жк днепропетровская 37 евротрешка

Строим Добро

Перспективы управления производством

Предприниматели о направлениях развития экономики предприятий

Функция автоматизации на предприятиях радикально менялась от применения компьютерных систем для расчета и хранения данных до главенствующей роли в моделировании промышленных и бизнес-процессов.

Управлять оборудованием, процессами и персоналом

Перспективы модернизации отечественной промышленности предполагают широкое применение автоматизированных систем управления на всех уровнях производства. Средства автоматизации и задачи, решаемые на каждом уровне, различны.

Для производственных участков и цехов – это АСУ ТП, позволяющие собирать и обрабатывать информацию о материальных или энергетических потоках в режиме реального времени. Для учета и планирования ресурсов всего предприятия разрабатываются системы ERP. Данные этой системы – основа для принятия стратегических решений по оптимизации финансовых потоков на уровне руководства предприятия, финансовых и маркетинговых служб. В этой иерархии автоматизированные системы управления производством MES (Manufacturing Execution Systems) занимают промежуточный уровень между ERP и АСУ ТП.

– Если в 1960–1970-х годах вычислительная техника была инструментом для расчетов, а позже применялась для накопления данных и решения задач учета, то уже в 1990-е годы с появлением технологий, которыми нельзя управлять вручную, компьютер становится неотъемлемой частью производства, – описывает эволюцию производственных IT-систем руководитель Российской рабочей группы MESA International Игорь Решетников. – Сегодня мы имеем дело с принципиально другой моделью бизнеса, когда не компьютер помогает организации бизнеса, а наоборот, компьютер просчитывает и формирует правила построения всего производства.

То же самое, по его словам, происходит в сфере автоматизации. Первые промышленные информационные системы MIS (Manufacturing Information Systems) создавались с целью отследить параметры производственного процесса, составить отчетность, выявить сбои по результатам отчетов. На следующем этапе, по мере появления информационных систем и более мощной вычислительной техники, получили развитие системы организации интеллектуального производства на предприятии EMI. Они не просто отвечали на запросы оператора о том, что и почему произошло в процессе производства, но анализировали отдельные операции и прогнозировали возможные события.

В дальнейшем научно-технический прогресс привел к появлению современного класса исполнительных производственных систем МЕS и систем оперативного управления производством МОМ.

МЕS, как исполнительная система производства, включает в себя несколько функций. Это контроль состояния и распределение ресурсов, состояние оборудование, блокирование, диспетчеризация производственных процессов, управление производственными документами, сбор и накопление оперативных данных, управление персоналом, качеством, производственными процессами, техобслуживанием, а также отслеживание истории продукта и анализ производительности.

– Первоначально в основу создания MES была положена идея обеспечить непрерывную загрузку оборудования на дискретных производствах и увеличить показатель общей эффективности оборудования OEE (Overall Equipment Effectiveness), – поясняет Игорь Решетников. – Но, как оказалось, максимальная загрузка станков не всегда во благо производству: иногда она ведет к потере качества, росту незавершенного производства или складских запасов.

Сегодня управление производством концептуально описывается специалистами как гораздо более сложный процесс. Например, в международном стандарте ISА-95, который является де-факто ведущим стандартом по межсистемной интеграции и построению систем класса MES, перешли к понятию МОМ (Manufacturing Operation Management), то есть управлению производственными операциями, которые охватывают не только вопросы оборудования, но персонал, его квалификацию, управление материалами и другие аспекты.

Развитие концепции MOM вывело управление производством на качественно новый уровень. В отличие от MES, которая является технологией, MOM представляет собой методологию, набор подходов к управлению, то есть предусматривает максимальное вовлечение в процесс внедрения персонала предприятия.

MES – МОМ – DIAMES

– Если сравнивать программные продукты MES с набором музыкальных инструментов, то МОМ – это дирижер, который координирует действия музыкантов, добиваясь нужного звучания от каждого из них и идеально согласованной игры всего оркестра, – поясняет взаимодействие MES и МОМ Роберт Шурх (Robert Schürch), генеральный директор швейцарской компании CSM Systems AG.

Компания разрабатывает, распространяет, интегрирует и глобально поддерживает проактивную MES-систему DIAMES (Dynamic InterActive Manufacturing Execution System) для многих отраслей и типов производственных предприятий.

Ряд особенностей позволяет выделить DIAMES из многочисленного класса MES-систем. Отрасль, где применяется система, может быть непрерывной или дискретной. Управление технологическими процессами – автоматизированным или «ручным». Каждый завод может быть как одного, так и смешанного типа производства. Универсальность системы состоит также в том, что она не зависит от типов, видов или производителей станков.

Являясь связующим звеном между бизнес-планированием и производством, система MES в режиме реального времени получает данные от ERP-системы, собирает и структурирует данные о цеховой производственной деятельности и также в реальном времени направляет отчет о фактических показателях обратно. Таким образом, создается возможность оперативно реагировать на любые изменения в планировании, исправлять и компенсировать отклонения в производственном расписании. Это сводит к минимуму потери доступных и необходимых производственных мощностей и ресурсов.

В результате, по данным российских и зарубежных источников, внедрение MES увеличивает до 40–50% скорость прохождения заказов, на 30–40 % повышает коэффициент загрузки станков, на 25–30% снижает объемы незавершенного производства, на 60% повышает надежность исполнения сроков заказов.

