Главная » Реферат » Mes системы реферат

Реферат: Информационная система оперативного управления. Mes системы реферат


Лекция - Исполнительные производственные системы MES (Manufacturing Execution System)

 

Чтобы разобраться, что же представляют собой исполнительные производственные системы, рассмотрим регламентированный состав функций MES, число которых в классическом варианте равно одиннадцати (рис. 1).

Рис. 1 Состав функций MES (Источник: MESA International)

 

1. RAS (англ. Resource Allocation and Status) — Контроль состояния и распределение ресурсов. Управление ресурсами: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, обучением персонала, а также другими объектами, такими как документы, которые должны быть в наличии для начала производственной деятельности. Обеспечивает детальную историю ресурсов и гарантирует, что оборудование соответствующим образом подготовлено для работы. Контролирует состояние ресурсов вреальном времени. Управление ресурсами включает резервирование и диспетчеризацию, с целью достижения целей оперативного планирования.

2. ODS (англ. Operations/Detail Scheduling) — Оперативное/ Детальное планирование. Обеспечивает упорядочение производственных заданий, основанное на очередности, атрибутах, характеристиках и рецептах, связанных со спецификой изделий таких как: форма, цвет, последовательность операций и др. и технологией производства. Цель— составить производственное расписание с минимальными перенастройками оборудования и параллельной работой производственных мощностей для уменьшения времени получения готового продукта и времени простоя.

3. DPU (англ. Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства. Управляет потоком единиц продукции в виде заданий, заказов, серий, партий и заказ-нарядов. Диспетчерская информация представляется в той последовательности, в которой работа должна быть выполнена, и изменяется в реальном времени по мере возникновения событий на цеховом уровне. Это дает возможность изменения заданного календарного плана на уровне производственных цехов. Включает функции устранение брака и переработки отходов, наряду с возможностью контроля трудозатрат в каждой точке процесса с буферизацией данных.

4. DOC (англ. Document Control) — Управление документами. Контролирует содержание и прохождение документов, которые должны сопровождать выпускаемое изделие, включая инструкции и нормативы работ, способы выполнения, чертежи, процедуры стандартных операций, программы обработки деталей, записи партий продукции, сообщения о технических изменениях, передачу информации от смены к смене, а также обеспечивает возможность вести плановую и отчётную цеховую документацию. Также включает инструкции по безопасности, контроль защиты окружающей среды, государственные и необходимые международные стандарты. Хранит историю прохождения и изменения документов.

5. DCA (англ. Data Collection/Acquisition) — Сбор и хранение данных. Взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия. Функция обеспечивает интерфейс для получения данных и параметров технологических операций, которые используются в формах и документах, прикрепляемых к единице продукции. Данные могут быть получены с цехового уровня как вручную, так и автоматически от оборудования, в требуемом масштабе времени.

6. LM (англ. Labor Management) — Управление персоналом. Обеспечивает получение информации о состоянии персонала и управление им в требуемом масштабе времени. Включает отчетность по присутствию и рабочему времени, отслеживание сертификации, возможность отслеживания непроизводственной деятельности, такой, как подготовка материалов или инструментальные работы, в качестве основы для учета затрат по видам деятельности (activity based costing, ABC). Возможно взаимодействие с функцией распределения ресурсов, для формирования оптимальных заданий.

7. QM (англ. Quality Management) — Управление качеством. Обеспечивает анализ в реальном времени измеряемых показателей, полученных от производства, для гарантированно правильного управления качеством продукции и определения проблем, требующих вмешательства обслуживающего персонала. Данная функция формирует рекомендации по устранению проблем, определяет причины брака путём анализа взаимосвязи симптомов, действий персонала и результатов этих действий. Может также отслеживать выполнение процедур статистического управления процессом и статистического управления качеством продукции (SPC/SQC), а также управлять выполнением лабораторных исследований параметров продукции. Для этого в состав MES добавляются лабораторные информационно-управляющие системы (LIMS).

8. PM (англ. Process Management) — Управление производственными процессами. Отслеживает производственный процесс и либо корректирует автоматически, либо обеспечивает поддержку принятия решений оператором для выполнения корректирующих действий и усовершенствования производственной деятельности. Эта деятельность может быть как внутриоперационной и направленной исключительно на отслеживаемые и управляемые машины и оборудование, так и межоперационной, отслеживающей ход процесса от одной операции к другой. Она может включать управление тревогами для обеспечения гарантированного уведомления персонала об изменениях в процессе, выходящих за приемлемые пределы устойчивости. Она обеспечивает взаимодействие между интеллектуальным оборудованием и MES, возможное благодаря функции сбора и хранения данных.

9. MM (англ. Maintenance Management) — Управление техобслуживанием и ремонтом. Отслеживает и управляет обслуживанием оборудования и инструментов. Обеспечивает их работоспособность. Обеспечивает планирование периодического и предупредительного ремонтов, ремонта по состоянию. Накапливает и хранит историю произошедших событий (отказы, уменьшение производительности и др.) для использования в диагностировании возникших и предупреждения возможных проблем.

10. PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — Отслеживание и генеалогия продукции. Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии может включать данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, а также любые тревоги, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создает также архивную запись. Эта запись обеспечивает отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте.

11. PA (англ. Performance Analysis) — Анализ производительности. Обеспечивает формирование отчетов о фактических результатах производственной деятельности, сравнение их с историческими данными и ожидаемым коммерческим результатом. Результаты производственной деятельности включают такие показатели, как коэффициент использования ресурсов, доступность ресурсов, время цикла для единицы продукции, соответствие плану и соответствие стандартам функционирования. Может включать статистический контроль качества процессов и продукции (SPC/SQC). Систематизирует информацию, полученную от разных функций, измеряющих производственные параметры. Эти результаты могут быть подготовлены в форме отчета или представлены в реальном времени в виде текущей оценки эксплуатационных показателей.

Характерно, что в приведенном списке нет функции SCM, которая является одной из основных в APS-системах. Несмотря на кажущееся, на первый взгляд, многообразие функций MES все они имеют оперативный характер и регламентируют соответствующие требования не к предприятию в целом, а к той его единице (цеху, участку, подразделению), для которой ведется планирование работ. При этом такие функции, как управление документами, персоналом – это управление цеховыми документами (наряд-заказами, отчетными ведомостями и пр.) и персоналом цеха. Основными функциями MES-систем из перечисленных выше являются – оперативно-календарное планирование (детальное планирование) и внутрицеховая диспетчеризация производственных процессов. Именно эти две функции определяют MES-систему как систему оперативного характера, нацеленную на формирование расписаний работы оборудования и оперативное управление производственными процессами на уровне цеха.

По состоянию на 2004 г. функции, относящиеся к составлению производственных расписаний (ODS), управлению ТО и ремонтами (MM), а также цеховому документообороту (DOC), были исключены из базовой модели MESA-11. Разработка новой модели Collaborative Manufacturing Execution System (c-MES) была вызвана тем фактом, что при управлении производством и цепочками поставок надёжный обмен информацией между несколькими системами необходим гораздо чаще, чем обмен между несколькими уровнями одной системы. В предыдущем поколении MES основное внимание уделялось обеспечению информацией пользователей из числа оперативного персонала, таких как диспетчеры, операторы или менеджеры. Для совместного использования информации с другими была разработана модель c-MES. Она дает возможность получить полную картину происходящего, необходимую для принятия решений. В частности, при управлении цепочками поставок и принятии решений c-MES предоставляет информацию о возможностях производства («что»), производительности («сколько»), расписании («когда») и качестве («доступный уровень»). Кроме того за прошедшее время (с 1994 по 2004 гг.) появились информационные системы, реализующие исключенный функционал:

§ Advanced Planning & Scheduling (APS) — решают задачи составления оптимизированных производственных расписаний

§ Enterprise Asset Management (EAM) — отвечает за управление ТОиР

Существует мнение, что APS работает только в сочетании с ERP системой, в то время как MES этим ограничением не связана. На самом деле на рынке присутствуют системы APS которые могут быть использован для расчета и оперативной коррекции внутрицеховых производственных расписаний даже в тех случаях, когда на предприятии отсутствует ERP.

2 «Выталкивающая» логистическая система (push scheduling)

 

«Выталкивающая» логистическая система — это такая организация движения материальных потоков через производственную систему, при которой материальные ресурсы подаются с предыдущей операции на последующую в соответствии с заранее сформированным жестким графиком поставок. Материальные ресурсы «выталкиваются» с одного звена производственной логистической системы на другое. Каждой операции общим расписанием устанавливается время, к которому она должна быть завершена.

Полученный продукт «проталкивается» дальше и становится запасом незавершенного производства на входе следующей операции. То есть такой способ организации движения материальных потоков как бы игнорирует информацию о том, продолжится ли обработка данного продукта на следующей стадии, и в каком состоянии в настоящее время находится используемое для этой обработки рабочее место: занято ли оно выполнением совсем другой задачи или ожидает поступления продукта для обработки. В результате нередко появляются задержки в работе технологического оборудования и рост запасов незавершенного производства. Структура «выталкивающей» логистической системы приведена на рисунке 2.

 

Рис.2. Структура «выталкивающей» системы производственной логистики.

 

«Выталкивающая» система с централизованным планированием предполагает, что каждый производственный участок получает конкретные задания на плановый период (это могут быть комплекты деталей) и отчитывается о его выполнении перед централизованной системой управления предприятием. Результаты своей работы каждое производственное подразделение передает на склад. При таком планировании и участок, и централизованную систему управления интересуют только выполнение сроков и объемов планового задания. Каждое отдельный участок при таком виде планирования существует как бы изолированно. Его не интересует, что будет с изделиями, которые он отправляет на промежуточный склад, и есть ли там остатки продукции предыдущего месяца.

