Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление промышленным предприятием в условиях информационной экономики. Учебное пособие
.pdf
2.4. Системы управления производственными процессами (MES)
мационное пространство предприятия. Можно выделить несколько уровней интеграции PDM-системы и других компьютерных
приложений, применяемых на предприятии:
– наиболее продвинутый уровень, который выражается в ис-
пользовании единой модели данных, предполагающей, что все
компьютерные системы работают в единой, совместно используемой базе данных;
– прямой доступ к базе данных, предполагающий, что каждая
компьютерная система имеет свою базу данных, при этом может
считывать и изменять данные в базе данных другой системы;
– использование для организации взаимодействия систем при-
кладных программных интерфейсов;
– использование файлов для обмена данными между система-
ми. Это предполагает, что при осуществлении передачи данных
от одной системы к другой первая система будет генерировать
файл, содержащий передаваемые данные, а вторая система читать этот файл и получать эти данные.
2.4. Системы управления производственными процессами
(MES)
Эффективность деятельности промышленного предприятия
во многом определяется эффективностью использования технологического оборудования, дисциплиной производственного персонала. В этой связи важное место в системе управления промышленным предприятием занимает процесс управления производственным процессом. Рассматривая производственный процесс
как объект управления, можно выделить следующие его основные количественные и качественные характеристики (табл. 6).
Таблица 6
Характеристики производственного процесса как объекта управления
Показатель Характеристика показателя
Количественные
Производительность оборудования, производительность труда работников
Длительность производственного процесса
Объем продукции, производимой за единицу времени
Время, в течение которого осуществляется
полный производственный цикл
61
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Окончание табл. 6
Показатель Характеристика показателя
Стоимость процесса Совокупность денежных затрат, необходи-
мых для осуществления одного производственного цикла
Качественные
Эффективность Способность обеспечить целевые показате-
ли деятельности при минимальных затратах ресурсов
Определенность Соответствие реально осуществляемого про-
цесса его документальному описанию
Повторяемость Способность формировать при повторных
производственных циклах выходные потоки с одинаковыми характеристиками
Адаптивность Способность удовлетворять текущие потреб-
ности клиентов, а также соответствовать
будущим изменяющимся потребностям
Для организации производственных процессов на промышленных предприятиях характерен ряд проблем, устранение которых возможно на основе использования современных информационных технологий. В частности, к наиболее распространенным
проблемам можно отнести следующие:
– нарушение сроков выполнения заказов;
– высокий процент производства брака;
– несвоевременные обслуживание и ремонт оборудования,
приводящие к его преждевременному износу, росту аварий и, соответственно, затрат на аварийные ремонты;
– рост удельного веса оборудования, имеющего недопустимые
параметры деятельности;
– ошибки в расчете отпускных цен на производимую продукцию;
– превышение технических норм расхода сырья и энергоресусов;
– высокие затраты времени на подготовку производственных
планов и итоговой отчетности, наличие ошибочных и необоснованных данных в этих документах;
– сложность контроля за трудовой дисциплиной производственного персонала;
62
2.4. Системы управления производственными процессами (MES)
линии
– низкая оперативность реагирования управленческого звена
на отклонения в производственных процессах по причине размытости должностных обязанностей.
Использование MES позволяет решить задачи синхронизации,
координации, анализа и оптимизации выпуска продукции всего
производственного цикла посредством:
– составления производственного расписания, помогающего
оптимизировать временные затраты в рамках производственного цикла;
– определения узких мест производства, причин простоев
и времени простоя технологического оборудования;
– планирования периодического и предупредительного ремон-
òîâ;
– контроля трудозатрат персонала;
– отслеживания потоков сырья и полуфабрикатов, точного
учета производственных ресурсов;
– оптимизации работы сервисных служб в отношении плани-
рования объемов закупки деталей и запасных частей;
– построения системы внутризаводской логистики (склад,
транспорт, грузоподъемные устройства).