MES к месту

Надо отметить, что проактивная система DIAMES пришла в Россию на достаточно плотный рынок промышленных автоматизированных систем управления. Так, по мнению Сергея Князева, главного инженера «Объединение Комплексная Автоматизация», многие управленческие задачи, которые призваны решать системы MES, успешно реализуются другими средствами.

– Есть успешные машиностроительные предприятия, работающие с системами ERP, а не MES, – говорит специалист. – Если речь идет о новом станочном парке с современным программным обеспечением, то в нем уже заложены возможности интеграции с системами SCADA и с проектными программами. Поэтому прежде чем говорить о необходимости внедрения MES, надо определиться с объектом и задачами автоматизации и только потом решать, какой будет система управления – SCADA с элементами ERP или система MES, которая будет закрывать все задачи ERP, кроме экономики.

Главный инженер ОАО «Завод «Кризо» Владимир Груздев уверен, что проблема эффективного управления скрыта не столько в особенностях автоматизированного управления, сколько в общем состоянии российской промышленности.

– Возможно, такая система управления будет эффективна для вновь построенных предприятий или для успешных, отлаженных производств, которым нужно совсем немного, чтобы повысить производительность, – полагает он. – Но для многих действующих заводов, которые недозагружены заказами, вряд ли приобретение MES станет жизненной необходимостью.

Игорь Решетников, со своей стороны, полагает, что исполнительные производственные системы не панацея, а всего лишь очередной этап развития предприятия. С другой стороны, такой универсальный программный продукт, как DIAMES, позволяет потребителю выбрать нужную для своего производства область приложения.

– MES – это целый класс систем от разных производителей, как и ERP или АСУ ТП. У каждой из них есть свои сильные и слабые стороны, и каждая может быть «заточена» под то или иное предприятие, – рассказывает руководитель Российской группы MESA International. – Даже если взять два схожих предприятия, выпускающих однотипную продукцию, то модель организации производства у них может оказаться абсолютно разной в зависимости от того, что станет лидирующим процессом или «узким местом».

Модель управления зависит от многих факторов: дискретного или непрерывного характера производства, длинного или короткого цикла выпуска изделия, от того, является ли продукция опытной серией или результатом рецептурного производства. На предприятиях непрерывного цикла, например, сложно определить, где заканчивается АСУ ТП и начинается MES: все производство – это единый технологический комплекс с жесткими обратными связями.

Приходится учитывать и другие, индивидуальные для каждого предприятия, нюансы: идеальный мастер цеха может выполнять цеховые управленческие задачи, оперируя заданиями из ERP. Были случаи, когда предприятия отказывались от штрих-кодов, потому что операторы вручную вносили их быстрее, чем автоматизированные считыватели.

Потребность в MES возникает чаще всего тогда, когда модель управления выстроена, оборудование модернизировано, логистика отлажена, концепция ERP отработана, но возникает задача повысить производительность, обеспечить растущий спрос, увеличить выпуск продукции, то есть оптимизировать работу на цеховом уровне.

К сожалению, отмечает Игорь Решетников, при всех преимуществах MES, на практике внедрение систем тормозят объективные причины: загрузка производственных мощностей по ряду отраслей составляет менее 80%, не все предприятия готовы инвестировать в автоматизацию из-за отсутствия долгосрочных стратегий, недостает конкурентной среды.

IT-технологии начинают и выигрывают

– Главной проблемой современных автоматизированных систем является их низкий интеллектуальный уровень и перспективы его повышения, – обозначил основной недостаток промышленной автоматизации Леонид Яковис, д.т.н., профессор кафедры механики и процессов управления СПбГПУ. – Если сравнить колоссальный прогресс в развитии вычислительной техники и существующий уровень автоматизированных систем, то по сложности решаемых задач они едва ли не откатились назад.

Суть проблемы, по его словам, состоит в том, что эффективность подавляющей части систем управления материальными потоками на сложных производствах в значительной степени по-прежнему зависит от компетенции оператора-технолога. Так, по данным специалистов Honeywell из 3 000 контуров управления функционирует только треть. Остальные либо работают с ослабленными настройками, либо отключены, так как их не удалось настроить. При такой лоскутной автоматизации нужен опытный оператор, чтобы выдерживать параметры технологического процесса, и это не позволяет в полной мере получить эффект от автоматизации.

По мнению Леонида Яковиса, отечественные специалисты за последние десятилетия разработали разные методы решения этой проблемы: применение типовых регуляторов для систем с перекрестным регулированием, использование методики имитационного моделирования и другое. Еще более выгодных экономических преимуществ можно добиться, если специалисты по автоматизации технологических комплексов изначально участвуют в системном проектировании.

– Традиционная технология разработки систем управления последовательна: сначала проектный институт разрабатывает, к примеру, цементное производство, потом специалисты по автоматике оснащают производственные мощности датчиками и дисплеями, – рассказывает он. – В результате автоматика просто контролирует параметры технологических процессов и не дает нужного эффекта. Как показал наш опыт расчета и реализации подобных систем, часть запроектированных мельниц или емкостей на цементном заводе можно сократить без ущерба для производства и сэкономить на этом миллионы долларов. При последовательном внедрении АСУ ТП такой экономии не получить.

Эти наработки могут быть полезны и с точки зрения поставок готового технологического оборудования: если правильно просчитать проект, можно отказаться от части комплектации или заменить элементы линий другим оборудованием.

Татьяна Рейтер

Другие материалы по теме

X