezavo V/I gonilnikov s sistemom SCADA se uporabljata dva mehanizma: standardni dinamična izmenjava podatkov (Dynamic Data Exchange - DDE) in izmenjavo z internim lastniškim protokolom. Zaradi nizke zmogljivosti mehanizma DDE je Microsoft predlagal uporabo tehnologije OLE (Object Linking and Embedding). Mehanizem OLE je podprt v SCADA sistemih RSView, FIX, InTouch, Factory Link itd. Na osnovi OLE je nastal nov standard OPC (OLE for Process Control), ki je namenjen trgu industrijske avtomatizacije. Nov standard vam omogoča kombiniranje na ravni objekta različne sisteme avtomatizacijo in odpravi potrebo po uporabi specializirane opreme in originalnih gonilnikov.

Z vidika SCADA sistemov uporaba OPC strežnikov pomeni uvedbo standardov za izmenjavo podatkov s tehnološkimi napravami. Na trgu so se pojavili paketi orodij za pisanje OPC komponent, na primer OPC-Toolkits podjetja Factory Soft Inc., vključno z OPC Server Toolkit, OPC Client Toolkit [glejte na primer “SCADA sistemi ali agonija izbire.” Nadezhda Kutsevich, kot tudi RTSoft CJSC (URL: www.rtsoft.ru)].

Trenutno je na desetine sistemov SCADA postalo zelo razširjenih. V Ukrajini se široko uporabljajo naslednji sistemi SCADA:

1 Sistem Citect avstralskega podjetja Ci Technology, ki deluje v okolju Windows (http://www.promsat.com/page/11/). Je razširljiv sistem odjemalec-strežnik z vgrajeno redundanco za večjo zanesljivost. Citect je sestavljen iz petih podsistemov - vhod/izhod, vizualizacija, obveščanje (alarmi), trendi in poročila. Podsisteme je mogoče porazdeliti po različnih omrežnih vozliščih. Citect uporablja originalni programski jezik Cicode.

2 TRACE MODE je eden najbolj razširjenih sistemov SCADA v Rusiji, zasnovan za razvoj velikih porazdeljenih avtomatiziranih sistemov za nadzor procesov za široke namene (http://www.tracemode.ua/). TRACE MODE je sestavljen iz instrumentalnega sistema in modulov izvajalnega časa. Z uporabo instrumentalnega sistema se izvaja razvoj avtomatiziranih krmilnih sistemov, izvršni moduli pa se uporabljajo za zagon projektov v realnem času, razvitih v instrumentalnem sistemu TRACE MODE.

3 WinCC je sistem podjetja SIEMENS (http://www.siemens.com.ua/). Na podlagi WinCC je mogoče ustvariti tako najpreprostejše sisteme vmesnikov človek-stroj z eno operatersko postajo kot zmogljive večuporabniške sisteme, vključno z desetinami postaj. WinCC podpira standardne vmesnike OLE, ODBC, OLE in SQL, kar zagotavlja njegovo odprtost in uporabo v kombinaciji s katero koli drugo programsko opremo.

1.6 Glavne usmeritve pri zagotavljanju integracije sistemov avtomatizacije

IN avtomatizirani sistemi upravljanje procesov(APCS), pogosto imenovani sistemi industrijske avtomatizacije, lahko ločimo na dve hierarhični ravni.

Vklopljeno zgornji(dispečerska) raven avtomatiziranih sistemov vodenja procesov zbira in obdeluje podatke o stanju opreme in poteku proizvodnih procesov za sprejemanje odločitev o nalaganju strojev in izvajanju tehnoloških poti. Te funkcije so dodeljene sistemu nadzornega nadzora in zbiranja podatkov SCADA (Nadzorni nadzor in pridobivanje podatkov). Poleg dispečerskih funkcij sistem SCADA služi kot orodni sistem za razvoj programske opreme za sisteme industrijske računalniške avtomatizacije.

Vklopljeno nižje Na ravni nadzora procesne opreme (na ravni krmilnika) avtomatizirani sistem za vodenje procesov izvaja zagon, testiranje, signalizacijo napak, pa tudi razvoj krmilnih ukrepov za delavce procesne opreme. V ta namen se kot del tehnološke opreme uporabljajo krmilni sistemi na osnovi programabilnih krmilnikov in industrijskih računalnikov. Zato sisteme industrijske avtomatizacije pogosto imenujemo sistemi ECS (vgrajeni računalniški sistemi).