При наличии остатков на складе возникает избыток запасов в системе, при задержке с пополнением запасов возникает дефицит, способный остановить производственный процесс. При возникновении изменений, например, спроса или поставок, планы должны оперативно пересматриваться, что резко увеличивает трудоемкость плановой работы. В отечественной практике этот вид планирования был до недавнего времени единственным; в условиях рыночной экономики он используется в основном на заготовительных предприятиях и предприятиях с массовым типом производства, производящих стандартизованную продукцию широкого назначения. «Выталкивающая» логистическая система является методологическим базисом для MRP-II и реализуется, как правило, на уровне современных ERP-систем [4].

3 «Вытягивающая» логистическая система (pull scheduling)

 

«Вытягивающая» логистическая система — это такая организация движения материальных потоков, при которой материальные ресурсы подаются («вытягиваются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости, а поэтому жесткий график движения материальных потоков отсутствует. Размещение заказов на пополнение запасов или изготовления материальных ресурсов (операционных заделов) или ГП происходит, когда их количество достигает определенного критического уровня. Эта система основана на «вытягивании» продукта последующей операцией с предыдущей операции в тот момент времени, когда последующая операция готова к данной работе. То есть когда в ходе одной операции заканчивается обработка единицы продукции, посылается сигнал-требование на предыдущую операцию. И предыдущая операция отправляет обрабатываемую единицу дальше только тогда, когда получает на это запрос. (Just-in-Time) [1].

 

Рис.3. Структура «вытягивающей» системы производственной логистики.

Дэвид Хэллеттприводит следующее определение: «Вытягивающая» система — это система, используемая для управления производством, в которой объем создаваемых операционных заделов (запасов) определенным образом ограничен.

Операционные заделы, — далее производственные запасы, — могут включать в себя сырье, незавершенное производство (НЗП), готовую продукцию, а также специально резервируемый фонд времени технологического оборудования.

Опираясь на это определение можно сказать, что любая логистическая методика, которая ограничивает уровень операционных заделов, будет создавать «вытягивание».

www.ronl.ru

MES-системы

Определение MESMES (сокр. от англ. Manufacturing Execution System) — исполнительная система производства. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.

Существует несколько формулировок определения MES-систем

1. MES — информационная и коммуникационная система производственной среды предприятия (определение APICS)

2. MES — автоматизированная система управления и оптимизации производственной деятельности, которая в режиме реального времени: — инициирует; — отслеживает; — оптимизирует; — документируетпроизводственные процессы от начала выполнения заказа до выпуска готовой продукции (определение MESA International).

3. MES — интегрированная информационно-вычислительная система, объединяющая инструменты и методы управления производством в реальном времени (определение Michael’а McClellan’а, автора книги „Применение MES-систем“).

Отличия MES-систем от ERPЧем отличаются MES-системы от ERP систем, и почему они находятся на разных уровнях информационной структуры?ERP системы ориентированны на планирование выполнения заказов, т.е. отвечают на вопрос: когда и сколько продукции должно быть произведено? MES-системы фокусируются на вопросе: как в действительности продукция производится? и оперируют более точной информацией о производственных процессах.

Информационно-управляющая структура производственного предприятия

Главное отличие MES от ERP заключается в том, что MES-системы, оперируя исключительно производственной информацией, позволяют корректировать либо полностью перерассчитывать производственное расписание в течение рабочей смены столько раз, сколько это необходимо. В ERP-системах по причине большого объема административно-хозяйственной и учетно-финансовой информации, которая, непосредственного влияния на производственный процесс не оказывает, перепланирование может осуществляться не чаще одного раза в сутки.

За счет быстрой реакции на происходящие события и применения математических методов компенсации отклонений от производственного расписания, MES-системы позволяют оптимизировать производство и сделать его более рентабельным.

MES-системы, собирая и обобщая данные, полученные от различных производственных систем и технологических линий (нижний уровень пирамиды), выводят на более высокий уровень организацию всей производственной деятельности, начиная от формирования производственного заказа и до отгрузки готовой продукции на склады.

MES-системы реализуют связь в реальном времени производственных процессов с бизнес процессами предприятия и улучшают финансовые показатели предприятия (cash flow), включая повышение отдачи основных фондов, ускорение оборота денежных средств, снижение себестоимости, своевременность поставок, повышение размера прибыли и производительности.

MES-системы формируют данные о текущих производственных показателях, включая реальную себестоимость продукции, необходимые для более качественного функционирования ERP-систем.

Таким образом, MES — это связующее звено между ориентированными на финансово-хозяйственные операции ERP-системами и оперативной производственной деятельностью предприятия на уровне цеха, участка или производственной линии.

Ядро интеграции предприятияФункции, выполняемые MES-системами, могут быть интегрированы с другими системами управления предприятием, такими как Планирование Цепочек Поставок (SCM), Продажи и Управления сервисом (SSM), Планирования Ресурсов Предприятия (ERP), Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), что обеспечит своевременное и всеобъемлющее наблюдение за критическими производственными процессами.

Помните!

Функции MES-системИспользуя данные уровней планирования и контроля, MES-системы управляют текущей производственной деятельностью в соответствии с поступающими заказами, требованиями конструкторской и технологической документации, актуальным состоянием оборудования, преследуя при этом цели максимальной эффективности и минимальной стоимости выполнения производственных процессов.

Международная ассоциация производителей систем управления производством (MESA) определила одиннадцать типовых обобщенных функций MES-систем:

Текст является авторским. Оригинал статьи находится на http://www.insapov.ru/mes.html

mescontrol.ru

Интегрированная система MES — доклад

По прошествии десяти лет консультанты и пользователи, наконец-то, поверили в то, что ERP –  это, прежде всего, корпоративная информационная система, система управления предприятием, своего рода кровеносная и нервная  система промышленного организма, соединяющая островки логистики  многочисленных органов, выполняющих  определенные функции.