Итак, MES является информационно-вычислительной систе-
мой, которая интегрируется в производство и объединяет в себе
все способы управления им в текущем времени. Систему можно назвать соединительным элементом между ERP-системами
и производственной деятельностью организации (рис. 15).
ERP
Предприятиевцелом
Производственныецеха
MES
Оборудование,станки,
АСУ
Ðèñ. 15. Место MES в производственной системе
63
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Как видно из рисунка, ERP и MES находятся на разных уровнях информационной структуры системы управления и имеют существенные отличия как в том, что они реализуют, так
и по роли в управленческом процессе.
1. ERP-система формирует производственные планы предприятия, контролирует время и объем производственной продукции.
Для MES имеет значение, как именно создается продукт. Поэтому MES обладает более полными и конкретными данными о производственном процессе и процедуре производства.
2. MES оперируют исключительно производственной информацией, позволяя оперативно корректировать либо полностью
менять по мере необходимости производственный план в течение
рабочей смены. Данные изменения обеспечиваются применением
математических методов компенсации отклонений от производственного расписания, что позволяет оптимизировать производство при изменении внешних факторов. В ERP-системе перепланирование может осуществляться не чаще одного раза в сутки,
учитывая значительный объем административно-хозяйственной
и учетно-финансовой информации.
3. MES-системы осуществляют в реальном времени связь производственных процессов с бизнес-процессами предприятия, собирая и обобщая данные, полученные от различных производственных систем и технологических линий и выводя их на более
высокий уровень управления. Другими словами, MES-системы
формируют данные, необходимые для функционирования ERPсистем.
Очевидно, что для качественной работы MES необходима
ее тесная связь с корпоративной ERP-системой. Как правило, интеграция данных систем осуществляется по следующим направлениям: ввод и формирование нормативно-справочной информации, планирование производства, производственный и складской
учет, сбыт.
Принципы и алгоритмы, на которых базируются разработка и функционирование MES, это стандарты, актуальные версии которых подготовлены Всемирной некоммерческой ассоциацией разработчиков и пользователей систем управления производством (MESA International). За последние десятилетия сформировались следующие стандарты MES:
64
2.4. Системы управления производственными процессами (MES)
1. Стандарт ISA-95 – «Интеграция систем управления пред-
приятием и технологическим процессом». Определяет единый
интерфейс взаимодействия уровней управления производством
и промышленным предприятием в целом и рабочими процессами
производственной деятельности.
2. Стандарт ISA-88 – «Управление периодическим произ-
водством». Определяет технологии управления производством,
с установленной периодичностью производственных процессов,
а также иерархию рецептур, производственных данных.
3. Сообщество открытых приложений – 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 – модель, связываю-
щая деятельность поставщика и заказчика.
Говоря о функциях MES, рассмотрим, какие инструменты
и механизмы используются в данной системе для ответа на возникающие вопросы производственного характера, а также укажем, какие управленческие задачи при этом решаются. Функции типовой MES в отношении решения управленческих задач
промышленного предприятия приведены в табл. 7.
Таблица 7
Функции MES в отношении решения управленческих задач
промышленного предприятия
Производственные
вопросы
Что и когда производить?
Какие ресурсы и в
каких производственных процессах
были использованы?
Функции MES Управленческая задача
Детальное планирование
Контроль состояния и распределения ресурсов
Формирование производственного расписания на основе приоритетов, атрибутов, характеристик и способов, связанных со спецификой изделий и технологией производства
Управление производственными ресурсами промышленного предприятия
65
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Окончание табл. 7
Производственные
вопросы
Что и где производится и будет производиться?
Функции MES Управленческая задача
Диспетчеризация
производственных
процессов
Управление производственными потоками по операциям, партиям, сериям, заказам, на основе формирования рабочих нарядов
Какие характеристики и режимы имеет производственный
процесс?
Сбор и хранение
данных
Обеспечение взаимодействия отдельных информационных подсистем предприятия для передачи технологических данных, циркулирующих в его производственной среде
Кто участвует в производственном процессе, кто свободен
в данный момент
Управление производственным персоналом
Поддержание производственной дисциплины
и контроль за ее соблюдением
времени?