Tehnična podpora sistema vodenja procesov je razporejena po odsekih in medsebojno povezana z industrijskimi (terenskimi) vodili, kot je prikazano na sliki 1.7.

Slika 1.7 – Arhitektura sistemov za vodenje procesov

Na najvišjem nivoju hierarhije vodila se izvaja komunikacija med računalniki sistema SCADA in strežniki baz podatkov. Tu se uporabljajo tehnologije industrijskega lokalnega omrežja Ethernet.

Za povezovanje računalnikov s hitrimi perifernimi napravami, vodili Infiniband (medstrežniške povezave), Fibre Channel (v Zadnje čase nadomešča cenejša povezava Gigabit Ethernet).

Za povezavo perifernih naprav brez lastnega napajanja se uporablja USB, za povezovanje avdio in video multimedijskih naprav pa FireWire 1394. Komunikacija z napravami nizke hitrosti poteka preko vmesnikov RS-232, RS-422 (simpleksni prenos s točko). povezava do točke) in tudi RS-485 (poldupleksni večtočkovni prenos podatkov).

Na ravni krmilnika se običajno uporabljajo industrijska omrežja Fieldbus (dobesedni prevod - fieldbus). Povezava modulov krmilnikov, senzorjev, merilne in druge opreme znotraj ene funkcionalne enote (na primer povezava rež v zaboju ali stojalu) se izvede s pomočjo hrbtenično-modularnih vzporednih vodil, kot so VME-bus, Compact PCI, npr. tudi serijska vodila tipa Infiniband ali Compact PCI Express.

Za vzpostavitev enotnega informacijskega sistema je treba rešiti dva problema.

1 Uporabi horizontalna integracija informacijska interakcija med obstoječimi avtonomnimi podsistemi. Za to potrebujete:

· na tehnološkem nivoju združiti krmilno opremo z industrijskimi vodili, zagotoviti interakcijo aplikacij SCADA, ki že imajo podatke na ravni krmilnika, z uporabo mehanizmov COM (DCOM), DDE (NetDDE);

· izvajati interakcijo standardnih programov na osnovi objektov OLEAutomation, SQL poizvedb, DDE protokola;

· uporaba poizvedovalnega jezika SQL (gonilniki ODBC, OLE DB) za spreminjanje trenutnih zapisov v tabelah baze podatkov (dodajanje, brisanje).

Opomba. Podatki, ki prihajajo s tehnološke ravni, se razlikujejo po tem, da se s časom hitro spreminjajo v primerjavi z
s poslovnimi parametri. Zato je njihova prostornina, pridobljena na časovno enoto, ogromna. Iz tega izhaja, da mora podsistem, ki integrira tehnološke podatke, zagotavljati hitro zbiranje podatkov, stiskanje podatkov pri shranjevanju ter podporo za kanale izmenjave po zgoraj navedenih protokolih. Poleg tega morajo integracijski podsistemi podpirati ne le izmenjavo s tehnološko ravnjo, temveč zagotavljati tudi prenos tehnoloških podatkov na raven ERP sistemov.

2 Uporabi vertikalna integracija . Na splošno je namen vertikalne integracije prenos tehnoloških podatkov
na raven poslovne aplikacije.

Če želite ustvariti vertikalno integracijo, morate:

· zagotoviti shranjevanje operativnih podatkov v realnem času (realtime data) v količini, ki je optimalna za posamezno podjetje;

· ustvarjanje podatkov, ki odražajo dinamiko in zaporedje tehnološkega procesa proizvodnje izdelka od surovin do blaga (podatki o izdelku). Programska oprema, namenjena reševanju tovrstnih problemov, spada v ta razred MES(Manufacturing Executive Systems), ali sistemi vodenja proizvodnje. Parametri surovin so prejeti kot vhodni podatki v MES sisteme, izhodni parametri so popoln opis (na primer tehnološki potni list) prejetega izdelka;

· ustvariti podatke, ki odražajo strukturo in stanje sredstev (sredstev) podjetja (podatki o vzdrževanju). V razred sodi programska oprema, ki je osredotočena na sledenje in vzdrževanje osnovnih sredstev E.A.M.-sistemi (Enterprise Assets Management).

Opozoriti je treba, da so podatki v realnem času pogosto osnova za oblikovanje kvantitativnih vrednosti podatkov o izdelkih in vzdrževanju (podatki o proizvodnji in storitvah).

2 ZNAČILNOSTI SODOBNIH PROGRAMABILNIH LOGIČNIH KRMILNIKOV (PLC)