Планирование  Планирование в ERP  Мы не будем подробно останавливаться на описании функциональных возможностей ERP-систем не  только по причине того, что об этом написано достаточно много, сколько по причине того, что ERP-системы, по сути, не являются прямым инструментом планирования работ на предприятии. По прошествии десяти лет консультанты и пользователи, наконец-то, поверили в то, что ERP – это, прежде всего, корпоративная информационная система, система управления предприятием, своего рода кровеносная и нервная система промышленного организма, соединяющая островки логистики многочисленных органов, выполняющих определенные функции (документооборот, управление закупками, поставками, складскими запасами и пр.).   О характере планирования работ, технологических операций на станки и другие единицы технологического оборудования в ERP-системах можно сказать одной фразой – планирование в большинстве систем ведется на основе старого стандарта MRPII [3] без учета текущей загрузки данного оборудования и состояния обработки изделий. Т.е. по сути, любой детальный ERP-план будет практически невыполнимым. Любое планирование на уровне ERP ограничивается лишь формированием объемного месячного (декадного) плана.   Корректировать такие планы оперативно не удается, вот почему их реализация предполагает строгую исполнительскую дисциплину во всех вовлеченных в производственную цепочку подразделениях предприятия. Т.е. можно говорить об организации производства, контролируемого ERP как производства с определенным запасом «устойчивости» по отношению к возникающим отклонениям от составленного объемного плана. Вся тяжесть при этом ложится на исполнителей: «как хочешь, но плановое задание к рассчитанному сроку выполни!» И, что особенно важно, ERP, выдав задание всем подразделениям, при возникновении потребности в корректировке планов, не в состоянии с этим справиться, т.к. любой пересчет даст ту же картину общего задания – задания в объемах, но не в детальных сроках по изделиям и операциям, что требуется для управления на уровне цехов.   Планирование в APS  С точки зрения точного планирования работ на предприятиях, интерес представляют системы классов  APS (Advanced Planning & Scheduling Systems) и MES (Manufacturing Execution Systems).  APS-системы, появившиеся на рынке в середине 90-х годов, являются уже непосредственным инструментом планирования работ на предприятии. Несмотря на однозначное обозначение, многие авторы и даже разработчики трактуют это название по-разному: «оптимизированное производственное планирование», «усовершенствованное планирование», «улучшенное планирование», «расширенное планирование», «оптимизированное и синхронное планирование», «точное планирование», «оперативное планирование» и даже «аккуратное планирование»!   Согласитесь, толкований столь много, что возникает вопрос: в чем, собственно, дело? По сравнению с чем расширенное, усовершенствованное, насколько точное, с чем синхронное, что оптимизируется и насколько оперативное?   Расширенное и усовершенствованное.  В начале 90-х годов после первых опытов внедрения ERP, осмысления преимуществ и недостатков планирования по стандарту MRPII, предприятия столкнулись с основной проблемой – достоверность планирования. Достоверность и точность во времени. Динамика рынка, веяния концепции JIT потребовали от предприятий более точных сроков поставок, полноценного участия в управлении цепочкой поставок. Несовершенство методов планирования с помощью MRPII потребовали пересмотра «ценностей» – что важно при планировании? Скорость, противоречащая ей точность, и для чего нужны эти показатели?   Выяснилось, что без решения задачи управления поставками, без возможности прогнозирования точных дат выпуска продукции предприятие представляет собой вещь в себе. Поэтому основной целью для систем планирования нового поколения – APS являлось решение задач автоматизации управления цепочками поставок (SCM – Supply Chain Management). Причем этот функционал APS, реализуемый за счет возможности планирования всех работ во времени с учетом загрузки мощностей, имеет двойное назначение – он реализуется, как для предприятия, выступающего объектом всей цепочки на динамичном рынке товаров, так и для объектов самого предприятия: цехов, участков и подразделений. Таким образом, возможности планирования в APS расширены и усовершенствованы относительно стандарта MRPII.   Синхронность.  Понятие синхронности нужно понимать в APS, с одной стороны, как возможность планирования материалов, ресурсов и одновременно построение расписания с учетом реальной загрузки оборудования во времени. С другой стороны, - синхронность выражается еще и в том, что расписания строятся для всех подразделений предприятия с учетом сроков поставок партнеров и расписания для всех этих производственных структур являются всегда взаимоувязанными во времени, поскольку они получаются из общего расписания работы всего предприятия.   Оперативность.  Оперативность для APS – это возможность за кратчайшее время определить по тому или иному заказу срок его изготовления. Оперативность в плане диспетчерского контроля и оперативного пересчета расписаний к APS, как правило, никакого отношения не имеет, поскольку, если не меняются внешние ограничения (нарушение сроков поставок со стороны партнеров, другие непредвиденные задержки) и в портфель заказов каждые пять минут не вносится новое изделие, то пересчет расписаний ничего не даст. Учет же внутренних возмущений со стороны многочисленных подразделений (поломки оборудования, брак на операциях и т.п.) может привести к существенному утяжелению контура диспетчирования при существующей размерности задачи.   Точность и оптимизация.  Точность и оптимальность формируемых расписаний – прерогатива алгоритмов любой системы планирования.   По сравнению с алгоритмами MRPII, алгоритмы APS при составлении расписаний одновременно учитывают как потребности материалов, так и мощности предприятия с учетом их текущей и спланированной загрузки. В алгоритмах APS учитываются переналадки и некоторые другие параметры технологической среды, которые пессимисты почему-то называют «ограничениями».   В адрес алгоритмов APS встречается немало заслуженных эпитетов, но в ряде случаев в порыве восторга этим системам приписываются особенности, которые ставят в тупик даже специалистов. В частности, говорится, что в основе алгоритмов APS-систем лежат имитационные модели, нейросетевые модели, планирование на основе базы знаний, модные ныне эвристические методы типа генетических алгоритмов, моделирования отжига и даже линейное программирование(!).   На самом деле алгоритм построения расписаний в APS достаточно прост [4]. Есть множество операций для всего множества выпускаемых изделий, множество станков и на каждые изделия есть ограничения – по срокам выпуска, по наличию материала и т.п. Ограничения разделяются на важные и не очень. Вначале, на первом проходе алгоритма составляется расписание с учетом выполнимости важных ограничений, например, отсутствие нарушения сроков поставок.   Если расписание получено, то оно считается допустимым и принимается в качестве базового для дальнейшей «оптимизации» – на последующих проходах алгоритма проводится попытка учесть оставшиеся менее важные ограничения. На самом деле - это не оптимизация. Это не что иное, как итерационный процесс получения допустимого расписания с учетом новых ограничений, вносимых на новой итерации, т.е. весьма несложная эвристика.   В ряде случаев процесс планирования упрощают еще сильнее – сначала планируют одну деталь, потом другую, до тех пор, пока все множество деталей не будет спланировано. Оценка полученных расписаний относительно действительного оптимума при этом может быть достаточно низкой, но надо отметить, что если мы составляем расписание для нескольких тысяч единиц оборудования из сотен тысяч операций на месяц или полгода, то с этим фактом можно смириться. Особенно если учесть, что на последующем этапе за фактическую реализацию производственного расписания будут отвечать MES-системы.   Таким образом, упростив алгоритм построения расписания, разработчики APS дали возможность в пределах существующих вычислительных мощностей получать допустимые расписания и более-менее точно прогнозировать сроки поставок. При этом APS-системы не ставят себе более сложных задач вроде минимизации в построенных расписаниях времен переналадок, транспортных операций, уменьшения количества задействованного оборудования и т.п., поскольку учет этих требований неминуемо приведет к утяжелению алгоритмов и невозможности за кратчайшее время получать расписания для больших размерностей.   В связи с этим APS-системы имеют на своем вооружении крайне ограниченный состав критериев планирования. Надо отметить, что и эта существующая возможность получения хотя бы допустимых расписаний (в пределах получаса) не зря появилась в середине 90-х годов. Увеличение производительности вычислительных машин с одновременным снижением их стоимости в очередной раз явилось катализатором прогресса в области управления производством.   Другие особенности.  Хотя и говорится, что APS может перепланировать, но, во-первых, контур диспетчирования есть не у всех APS-систем, во-вторых, частота перепланирования в APS обусловлена частотой появления новых заказов (обратная связь в режиме реального времени для APS считается избыточной), в отличие от MES, которые делают эту операцию гораздо чаще (для задачи значительно меньшей размерности, корректируя планы лишь отдельных цехов), поскольку реагируют на любое изменение хода технологического процесса.   Постоянные коррекции планов производства – это типичное явление для производств мелкосерийного и единичного типов; их часто именуют в литературе «позаказными». Заметим, что для создания более точного контура обратной связи с «позаказным» производством поставщики APS-систем в некоторых случаях используют интеграцию с MES-системами.   Горизонт планирования в APS редко указывают однозначным: смена, неделя, месяц, до полугода. Но как бы ни гадали относительно «средней величины» горизонта планирования, для APS-систем он определяется предельно просто, исходя из основной задачи, функционала системы, которым является управление цепочками поставок. Длительность горизонта планирования в APS-системах – это всегда разница во времени между моментами выдачи наиболее дальних заказов из всего портфеля заказов предприятия и текущей датой, поскольку при появлении нового заказа и соответствующем пересчете всего расписания, надо определить не только сроки его изготовления, но и возможность ненарушения сроков выполнения уже запущенных заказов.   Итак, именно эти новые возможности, обусловленные необходимостью управления цепочками поставок, явились причиной того, что темпы роста APS-систем стали значительно опережать темпы роста решений в сегменте ERP. Наряду с зарубежными системами (Berclain, Chesapeake Decision Sciences, CSC, Fygir, i2 Technologies, Manugistics, Numetrix, Optimax, Ortems, Preactor, Pritsker, Paragon Management Systems, ProMIRA, Red Pepper Software, Thru-Put Technologies и др.) в последние годы стали появляться и отечественные продукты (infor:APS, Adexa eGPS и др.). Опасения, что APS вырастут до новых ERP, были, пожалуй, только у журналистов, поскольку изначально было ясно, что APS-системы не отвечают за финансы, закупки, документооборот и другие транзакционные функции ERP, но ведущие производители ERP-систем (People Soft, SAP, Oracle, SSA Global, JD Edwards, Marcam и др.) среагировали достаточно быстро и отметились в желании совместного использования своих решений с продуктами APS. Постепенно это сотрудничество переросло в естественную потребность интеграции на уровне ядра планирования ERP, которое может быть заменено APS-системой. В то же время APS может поставляться как отдельный продукт.     Планирование в MES  Говорят, что MES-системы появились более 30 лет назад. К сожалению, авторы статьи, общий стаж работы которых в области планирования и автоматизации производства составляет 45 лет, еще двадцать лет назад не встречали в литературе эту аббревиатуру. Как бы то ни было, с MES-системами все более-менее предельно ясно, кроме одного – их постоянно путают с APS-системами.   Чтобы разобраться, что же такое на самом деле MES-системы, еще раз взглянем на регламентированный состав функций MES, число которых ровно одиннадцать ( См. www.mesa.org, www.mesa.ru, www.mesforum.ru):   1. Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS).  2. Оперативное/Детальное планирование (ODS).  3. Диспетчеризация производства (DPU).  4. Управление документами (DOC).  5. Сбор и хранение данных (DCA).  6. Управление персоналом (LM).  7. Управление качеством продукции (QM).  8. Управление производственными процессами (PM).  9. Управление техобслуживанием и ремонтом (MM).  10. Отслеживание истории продукта (PTG).  11. Анализ производительности (PA).   Как мы видим, в данном списке нет функции SCM, которая является главной в APS-системах. Несмотря на кажущееся, на первый взгляд, многообразие функций MES, надо понимать, что все эти функции имеют оперативный характер и регламентируют соответствующие требования не к предприятию в целом, а к той его единице (цеху, участку, подразделению), для которой ведется планирование работ.   При этом надо также понимать, что такие функции, как управление документами, персоналом – это управление цеховыми документами (наряд-заказами, отчетными ведомостями и пр.) и персоналом цеха. Основными функциями MES-систем из перечисленных выше являются – оперативно-календарное планирование (детальное планирование) и диспетчеризация производственных процессов в цеху. Именно эти две функции определяют MES-систему как систему оперативного характера, нацеленную на формирование расписаний работы оборудования и оперативное управление производственными процессами в цеху.   MES-система получает объем работ, который либо представлен ERP на этапе объемно-календарного планирования, либо выдается APS-системой в виде допустимого для предприятия план-графика работы цеха, и в дальнейшем сама не только строит более точные расписания для оборудования, но и в оперативном режиме отслеживает их выполнение. В этом смысле цель MES-системы – не только выполнить заданный объем с указанными сроками выполнения тех или иных заказов, но выполнить как можно лучше с точки зрения экономических показателей цеха.   Мы уже говорили, что APS-системы формируют некие исходные расписания работы первой степени приближения еще до начала реализации производственных планов. При этом, ввиду большой размерности задачи, не учитываются многие технологические и организационные факторы. MES система уже на этапе выполнения, получая такой предварительный план, оптимизирует его по ряду критериев.   При этом, после оптимизации и построения нового план-графика работы цеха, очень часто за счет уплотнения работы оборудования, отыскиваются дополнительные резервы, появляется возможность в рамках планируемого периода выполнить дополнительные заказы. Тем самым достигается эффект увеличения пропускной способности производственных структур.   В отличие от APS-систем, MES-системы оперируют меньшими размерностями назначения – до 200 станков и 10000 операций на горизонте планирования, который обычно составляет не более трех-десяти смен. Уменьшение размерности связано с тем, что в MES учитывается гораздо большее количество ограничений технологического характера.   Еще одним отличием является то, что MES-системы обычно оперируют не одним или двумя критериями построения расписания, а, зачастую, несколькими десятками, что дает возможность диспетчеру цеха строить расписание с учетом различных производственных ситуаций. И только MES-системы оперируют так называемыми векторными, интегральными критериями построения расписаний, когда в один критерий собираются несколько частных критериев.   При этом диспетчер, составляя расписание, может указать, что он хочет видеть в конкретном расписании: уменьшение календарной длительности выполнения всего задания, уменьшение длительности операций переналадок, высвобождение станков, имеющих небольшую загрузку и т.п. Оперативность составления и пересчета расписания является также прерогативой MES, поскольку пересчет может вестись с дискретой в одну минуту. Это не означает, конечно же, что каждую минуту рабочему будут выдаваться новые задания, но это означает, что все процессы в цеху контролируются в режиме real time и это позволяет заранее предвидеть все возможные нарушения расписаний и вовремя принимать соответствующие меры.   Алгоритмы MES-систем, хотя и базируются, в большинстве случаев, на эвристике, но, как правило, значительно сложнее и «умнее» алгоритмов APS. Вначале алгоритм MES находит допустимое решение с учетом всех ограничений и выбранного критерия (частного или интегрального). В дальнейшем на этапе оптимизации происходит поиск лучшего расписания.   Конечно, полученное расписание также не является оптимальным в полном смысле слова, поскольку поиск оптимум в таких задачах всегда сопровождается со значительными временными затратами (MES-системы строят расписания за 0.1 – 5 минут на современной технике), но полученные при этом расписания, как правило, уже намного ближе к оптимуму, нежели расписания, построенные APS-системами.   В ряде случаев MES-системы могут составлять расписания не только для станков, но также для транспортных средств, бригад наладчиков и других обслуживающих устройств. Не под силу каким-либо другим системам такие особенности планирования, как формирование технологических сборов, планирование выпуска изделий с параллельным планированием изготовления требуемого комплекта оснастки (приспособлений, уникального инструмента).   Важным свойством MES-систем является выполнимость расписаний. Встроенные в планирующий контур ERP, APS-системы составляют производственные расписания только в случае внесения в портфель заказов новых изделий или работ; корректировать их в режиме реального времени крайне сложно, что приводит к серьезным проблемам использования APS-систем в мелкосерийном производстве. MES-системы в таких случаях работают более гибко и оперативно, пересчитывая и корректируя расписания при любых отклонениях производственных процессов, что повышает гибкость и динамичность производства. Если расписания APS-системы больше подходят для производств с крупносерийным характером выпуска продукции, где резких отклонений от производственной программы, как правило, не бывает (устойчивый характер производства), то MES-системы являются незаменимыми в мелкосерийном и позаказном производстве.   При этом если для APS-систем цех с большим объемом технологической и оперативной информации является в какой-то мере «черным ящиком», то MES-системы при выполнении заданий опираются на принцип расчета и коррекции производственных расписаний по фактическому состоянию производства. Эти системы достаточно чутко реагируют на отклонения во времени выполнения технологических операций, на непредвиденный выход из строя оборудования, на появление брака в процессе обработки изделий и другие возмущения внутреннего характера.   В отличие от систем классов ERP и APS, MES-системы являются предметно-ориентированными: для машиностроения, деревообработки, полиграфии и пр. Поэтому они максимально полно отражают особенности технологии конкретных производственных процессов и зачастую включают в себя развитые средства поддержки технологической подготовки того или иного типа производства. Очень часто MES-системы имеют средства интеграции с системами САПР ТП/АСТПП.   Характерно, что согласно западным данным внедрение MES на предприятии не только обеспечивает составление детальных производственных расписаний, но также положительно влияет на менеджмент качества и уровень обслуживания технологического оборудования.    На рынке существуют решения, как для систем с дискретным характером выпуска продукции, так и для производств с непрерывным характером. Наиболее сложными с точки зрения точности планирования и выполнимости планов следует отметить системы первого вида, особенно с «позаказным» типом производства.   Рынок MES-систем развивается очень динамично (на ресурсе ассоциации MES – www.mesa.org читатель может найти упоминание более чем о пятидесяти MES-системах). Так же, как и в случае с APS-системами, ведущие производители ERP-систем заинтересованы в интеграции своих продуктов.   Строгая функциональность систем, «устойчивость» реализуемых производственных планов и расписаний 