Какие параметры
качества имеет произведенная / производимая продукция?
Управление качеством продукции
Анализ показателей изменения качественных показателей продукции на основе данных, поступающих
в режиме реального времени
Необходима ли корректировка производственных процессов на предприятии?
Управление производственными процессами
Мониторинг производственных процессов с последующей автоматической или
диалоговой корректировкой
Что необходимо
скорректировать?
Кто изготовил продукцию и какие при
этом были использованы ресурсы (материалы)?
Выполняется ли
план по производству продукции?
Отслеживание
и генеалогия продукции
Анализ эффективности
Визуализация информации
о месте и времени выполне-
ния работ по каждому из-
делию с включением этой
информации в отчеты
Формирование подробного
отчета о результатах произ-
водственных операций
Какова полезная загрузка оборудования?
66
2.4. Системы управления производственными процессами (MES)
Таким образом, основные задачи функционирования MES вы-
ражаются в следующем:
– приведение в действие производственных мощностей
и их отслеживание;
– сбор информации, связанной с производством;
– отслеживание и контроль параметров качества производства
изделия;
– обеспечение информацией, необходимой для начала процес-
са производства;
– установление и поддержание связи между персоналом и обо-
рудованием в процессе производства;
– установление и поддержание связи между производством
и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом
продаж и менеджментом;
– изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, которые применяют в процессе производства, спецификации изделия
в соответствии с требованиями номенклатуры производства;
– обеспечение производственных мощностей и доступа персонала к информации о ходе производственных процессов;
– гарантирование соответствия производимой продукции
предъявляемым требованиям.
Основные достоинства MES, а также формируемые ими кон-
курентные преимущества состоят в следующем.
Использование современных MES позволяет увеличить скорость обработки производственных заказов почти в два раза
на фоне снижения на 25 % объемов незавершенного производства. Применение MES дает возможность формировать и оперативно корректировать в режиме реального времени производственные расписания. Это позволяет:
– во-первых, обеспечить гибкость производства, внося исправления в производственные расписания с учетом внешних (например, изменение спроса) и внутренних факторов (например, задержки поступления сырья);
– во-вторых, более точно определить фактическую себестоимость изготовления как каждой отдельной детали, так и всего
изделия полностью;
– в-третьих, повысить эффективность диспетчеризации производства, а также эффективность системы контроля содержания
и прохождения производственной документации.
67
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
Соответственно, появляется возможность ведения подробного материального учета, учета работы оборудования и затрат
на персонал, сбора, агрегирования действующих данных о состоянии производства и передачи их в систему планирования.
В перспективе MES способны обеспечить возможность работы
по индивидуальным заказам, а также делают возможной реализацию концепции «предприятия реального времени».
Рынок MES-систем постоянно развивается. Однако на данный
момент полноценных решений не существует.
Одной из основных проблем является неадекватность предлагаемых разработчиками решений нынешним потребностям отечественных промышленных компаний. Так, директор ИТ-холдинга
ИЭК отмечает, что «поставщики предлагают вместо нужного нам
велосипеда дорогие автомобили – продукт, безусловно, более качественный, но с избыточным функционалом и неприемлемой
ценой»
1
. В результате предприятия стоят перед выбором инвестировать в собственную разработку или попытаться решить возникающие производственные задачи с помощью существующего
на рынке предложения. Чаще всего предприятию приходится все
больше ориентироваться на позаказное производство, а для этого
требуется возможность оперативного планирования.
В тех случаях, когда осуществление собственной разработки невозможно, необходимый функционал формируется на базе
имеющейся ERP-системы. Тем самым обеспечивается использование единой информационной платформы вместо разрозненных
решений. Однако стоимость доработки является довольно значительной, поэтому не все компании могут позволить себе такие
инвестиции. Кроме того, возможности перепланирования ERPсистемы очень невелики, учитывая, что она предназначена для
решения других задач.