 

  

Могут ли MES полностью заменить APS?  Чтобы дать аргументированный ответ на данный вопрос заметим, что реализация синхронизированных детальных расписаний, составленных на уровне APS, сводится уже не просто к коррекции объемных ERP-планов, а к поддержанию их стабильного «устойчивого» исполнения: вся производственная система должна обладать запасом устойчивости по отношению к малым отклонениям, возникающим в отдельных цехах.   Синхронизированные APS-расписания не должны корректироваться часто, особенно, если это не обусловлено внешними факторами (нарушением сроков поставок исходных материалов, появлением новых срочных заказов и т.п.). А чтобы каждое производственное подразделение предприятия могло бы самостоятельно «гасить» возникающие в нем отклонения, требуется уже применение MES.   В MES – наоборот, никакой априорной «устойчивости» составляемых производственных расписаний не предполагается, более того, их реализация носит заведомо «неустойчивый» характер (математики бы здесь сказали, что такое расписание является так называемым структурно неустойчивым объектом), ибо предполагает возможность оперативной коррекции в любой момент времени по требованию диспетчера. Приводя некую аналогию со средствами транспортировки сыпучих грузов, ERP+APS можно было бы сравнить с хорошим устойчивым грузовиком, а MES с командой велосипедистов, к багажнику которых прикрепили по мешку с перевозимым грузом.   Теперь мы можем перефразировать исходный вопрос о взаимозаменяемости MES и APS иначе: а как же, все-таки, лучше перевозить груз - на 100 велосипедах (здесь надо крутить педали – ведь велосипед неустойчив) или - на одном устойчивом грузовике?   Не спешите, уважаемый читатель, с, казалось бы, очевидным ответом. Вспомните, что устойчивые системы, вообще говоря, плохо управляемы. Надо всегда задавать себе вопрос: «А по какой дороге едем? А что будет, когда шоссе вдруг кончится и на пути движения встретится, к примеру, лесной массив?». Нетрудно предсказать, что в таком случае у велосипедистов существует хороший шанс довезти хотя бы часть груза до цели, … а вот с устойчивым грузовиком, увы.   Конечно, в реальности не все так трагично. Если планирование ведется для небольших предприятий, насчитывающих не более 200 станков, то, в принципе, MES и APS можно было бы считать условно взаимозаменяемыми. Особенно, если речь идет о «позаказных» производствах. Расписания и сроки поставок при этом будут гораздо точнее, но в MES отсутствуют некоторые функции APS, например, планирование потребностей в материалах, поскольку MES являются исполнительными системами и их задача в другом – выполнить план работ, как можно лучше. APS – это уровень детального планирования для всего предприятия, а MES – уровень цеха, участка, подразделения.   Можно ли говорить, что MES = APS или что одна системы просто является частью другой (такие мнения, увы, нередко высказываются в периодике)? Ответ однозначно отрицательный: конечно, НЕТ. Несмотря на внешнюю похожесть в своих функциональных возможностях, эти системы не совпадают по характеру реализации создаваемых ими производственных расписаний, как не совпадают по своей динамике системы устойчивые и неустойчивые. Те программы-планировщики, что формируют жесткие директивные планы (ERP+APS) принято именовать Push Planning Systems – системы «выталкивающие план», а те, что оперативно корректируют планы в процессе их исполнения, называются Pull Planning Systems – системы «вытягивающие план». Задумаемся на минуту, может ли один человек сдвинуть с места груз, одновременно выталкивая и вытягивая его? Конечно, нет! Теперь становится ясно, почему справедливо утверждение: MES<>APS. Эти системы концептуально не совпадают и не являются частью друг друга, и осознавать это различие надо вполне отчетливо.   В последнее время, в погоне за маркетинговыми бонусами, многие разработчики стали позиционировать свои продукты как APS или MES-решения. В ряде случаев - это системы технологической подготовки производства, системы складской логистики и даже обычные базы данных. Думаем, что читатель, ознакомившись в данной статье с отличительными признаками APS и MES, без труда сможет разобраться, что за продукт ему предлагают, несмотря на маркетинговые ухищрения.   Итак, мы видим, что для предприятия, с точки зрения прогнозируемости и прозрачности плановых сроков выпуска продукции, оптимального производства, необходимы следующие механизмы планирования:   - планирование материалов и ресурсов согласно BOM (Bill of Material) по всей планируемой номенклатуре предприятия;  - управление цепочками поставок;  - детальное планирование и оперативный диспетчерский контроль выполнения расписаний работы оборудования;   Это возможно только в том случае, если мы используем все три системы – ERP, APS и MES вместе.     

ERP, APS, MES – хотя и совершенно  разные системы с разными функциональными  возможностями, предназначенные  для разных целей, но при  этом они могут не только  прекрасно уживаться, но и дополнять  друг друга в плане создания  на предприятии мощной системы  планирования, охватывающей все  существующие задачи. В ряде случаев  мы слышим со стороны максималистов  призывы повысить функциональность APS или MES до уровня ERP. Можно ли  это сделать? В принципе, можно.  Собрать команду разработчиков  и сказать им: «В наличии есть MES (или APS). Надо сделать из нее  ERP!». Все это сделать можно.  Как можно раскормить кота  до размеров кавказской сторожевой. Но кто тогда будет ловить мышей и охранять дом? …   «Оставайтесь с нами!»   В следующей части авторы расскажут читателю об особенностях планирования в MES-системах, о видах критериев планирования и о том, как их выбирать, о том, как ищется оптимальное решение в многокритериальной среде, о том, что такое приоритеты заданий и как их назначать и о том, как создаются MES-системы.   Авторы:   Фролов Евгений Борисович © 2007  д.т.н., профессор, Московский государственный технологический университет "СТАНКИН", кафедра "Информационные технологии и вычислительные системы".   Загидуллин Равиль Рустэм-бекович © 2007  д.т.н., профессор, Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ), кафедра "Автоматизированых технологических систем".

myunivercity.ru

Реферат - Информационная система оперативного управления

План

1. Понятие информационной системы

2. Корпоративная информационная система

3. Автоматизированная система управления

4. ERP системы (Enterprise Resource Planning System)

5. Система оперативного управления производством MES

Выводы

1. Понятие информационной системы

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.

Информационная система, решающая задачи оперативного управления предприятием, строится на основе базы данных, в которой фиксируется вся возможная информация о предприятии. Такая информационная система является инструментом для управления бизнесом и обычно называется корпоративной информационной системой.

Информационная система оперативного управления включает в себя массу программных решений по автоматизации бизнес-процессов, имеющих место на конкретном предприятии.

2. Корпоративная информационная система

Корпоративная информационная система (КИС) — управленческая идеология, объединяющая бизнес-стратегию и информационные технологии.

Корпоративная информационная система — это масштабируемая система, предназначенная для комплексной автоматизации всех видов хозяйственной деятельности больших и средних предприятий, в том числе корпораций, состоящих из группы компаний, требующих единого управления.

Руководство любой быстрорастущей компании рано или поздно сталкивается с проблемой систематизации информации и автоматизации процессов, участвующих в обработке этой информации.

Если на начальном этапе развития компании возможна ситуация, когда сотрудники используют стандартные офисные приложения, то со временем рост объемов информации ставит перед компанией задачу создания современной Корпоративной Информационной Системы.

Корпоративной Информационной Системы (КИС) — это масштабируемая система, предназначенная для комплексной автоматизации всех видов хозяйственной деятельности компаний, а также корпораций, требующих единого управления.

Результатом внедрения Корпоративной Информационной Системы (КИС) станет:

· повышение внутренней управляемости компании, гибкости и устойчивости к внешним воздействиям;

· увеличение эффективности компании, её конкурентоспособности, а в конечном счёте — прибыльность;

· увеличение объёмов продаж;

· снижение себестоимости;

· уменьшение складских запасов;

· сокращение сроков выполнения заказов;

· улучшение взаимодействия с поставщиками.

Корпоративной Информационной Системой может считаться система, автоматизирующая более 80 % подразделений предприятия.

Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информационных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз.

Наиболее существенной чертой комплексной информационной системы должно стать расширение контура автоматизации для получения замкнутой, саморегулирующейся системы, способной гибко и оперативно перестраивать принципы своего функционирования.

В состав КИС должны войти средства для документационного обеспечения управления, информационной поддержки предметных областей, коммуникационное программное обеспечение, средства организации коллективной работы сотрудников и другие вспомогательные (технологические) продукты. Из этого, в частности, следует, что обязательным требованием к КИС является интеграция большого числа программных продуктов.

3. Автоматизированная система управления

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.

Различают:

1. Автоматизированная система управления технологическим процессом или АСУ ТП — решает задачи оперативного управления и контроля техническими объектами в промышленности, энергетике, на транспорте

2. Автоматизированная система управления производством (АСУ П) — решает задачи организации производства, включая основные производственные процессы, входящую и исходящую логистику. Осуществляет краткосрочное планирование выпуска с учётом производственных мощностей, анализ качества продукции, моделирование производственного процесса. Для решения этих задач применяются MIS и MES-системы, а также LIMS-системы.

Автоматизированная система управления предприятием или АСУП — Для решения этих задач применяются MRP,MRP II и ERP-системы. В случае, если предприятием является высшее учебное заведение, имеет место АСУ ВУЗ.

Автоматизированная система управления дорожным движением или АСУД — предназначена для управления транспортных средств и пешеходных потоков на дорожной сети города или автомагистрали

Автоматизированная система управления уличным освещением («АСУ УО») — предназначена для организации автоматизации централизованного управления уличным освещением.

« Автоматическая система управления» для гостиниц. Наряду с этим названием употребляется PMS Property Management System

4. ERP системы (Enterprise Resource Planning System).

Одной из разновидностью Корпоративных Информационных Систем являются решения класса ERP (Enterprise Resource Planning System).

Современные ERP–системы предназначены для построения единого информационного пространства предприятия и эффективного управления всеми ресурсами компании, связанными с производством, продажами и учетом заказов.

Решения класса ERP (Enterprise Resource Planning System) обеспечивают полную функциональность для управления всей административной и операционной деятельности компании, объединяя в единую цепочку финансовый учет, процессы сбыта, производства, управления материальными потоками, планирования и взаимодействия с поставщиками и партнерами.

Функциональные возможности ERP–системы :

· Управление финансами.

· Управление персоналом.

· Управление отношениями с поставщиками

· Управление транспортной деятельностью предприятий (STC).

· Решение по техническому обслуживанию и ремонту.

· Сбытовое решение для энергетики.

5. Система оперативного управления производством MES

Полномасштабное решение класса MES (Manufacturing Execution Systems). Позволяет решить весь комплекс задач управления производством на уровне отдельного подразделения или группы подразделений, входящих в единый цикл. Отличием системы от других известных решений данного класса является учет специфических требований металлургического производства и расширенные возможности в управлении технологией и качеством металлопродукции.

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ:

· оперативное планирование производства с формированием производственных программ для агрегатов;

· оперативный учет производства и отслеживание материальных потоков;

· нормативно-справочное сопровождение производственного процесса и контроля качества продукции;

· управление технологией, включая формирование и передачу АСУ ТП агрегатов технологических карт на производство продукции;

· информационное управление складами заготовок и готовой продукции, сопровождение процессов аттестации и отгрузки продукции;

· взаимодействие со смежными системами автоматизации.

ПРИНЦИПЫ РЕАЛИЗАЦИИ И КЛЮЧЕВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМЫ

Комплексный подход к автоматизации всех бизнес-процессов управления производством на уровне подразделения. Модули системы во взаимодействии решают задачи оперативного планирования, управления производством и качеством, учета и диспетчеризации материальных потоков.

Применение развитых средств управления качеством продукции, позволяющих осуществлять 100%-ый контроль исполнения технологии и качества. Реализована возможность поштучной или попартийной сертификации продукции. Использованы оригинальные методики управления качеством длинномерной металлопродукции, позволяющие детализировать показатели качества по длине единицы продукции.Высокая степень автономности, универсальности и отказоустойчивости модулей системы обеспечивает возможность их функционирования не зависимо от смежных модулей. Это позволяет формировать комплект поставки по желанию заказчика. Решение выполняет свои функции вне зависимости от готовности или наличия смежных систем автоматизации. Для этого предусмотрено дублирование основных функций смежных систем в штатном режиме работы и реализована возможность ручного ввода ключевых данных в случае невозможности их автоматического получения.Реализация проекта включает адаптацию к существующим на предприятии техническим решениям и организационной структуре. Создаются интерфейсы взаимодействия со всеми смежными системами автоматизации.

СОСТАВ И ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ

Решение строится на базе шести основных подсистем: оперативного планирования производства; учета производства и слежения за материальными потоками; управления технологией; управления качеством; ведения складов.

Подсистема оперативного планирования производства

Обеспечивает оперативное производственное планирование, диспетчеризацию, составление и оптимизацию производственных программ для агрегатов цеха. Процесс осуществляется на основе заказов, поступивших из системы управления ресурсами предприятия, или заявок, введенных диспетчерами цеха. Слежение за выполнением и актуализация производственных программ для агрегатов производится в режиме близком к реальному времени. Для предоставления данных диспетчерскому персоналу реализован широкий спектр сводок, отчетных форм, визуализация производственных программ, программ агрегатов, рапортов выполнения и т.д.

Подсистема учета производства и слежения за материальными потоками

Осуществляет слежение за перемещением материальных потоков, контроль выполнения производственных заданий, формирование отчетности о ходе процесса, визуализацию текущего состояния. Учет материальных потоков строится на основе слежения за исполнением заданий и отгрузкой продукции. На основе данной информации, а также технологических паспортов и паспортов качества продукции, генерируемых подсистемой управления качеством, формируется отчетность о ходе технологического процесса.

Подсистема управления технологией

Осуществляет регламентацию технологических режимов производства и параметров контроля качества продукции. Подсистема содержит полный объем технологической нормативной информации, на основании которой формируются и передаются в АСУ ТП агрегатов технологические требования для каждой позиции производственной программы. Параллельно производится передача в подсистему управления качеством соответствующих контрольных параметров.

Подсистема управления качеством

Осуществляет мониторинг и контроль исполнения технологии, автоматизированную оценку качества продукции и информационное взаимодействие с испытательными лабораториями. Контроль качества продукции осуществляется в две стадии. На первой определяют уровень исполнения технологических режимов и формируют технологический паспорт каждой единицы продукции. На второй стадии, для продукции произведенной без нарушения технологии, рассчитывают ее потребительские свойства методами математической статистики. Реализован комплекс требований к контролю качества статистическими методами, в частности, методики выделения контрольных партий и формирования контрольных карт.