Важно помнить, что внедрение MES на предприятии предполагает необходимость изменения организационно-управленческих
процессов, изменения методов работы с информацией, в противном случае может произойти не ускорение, а замедление деятельности. Данная задача достаточно легко решается на предприятии, поскольку, как правило, инициаторами внедрения MES яв-
1
Источник: http://www.tadviser.ru/index.php/Статья:MES-системы_-_
функции_и_преимущества.
68
2.4. Системы управления производственными процессами (MES)
ляются руководители компании, что означает растущий уровень
управленческой зрелости.
В конечном итоге независимо от способа приобретения MES
данная система должна соответствовать следующим требованиям:
– аппаратный блок системы должен обеспечивать сбор исхо-
дной информации и ее передачу в инфраструктурный центр, где
установлено специализированное программное обеспечение для
сбора, хранения, обработки информации и принятия решений;
– инфраструктурное решение должно соответствовать нормам
информационной безопасности, предъявляемым к заказчику,
и обеспечивать оперативную передачу, обработку и хранение информации в соответствии с оказываемым уровнем сервиса.
Основные возможности, которые должна предоставлять разра-
батываемая МЕS:
– визуализация в режиме реального времени работы оборудо-
вания, позволяющая оперативно реагировать на произошедшие
изменения в его работе;
– возможность последующего просмотра информации о рабо-
те конкретного оборудования за определенный период времени,
что позволяет провести детальный анализ режима работы, причин простоев;
– возможность просмотра сводной диаграммы работы оборудо-
вания, отражающей обобщенную информацию пребывания оборудования в том или ином состоянии с указанием удельного веса
времени пребывания в этом состоянии относительно всего фонда
рабочего времени, а также промежутка этого времени;
– формирование отчетов и аналитики, включая диаграммы
времени работ и простоев оборудования, с расшифровкой причин простоя для оборудования на определенный период, продолжительность и время работы оборудования вне графика, а также
количество аварийных остановок;
– уведомление о простое оборудования в соответствующую
службу.
Таким образом, внедрение МЕS-систем позволяет осущест-
влять оперативное планирование деятельности производственных цехов, оптимизировать использование ресурсов и нагрузку
на оборудование, осуществлять управление производственными
процессами. Данные системы также позволяют снизить себестоимость производимой продукции, повысить ответственность про-
69
2. Информационные технологии управления промышленным предприятием
изводственного персонала и менеджмента за качество выпускаемой продукции и технологических процессов, уменьшить риски
принятия неэффективных решений.
2.5. Системы планирования ресурсов предприятия (ERP)
Концепция ERP сформировалась в соответствии с потребностями предприятия создать хранилище данных, которое бы содержало всю деловую, финансовую, производственную информацию, данные, связанные с управлением персоналом, а также другие сведения, накопленные организацией в процессе ведения бизнеса. Создание такой системы позволило устранить необходимость в передаче данных от одной информационной системы к другой и обеспечить дополнительные возможности для
анализа, моделирования и планирования. Наибольшую популярность концепция ERP получила в промышленном секторе, поскольку ее использование для планирования ресурсов позволило
существенно сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата.
Исторически методология ERP (Enterprise Requirement
Planning), т. е. планирование ресурсов предприятия, стала результатом последовательного развития концепции MRP (Material
Resource Planning), обеспечивавшей планирование потребностей предприятий в материальных ресурсах. Значительную роль
в данной концепции MRP играет фактор времени, позволяющий
учитывать временную зависимость внутреннего по отношению
к предприятию спроса на сырье, комплектующие, детали от плана выпуска готовой продукции. Расчет потребностей в материальных ресурсах осуществляется на основе данных о последовательности, продолжительности и сроках выполнения технологических операций на каждом этапе технологической цепочки.
Однако в методологии MRP при расчете потребности в материалах не принимается во внимание ряд факторов: загрузка
и амортизация производственных мощностей, стоимость рабочей
силы, потребляемой энергии и т. д. Для устранения данных недостатков в развитие MRP была разработана концепция MRP II,
в рамках которой планировались все производственные ресурсы предприятия: сырье, материалы, оборудование, людские ре-
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]