Подсистема ведения складов

Подсистема осуществляет учет поступления, размещения и движения на складах полуфабрикатов и готовой продукции, подготовку сертификатов, инвентарной и сопроводительной документации. В основе работы подсистемы управления складом лежит индивидуальный учет операций, производимых с каждой единицей продукции, отслеживание истории их поступления на склад, доработок, контроля качества и отгрузки со склада. Наряду с поштучным учетом реализованы групповые интерфейсы (плавка, партия).

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СО СМЕЖНЫМИ СИСТЕМАМИ АВТОМАТИЗАЦИИ

Взаимодействие с системой управления ресурсами предприятия (ERP) заключается в импорте укрупненного производственного плана и экспорте отчетности, преобразованной в совместимые форматы. Отчетность включает данные об израсходованных материально-технических ресурсах, отгрузке продукции, загрузке производственных мощностей, качестве продукции. Использование данной информации позволяет повысить эффективность управления ресурсами. В случае необходимости проводится разработка интерфейсов с любыми автоматизированными системами, функционирующими на предприятии (поддержки принятия решений, управления отношениями с клиентами и т.д.). Также отработано взаимодействие с системами управления производством смежных цехов и АСУ ТП различных типов и поколений.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЯМИ. Автоматизированные рабочие места персонала (технологов, контролеров ОТК, инженеров лабораторий и т.д.) оснащаются интерфейсом, позволяющим осуществлять мониторинг технологического процесса в режиме близком к реальному времени. Информация комплекса оперативного мониторинга предоставляется в виде интуитивно-понятных мнемосхем и таблиц. Широкое применение современных Intranet-технологий, использование технологии «тонкий клиент» позволило создать аппаратно-независимые приложения, облегчить резервирование функций, техническую поддержку при эксплуатации. В систему входят развитые средства поиска необходимых данных, статистической обработки информации, построения графиков и таблиц, формирования отчетности. В случае необходимости ручного внесения информации для пользователей создаются удобные формы быстрого ввода.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ

Внедрение системы обеспечивает значительный экономический эффект, основанный на оптимизации загрузки мощностей, уменьшении простоев и складских запасов, повышении производительности, качества продукции, эффективности смежных систем. Кроме того, внедрение системы способствует общему повышению дисциплины и выявлению источников потерь.

Выводы

Информационная система, решающая задачи оперативного управления предприятием, строится на основе базы данных, в которой фиксируется вся возможная информация о предприятии. Такая информационная система является инструментом для управления бизнесом и обычно называется корпоративной информационной системой.

Информационная система оперативного управления включает в себя массу программных решений по автоматизации бизнес-процессов, имеющих место на конкретном предприятии.

Корпоративной Информационной Системы (КИС) — это масштабируемая система, предназначенная для комплексной автоматизации всех видов хозяйственной деятельности компаний, а также корпораций, требующих единого управления.

Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчеркивает сохранение за человеком-оператором некоторых функций, либо наиболее общего, целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.

Одной из разновидностью Корпоративных Информационных Систем являются решения класса ERP (Enterprise Resource Planning System).

Современные ERP–системы предназначены для построения единого информационного пространства предприятия и эффективного управления всеми ресурсами компании, связанными с производством, продажами и учетом заказов.

Решения класса ERP (Enterprise Resource Planning System) обеспечивают полную функциональность для управления всей административной и операционной деятельности компании, объединяя в единую цепочку финансовый учет, процессы сбыта, производства, управления материальными потоками, планирования и взаимодействия с поставщиками и партнерами.

Полномасштабное решение класса MES (Manufacturing Execution Systems). Позволяет решить весь комплекс задач управления производством на уровне отдельного подразделения или группы подразделений, входящих в единый цикл. Отличием системы от других известных решений данного класса является учет специфических требований металлургического производства и расширенные возможности в управлении технологией и качеством металлопродукции.

www.ronl.ru

Интегрированная система MES — доклад

Где же кончается  оболочка и начинается ядро, обслуживать  которое и призваны MES-системы? В чем же их функциональность и почему ныне она так привлекает руководителей производств? Давайте разберемся.

Не затрагивая вопросы  автоматизации на аппаратном уровне, т.е. на уровне так называемых SCADA систем (управление счетчиками, датчиками  и прочими приборами и оборудованием), MES концентрируют свои усилия на поддержке  плановой и организационной составляющих самого производственного процесса. А именно ключевыми процессами для них являются следующие (более детально о функциях MES Вы можете почитать, к примеру, на http://www.mesa.ru).

1.   На базе внешней потребности в производстве продукции (полученной на основе заказов клиентов, планов продаж и т.д.), а также предыдущих производственных программ с учетом многообразных нюансов и специфики производства на конкретном предприятии, о которых речь пойдет ниже, автоматически формируется детальное оптимизированное производственное расписание работ, операций для станков, оборудования, персонала. Разумеется, с автоформированием всей необходимой для осуществления работ документацией — производственных программ, нарядов, лимитно-заборных карт, таблиц и диаграмм загрузки оборудования и др.

2.   В ходе непосредственной реализации производственных программ осуществляется полное диспетчирование всех операций и их результатов (как положительных, так и отрицательных — брака, задержек и др.), потока изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, работоспособности оборудования и др.

3.   При выявлении отклонений от запланированных программ в силу объективно сложившейся ситуации на производстве, при появлении новой внешней потребности (заказов и др.) производится оперативное перепланирование с коррекцией всех составляющих.

Отметим, что сегодня  в странах Запада в MES вкладываются немалые деньги: по данным аналитической  компании Frost & Sullivan мировой рынок MES достиг $1,2 миллиарда в 2003 году и вырастет к 2010 году до $2,51 миллиардов. Западный хозяин хорошо знает, где именно создается прибавочная стоимость и образуются основные издержки на его предприятии, см. популярную карикатуру из Wall Street Journal:

Подпись под рисунком: Председатель правления: «Наконец-то мы нашли источник повышения производительности труда — это Фрэд, он работает в цехе»

В чем же отличие  от «управления производством», реализованного в некоторых ERP-системах, спросит  читатель. А отличия, как и черт, часто кроются в деталях, принципиальных для правильной работы производства. Во-первых, не все ERP-системы способны осуществлять планирование производства, многие, громко декларируя об управлении, останавливаются исключительно на учетных функциях.

Далее, системы, позиционирующие  себя как удовлетворяющие стандартам MRP, MRPII (управление ресурсами) и включающие функции планирования, делают это  укрупненно, без учета всех необходимых особенностей производства. Так, планирование часто осуществляется на уровне цехов и участков, как правило, в виде объемных планов, так как особенности заложенного способа планирования не позволяют дойти до уровня операций на конкретном оборудовании и конкретных рабочих местах. А ведь каждая единица оборудования может иметь свой собственный график работы, свои особенности по ограничениям загрузки, мощности и т.д., индивидуальные планы ремонтных работ и непредвиденные поломки.

Такое укрупненное  планирование часто приводит к недопустимым на производстве ошибкам — оказывается, что сформированные план не выполним на нижнем уровне из-за перекрытия, наложения  производственных операций по времени  для некоторых станков. А значит, такой план будет неизбежно сорван.

Среди наиболее важных особенностей планирования для многих предприятий необходимо выделить необходимость  учета взаимозаменяемых станков, способных  выполнять одинаковые операции. Отсутствие учета этой специфики в ERP-системах не дает возможности осуществить  распараллеливание критичных операций и в итоге к неоптимальному графику производства.

Кроме того, ERP-системы  не осуществляют должного диспетчирования производственных процессов, довольствуясь лишь фиксацией его выходных результатов.

Стоит ли говорить, что MES системы позволяют корректировать либо полностью пересчитывать производственное расписание и все необходимые  для оперативной работы данные в  течение рабочей смены столько  раз, сколько это необходимо. В  то время как перепланирование в ERP может быть целесообразно не чаще одного раза в сутки. И это не случайно. Дело в том, что формирование детальных  производственных расписаний с учетом всей необходимой специфики и  на требуемом уровне детальности  — сложнейшая вычислительная задача, как по количеству вычислений (разумеется, если предприятие производит не 3 вида продукции на 3-х станках), так  и по сложности вычислительных алгоритмов. Решить ее «на коленке», как и  «на бумажке» — слишком трудоемко (а оптимально решить подчас просто невозможно). А для разработчиков  систем проблему представляет осуществить  этот расчет за обозримое для производства время, ведь если программа зависнет на часы, то зачем она тогда нужна? Не зря разработчики MES-систем, о  которых речь пойдет ниже, вышли  из академической науки и пол жизни посвятили таким разделам математики, как исследование операций и теория расписаний.

В настоящее время  на рынке существует много различных  программных продуктов, которые  декларируют, что они умеют планировать  производство, составлять производственные расписания. Поэтому еще хочется  обратить внимание читателя на один принципиальный момент. При анализе программ крайне желательно поинтересоваться, в соответствии с какими критериями составлено производственное расписание, без этого Вы не сможете  судить, насколько оно Вас удовлетворяет, насколько такой способ планирования подходит Вашему конкретному предприятию. Когда скрываются критерии планирования, а такое, увы, нередко встречается, то это вызывает определенную настороженность. Такие «продавцы», как правило, боятся прямых тестовых сравнений, и стоит  задуматься, а реализованы ли эти  критерии вообще.

Рис. 1. «ФОБОС»: Интерфейс  системы оперативного управления производством. Критерии составления производственных расписаний (в комбинациях — 100 вариантов).

Российские передовики MES-производства

Ниже речь пойдет о трех прогрессивных отечественных  разработках, имеющих полное право  носить гордое имя MES, и их некоторых  внутривидовых отличиях. Это продукты многолетней работы трех научных  центров разработки систем этого  класса — из городов Москва (система  «ФОБОС», http://www.mesa.ru), Орел (система «YSB.Enterprise.Mes», http://www.orel.ru/jsb) и Уфа (система «PolyPlan», [email protected]).

Несмотря на то, что все три системы предназначены  для оперативного управления производством  дискретного типа (преимущественно  позаказного, мелкосерийного и единичного — заметим, что для массового  и серийного производства проще  планировать, а потому возможностей ERP часто может хватить) и все  реализуют описанные выше возможности, исторически системы ориентируются  несколько по-разному.

Так, «ФОБОС» традиционно  — на крупные и средние машиностроительные предприятия. «YSB.Enterprise.Mes» выросла из деревообрабатывающей промышленности и ввиду особенностей, изложенных ниже, ориентируется на средние и ниже среднего сектор. Система «PolyPlan» имеет меньший состав функций MES, но позиционируется как система оперативно-календарного планирования для автоматизированных и гибких производств в машиностроении.

В целом, системы  функционально очень близки, а  их разработчики — опытные специалисты  в области управления производством, так что несмотря отличия в  позиционировании, системы могут  быть адаптированы под различные  отраслевые особенности дискретного  или сводимого к дискретному  типу производств.

Некоторое же отличие  систем в следующем. «ФОБОС» осуществляет внутрицеховое планирование и управление, традиционно принимая и отдавая  входные и выходные данные ERP-системе, которая обычно внедрена в машиностроении на крупных заводах. Как правило, это «тяжелые» ERP-продукты, такие  как BAAN и SAP, взаимодействие с которыми осуществляется посредством интеграции, хотя сейчас ведутся работы и по интеграции с «1С-Предприятием». В комплексе с этими системами «ФОБОС» способен покрыть большинство задач крупного предприятия.

Рис. 2. «ФОБОС»: Диаграмма  Гантта загрузки оборудования — типичный MES интерфейс.

Система «YSB.Enterprise», напротив, работая с предприятиями сектора пониже, вынуждена была расширить свои функциональные возможности «вправо и влево» от MES, включив в себя продажи с формированием портфеля заказов, возможности по управлению складским дефицитом (не только производственного происхождения) и даже бухгалтерию с расчетом заработной платы многообразными способами. В настоящее время идут разработки по созданию модуля управления закупками. Конечно, до уровня полноценной ERP функционал системы пока не дорос, тем не менее имеющихся возможностей может быть достаточно для многих российских предприятий. Такая политика позиционирования разработчиками системы выбрана ввиду того, что предприятия среднего и ниже класса, уже «выросшие из штанишек» 1С, пока обделены полноценной производственной автоматизацией — цены на западных и российский софт, включающий хоть сколько-нибудь серьезное производство, не говоря уже об оптимальном его планировании, пока зашкаливают за уровень доступности для большинства компаний, вынужденных значительную часть средств инвестировать в свое развитие.

Рис. 3. «YSB.Enterprise.Mes»: Пример расчета производственного расписания.

Расширенный спектр функций «YSB.Enterprise» по сравнению с традиционными MES дает возможности учета дополнительных данных при управлении производством. Так, включение склада позволяет организовать определение приоритетов при запуске заказов в производство. К примеру, при недостаточной обеспеченности покупными материалами или отсутствии предоплаты за заказ.

Российская MES система  «PolyPlan» тоже ориентирована на машиностроительные производства. Но кроме традиционного класса обслуживающих устройств типа рабочие центры (РЦ), оперативно-календарное планирование «PolyPlan» предполагает формирование расписаний для транспортных систем, осуществляющих перевозку партий деталей между РЦ, складских устройств приема-выдачи партий деталей и бригад наладчиков. Ввиду отсутствия явного контура оперативного диспетчирования стоимость «PolyPlan» несколько ниже, по сравнению с ценами на указанными выше системами.

Рис. 4. «PolyPlan»: Оперативное календарное планирование гибких автоматизированных производств.

Система MES «PolyPlan» легко адаптируется для управления и неавтоматизированным производством. Ориентированная на машиностроение, она может быть также использована и на этапе маркетинга, — программа позволяет на укрупненных данных определить возможность выполнения портфеля заказов по существующим фондам времени технологического оборудования. При оперативном планировании производства возможно получение нескольких допустимых решений расписания. Чем выше глубина поиска, которая задается пользователем, тем больше время счета, но и тем выше точность построения расписания. Точность «однопроходной» оптимизации, часто используемой в таких задачах, отличается от оптимального решения не более чем на 5-7%, но на порядки экономит время счета.

Рассказывает Евгений  Борисович Фролов, главный конструктор  системы «ФОБОС», доктор технических  наук, профессор, заведующий лабораторией Исполнительных производственных систем Института конструкторско-технологической  информатики РАН (ИКТИ РАН): «По существу, если составлять с помощью компьютеров  оптимальные производственные расписания и иметь возможность в случае необходимости оперативно осуществлять их коррекцию, то можно гарантированно повысить скорость исполнения заказов. Опыт показывает, что часто можно  выполнить весь месячный план всего  за 20 дней. Оптимизация материальных потоков позволяет на 10 дней, т.е. на 30% сократить время выпуска изделий! А увеличение скорости прохождения производственных заказов в 1,5 раза позволяет также снизить и объем НЗП приблизительно на 25%».

В связи с такими впечатляющими цифрами надо заметить, что экономическая эффективность  внедрения ERP-систем во многих случаях  туманна и расплывчата, и по этому  поводу не смолкают споры специалистов. Напротив, для MES такая эффективность  рассчитывается довольно точно (даже 10% ускорение производственной деятельности за счет оптимизации, расшивки узких  мест и увеличения пропускной способности  вкупе с уменьшением накладных  затрат при сокращении сроков —  это не шутки), и примеры расчетов убеждают, показывая их быструю окупаемость.

Сахават Юсифов, главный разработчик YSB.Enterprise.Mes: «Нормальная организация и автоматизация управления производством позволяет перенести акценты с плановых и производственных отделов на отдел продаж и рекламаций при работе под заказ — как это и должно быть в любой клиентоориентированной компании. При этом усиливается роль системы сбора информации о ходе производства и систем слежения за состоянием ресурсов, запасов, дефицитов».

Нередко, задумываясь  о проблеме повышении фондоотдачи  основного технологического оборудования, руководители отечественных производств  ориентируются, в основном, на передовой  западный опыт. В России же новое  перспективное направление MES проходит только первые этапы своего становления. А что Восток?

Новые проекты MES в Китае: поднебесная демонстрирует свои успехи не только в космосе…  В настоящее время спрос на наукоемкие разработки для производства опережает предложение в силу быстрого экономического роста китайских предприятий. И, если CAD/CAM системы уже получили широкое распространение даже на небольших предприятиях Китая и интенсивно используются, то системы внутрицехового планирования и диспетчерского контроля уровня MES практически отсутствуют, хотя потребность в них велика. Дело в том, что использование западных систем, позволяющих решать эти задачи, зачастую тормозится их высокой стоимостью, трудностью адаптации к потребностям китайских предприятий, а иногда и неудобством пользовательского интерфейса.

Как известно, правила  формирования и оформления технологических  процессов и инженерной документации в России и Китае в основном совпадают, методы организации производства в обеих странах ориентированы  на контроль за выполнением работ, указанных в рабочих нарядах. При сходной методике создания маршрутных и операционных технологий можно сравнительно просто (в отличие от западных программных продуктов) осуществлять с помощью китайской версии MES системы «ФОБОС» внутрицеховое оперативное планирование, диспетчерский контроль и учет межоперационных заделов.

В качестве примера  успешных внедрений «ФОБОС» в  КНР можно привести Завод по производству гидравлических машин и теплообменного оборудования компании «Шэнжоу» (г. Фушань), Завод по производству крупных штампов «Линшихао» (г. Гуанчжоу), Завод «KONKA» (г. Шенжень) и ряд других предприятий.

Рис. 5. «ФОБОС»: Китайская  версия MES системы.

Как любят говорить китайцы, если коммунизм распространялся  в Китае с севера на юг, то капитализм движется с юга на север. Не случайно, что основная часть MES проектов здесь  выполняется на предприятиях провинции  Гуандун — наиболее интенсивно развивающейся в мире области, расположенной на юге Китая. Поднебесная явно демонстрирует мировому сообществу, что она добивается существенных успехов не только в космосе…

myunivercity.ru

Назначение MES-систем

Как добиться успеха в условиях растущей конкуренции? Что нужно сделать для повышения эффективности работы предприятия? Как снизить себестоимость выпускаемой продукции без ущерба качеству? При достаточно больших объемах производства MES-система может стать мощным средством повышения эффективности.

По определению некоммерческой ассоциации MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association), объединяющей производителей и консультантов-внедренцев MES-систем, MES — это система управления производством, которая в режиме реального времени способна планировать, оптимизировать, контролировать и документировать производственные процессы от начала формирования заказа до выпуска готовой продукции.

Ассоциация MESA определила 11 основных функций MES:

Система управления производством — это связующее звено между ориентированными на хозяйственные операции ERP-системами, системами планирования цепочки поставок и деятельностью в реальном масштабе времени на уровне производственных линий и оборудования.

Одно из главных отличий MES-систем от ERP — это управление производственными процессами в реальном времени, т.е. осуществление непрерывного контроля состояния производственного процесса. Часто реакция на событие характеризуется жесткими временными соотношениями (задержка в доли секунды может стать причиной поломки оборудования и сбоя процесса) и требованиями к технике безопасности (например, в фармацевтике).

mescontrol.ru

MES-системы и эффективное управление производством :: MES

MES (сокр. от Manufacturing Execution System) — производственная исполнительная система. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.

Стандарты MES

Международная ассоциация производителей и пользователей систем управления производством (MESA International) определила в 1994 году модель MESA-11, а в 2004 году модель c-MES, которые дополняют модели и стандарты управления производством и производственной деятельностью, сформировавшиеся за последние десятилетия:

  1. Cтандарт ISA95, «Интеграция систем управления предприятием и технологическим процессом» («Enterprise-Control System Integration»), который определяет единый интерфейс взаимодействия уровней управления производством и компанией и рабочие процессы производственной деятельности отдельного предприятия.
  2. Стандарт ISA88, «Управление периодическим производством» («Batch Control»), который определяет технологии управления периодическим производством, иерархию рецептур, производственные данные.
  3. Сообщество Открытых Приложений (Open Applications Group, OAG): некоммерческое промышленное сообщество, имеющее своей целью продвижение концепции функциональной совместимости между бизнесприложениями и разработку стандартов бизнес-языков для достижения указанной цели.
  4. Модель процессов цепочки поставок (Supply-Chain Operations Reference, SCOR): референтная модель для управления процессами цепочки поставок, связывающая деятельность поставщика и заказчика. Модель SCOR описывает бизнес-процессы для всех фаз выполнения требований заказчика. Раздел SCOR «Изготовление» («Make») посвящён, в основном, производству.

Положения работы MES

Положения работы MES- включают в себя:

  1. Активация производственных мощностей
  2. Отслеживание производственных мощностей
  3. Сбор информации, связанной с производством от
    1. Систем автоматизации производственного процесса
    2. Датчиков
    3. Оборудования
    4. Персонала
    5. Программных систем
  4. Отслеживание и контроль параметров качества
  5. Обеспечение персонала и оборудования информацией, необходимой для начала процесса производства
  6. Установление связей между персоналом и оборудованием в рамках производства
  7. Установление связей между производством и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом продаж и менеджментом
  8. Реагирование на
    1. Требования по номенклатуре производства
    2. Изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, применяемых в процессе производства
    3. Изменение спецификации продуктов
    4. Доступность персонала и производственных мощностей
  9. Гарантирование соответствия применимым юридическим актам, например нормам Food and Drug Administration (FDA) США
  10. Соответствие вышеперечисленным индустриальным стандартам.

Функции MES-11

  1. RAS (англ. Resource Allocation and Status) — Контроль состояния и распределение ресурсов. Управление ресурсами: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, обучением персонала, а также другими объектами, такими как документы, которые должны быть в наличии для начала производственной деятельности. Обеспечивает детальную историю ресурсов и гарантирует, что оборудование соответствующим образом подготовлено для работы. Контролирует состояние ресурсов в реальном времени. Управление ресурсами включает резервирование и диспетчеризацию, с целью достижения целей оперативного планирования.
  2. ODS (англ. Operations/Detail Scheduling) — Оперативное/Детальное планирование. Обеспечивает упорядочение производственных заданий, основанное на очередности, атрибутах, характеристиках и рецептах, связанных со спецификой изделий таких как: форма, цвет, последовательность операций и др. и технологией производства. Цель — составить производственное расписание с минимальными перенастройками оборудования и параллельной работой производственных мощностей для уменьшения времени получения готового продукта и времени простоя.
  3. DPU (англ. Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства. Управляет потоком единиц продукции в виде заданий, заказов, серий, партий и заказ-нарядов. Диспетчерская информация представляется в той последовательности, в которой работа должна быть выполнена, и изменяется в реальном времени по мере возникновения событий на цеховом уровне. Это дает возможность изменения заданного календарного плана на уровне производственных цехов. Включает функции устранение брака и переработки отходов, наряду с возможностью контроля трудозатрат в каждой точке процесса с буферизацией данных.
  4. DOC (англ. Document Control) — Управление документами. Контролирует содержание и прохождение документов, которые должны сопровождать выпускаемое изделие, включая инструкции и нормативы работ, способы выполнения, чертежи, процедуры стандартных операций, программы обработки деталей, записи партий продукции, сообщения о технических изменениях, передачу информации от смены к смене, а также обеспечивает возможность вести плановую и отчётную цеховую документацию. Также включает инструкции по безопасности, контроль защиты окружающей среды, государственные и необходимые международные стандарты. Хранит историю прохождения и изменения документов.
  5. DCA (англ. Data Collection/Acquisition) — Сбор и хранение данных. Взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия. Функция обеспечивает интерфейс для получения данных и параметров технологических операций, которые используются в формах и документах, прикрепляемых к единице продукции. Данные могут быть получены с цехового уровня как вручную, так и автоматически от оборудования, в требуемом масштабе времени.
  6. LM (англ. Labor Management) — Управление персоналом. Обеспечивает получение информации о состоянии персонала и управление им в требуемом масштабе времени. Включает отчетность по присутствию и рабочему времени, отслеживание сертификации, возможность отслеживания непроизводственной деятельности, такой, как подготовка материалов или инструментальные работы, в качестве основы для учета затрат по видам деятельности (activity based costing, ABC). Возможно взаимодействие с функцией распределения ресурсов, для формирования оптимальных заданий.
  7. QM (англ. Quality Management) — Управление качеством. Обеспечивает анализ в реальном времени измеряемых показателей, полученных от производства, для гарантированно правильного управления качеством продукции и определения проблем, требующих вмешательства обслуживающего персонала. Данная функция формирует рекомендации по устранению проблем, определяет причины брака путём анализа взаимосвязи симптомов, действий персонала и результатов этих действий. Может также отслеживать выполнение процедур статистического управления процессом и статистического управления качеством продукции (SPC/SQC), а также управлять выполнением лабораторных исследований параметров продукции. Для этого в состав MES добавляются лабораторные информационно-управляющие системы (LIMS).
  8. PM (англ. Process Management) — Управление производственными процессами. Отслеживает производственный процесс и либо корректирует автоматически, либо обеспечивает поддержку принятия решений оператором для выполнения корректирующих действий и усовершенствования производственной деятельности. Эта деятельность может быть как внутриоперационной и направленной исключительно на отслеживаемые и управляемые машины и оборудование, так и межоперационной, отслеживающей ход процесса от одной операции к другой. Она может включать управление тревогами для обеспечения гарантированного уведомления персонала об изменениях в процессе, выходящих за приемлемые пределы устойчивости. Она обеспечивает взаимодействие между интеллектуальным оборудованием и MES, возможное благодаря функции сбора и хранения данных.
  9. MM (англ. Maintenance Management) — Управление техобслуживанием и ремонтом. Отслеживает и управляет обслуживанием оборудования и инструментов. Обеспечивает их работоспособность. Обеспечивает планирование периодического и предупредительного ремонтов, ремонта по состоянию. Накапливает и хранит историю произошедших событий (отказы, уменьшение производительности и др.) для использования в диагностировании возникших и предупреждения возможных проблем.
  10. PTG (англ. Product Tracking and Genealogy) — Отслеживание и генеалогия продукции. Обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии может включать данные о том, кто выполняет задачу, компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, а также любые тревоги, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создает также архивную запись. Эта запись обеспечивает отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте.
  11. PA (англ. Performance Analysis) — Анализ производительности. Обеспечивает формирование отчетов о фактических результатах производственной деятельности, сравнение их с историческими данными и ожидаемым коммерческим результатом. Результаты производственной деятельности включают такие показатели, как коэффициент использования ресурсов, доступность ресурсов, время цикла для единицы продукции, соответствие плану и соответствие стандартам функционирования. Может включать статистический контроль качества процессов и продукции (SPC/SQC). Систематизирует информацию, полученную от разных функций, измеряющих производственные параметры. Эти результаты могут быть подготовлены в форме отчета или представлены в реальном времени в виде текущей оценки эксплуатационных показателей.

По состоянию на 2004 г. функции, относящиеся к составлению производственных расписаний (ODS), управлению ТО и ремонтами (MM), а также цеховому документообороту (DOC), были исключены из базовой модели MESA-11. Разработка новой модели Collaborative Manufacturing Execution System (c-MES) была вызвана тем фактом, что при управлении производством и цепочками поставок надёжный обмен информацией между несколькими системами необходим гораздо чаще, чем обмен между несколькими уровнями одной системы. В предыдущем поколении MES основное внимание уделялось обеспечению информацией пользователей из числа оперативного персонала, таких как диспетчеры, операторы или менеджеры. Для совместного использования информации с другими была разработана модель c-MES. Она дает возможность получить полную картину происходящего, необходимую для принятия решений. В частности, при управлении цепочками поставок и принятии решений c-MES предоставляет информацию о возможностях производства («что»), производительности («сколько»), расписании («когда») и качестве («доступный уровень»). Кроме того за прошедшее время (с 1994 по 2004 гг.) появились информационные системы, реализующие исключенный функционал:

Существует мнение, что APS работает только в сочетании с ERP системой, в то время как MES этим ограничением не связана. На самом деле на рынке присутствуют системы APS которые могут быть использован для расчета и оперативной коррекции внутрицеховых производственных расписаний даже в тех случаях, когда на предприятии отсутствует ERP.

Функции c-MES

  1. RAS (англ. Resource Allocationand Status) — Контроль состояния и распределение ресурсов.
  2. DPU (англ. Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства (Координация изготовления продукции).
  3. DCA (англ. Data Collection/Acquisition) — Сбор и хранение данных.
  4. LUM (англ. Labor/User Management)— Управление людскими ресурсами.
  5. QM (англ. Quality Management) — Управление качеством.
  6. PM (англ. Process Management) — Управление процессами производства.
  7. PTG (англ. Product Tracking & Genealogy) — Отслеживание и генеалогия продукции.
  8. PA (англ. Performance Analysis) — Анализ эффективности.

mescenter.ru

Смотрите также