Mes-системы (manufacturing execution system, система управления производственными процессами): функции, задачи, преимущества и недостатки

Что же такое MES?

Довольно часто MES рассматривается как набор датчиков или детекторов. Они должны собирать данные автоматически и отправлять их куда-либо. На самом деле это упрощение. Понятие Manufacturing Execution System намного шире. Эта система перемещает информацию между производственным планированием и исполнением в обоих направлениях, а датчики собирают только данные. Кроме того, технические средства не представляют или не анализируют собранную информацию.

Конечно, датчики могут быть интегрированы в MES-систему, но они не являются основной ее частью. Информация может быть собрана многими способами, которые дополняют и проверяют друг друга.

Преимущества внедрения MES

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

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

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

Определенно, стоит присмотреться к российским MES системам управления.

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

Российская MES для отечественных производственных предприятий

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

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

ПОЧЕМУ АВТОМАТИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ТАК ПРИВЛЕКАТЕЛЬНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ?

Есть много аспектов производства, которые можно улучшить за счет внедрения технологий и автоматизации.

Решение при нехватке рабочей силы

Нехватка рабочей силы представляет собой реальную угрозу успеху обрабатывающих производств. В некоторых регионах мира их нынешняя рабочая сила достигает пенсионного возраста без присутствия более молодых работников, которые взяли бы на себя их роли. Это имеет важные последствия. С одной стороны, не хватает людей, чтобы заполнить часы, необходимые для эффективного производства. Кроме того, пожилые работники могут быть не в состоянии выполнять напряженные, повторяющиеся или мелкомоторные задачи так эффективно, как раньше.

Автоматизация может решить эти проблемы. Например, в областях, где просто не хватает человеческого труда, производители могут использовать коботов. А поскольку коботы и люди могут безопасно занимать одно и то же рабочее место, коботы позволяют компаниям дополнять возможности существующего персонала. Вместо того, чтобы заменять людей, коботы могут взять на себя повторяющиеся и опасные задачи, освобождая людей для работы на более ценной работе. Поскольку рабочие с небольшим опытом работы в робототехнике или без него могут легко обучиться использованию коботов от Universal Robots, развертывание коботов также предоставляет возможности для повышения квалификации по мере того, как рабочие переходят от выполнения повторяющихся работ, таких как проверка качества и уход за машинами, программирование коботов и мониторинг их производительности.

Увеличение объемов производства

Автоматизация может помочь компаниям оптимизировать производственные процессы, что приведет к увеличению производства и повышению качества. Будь то сборка, сварка, шлифовка, проверка или другие задачи, коботы могут работать быстро, надежно и стабильно. И, в отличие от своих коллег-людей, рабочие-роботы могут работать круглосуточно, 365 дней в году, что позволяет компаниям увеличивать объем производства за счет дополнительных смен и / или выключения производства.

Снижение долгосрочных затрат

Основным преимуществом автоматизации является более низкая стоимость производства с течением времени за счет улучшения производственных процессов. Кроме того, они более точны и эффективны, что приводит к меньшему расходу материала. Кроме того, когда роботы берут на себя опасные задачи от людей, возникают меньшие затраты, связанные с травмами на рабочем месте.

В частности, коботы UR представляют собой гибкое одноразовое решение, предназначенное для удовлетворения широкого спектра промышленных потребностей. Они разработаны так, чтобы быть удобными для пользователя, что означает, что в большинстве случаев программирование и устранение неисправностей коботов UR может выполнять конечный пользователь.

Повышение качества и минимизация брака

Робототехника и технологии автоматизации могут гарантировать уровень качества, с которым человеческий труд не может сравниться. Даже самые опытные и точные люди могут допустить некоторую ошибку, например, чрезмерную затяжку или перекос винтов или неспособность нанести ровный слой краски на большую поверхность. Во всех случаях автоматизация значительно снижает количество ошибок.

Например, производитель thyssenkrupp Bilstein из Огайо успешно развернул UR10 в приложении для проверки деталей автомобильной подвески. «Когда мы раньше проводили проверку калибра, мы проверяли две детали каждые один или два часа, чтобы убедиться, что мы все еще там, где думали, но теперь у нас есть 100-процентная проверка», — сказал Дуг МакИ, инженер-технолог. Кобот, развернутый при окончательной сборке, оснащен видеокамерой и быстро перемещается между точками проверки, чтобы убедиться, что все компоненты находятся в правильном положении, и что этикетка нанесена правильно и читаема. «Каждая деталь, которая приходит, проверяется, и если она выходит из строя, робот фактически отклоняет ее в процессе», — пояснил МакИ.

Результаты применения «КОНСОМ.ИНКА»

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

Автономные транспортные средства (АВ)

Самоуправляемые или автономные транспортные средствасводят к минимуму потребность в водителях и выглядят готовыми изменить повседневный транспорт.Парки беспилотников расширяют возможности доставки на «последней миле», сокращают время простоя и направлены на то, чтобы сделать общественный транспорт относительно более безопасным.Например, за счет сокращения аварий, вызванных усталостью или небрежностью водителя.Беспилотники оснащены передовыми технологиями распознавания, такими как компьютерное зрение с улучшенным искусственным интеллектом для выявления препятствий на маршруте.

Американский стартапUdelvпредоставляет автономные транспортные средства для доставки «последней мили».Он сочетает в себе передовые алгоритмы искусственного интеллекта и сверхскоростные телеоперации для управления с помощью человека в уникальных ситуациях.Фургоны стартапа имеют грузоподъемность ок.360 кг (800+ фунтов) и развивает скорость примерно до 100 км/ч (60 миль/ч).Фургоны доставляют продукты из близлежащих магазинов и отправляют push-уведомление о прибытии заказа.

Почему невозможно просто создать график заказов из ERP?

Современное производство представляет собой сложную, постоянно меняющуюся среду. Планирование должно учитывать уровень вариации, который обычно выходит за рамки традиционных систем — MRP, Master Scheduling и т. п. MES рассматривает и контролирует наиболее важные детали данного процесса.

Непредсказуемые производственные ситуации могут включать в себя:

  • поломки машин;
  • отсутствие распланированного рабочего дня;
  • изменение времени, требуемого на выполнение работ;
  • время очистки и обслуживания оборудования;
  • изменение сроков доставки;
  • проблемы с качеством товара;
  • альтернативные планы работы;
  • измененный список деталей;
  • наличие или отсутствие транспорта;
  • наличие качественных ресурсов;
  • изменения для минимизации времени процесса, настроек.

Поэтому необходимо предоставлять нужные инструменты и важную информацию всему персоналу каждого производственного цеха, чтобы продукты производились максимально оптимально. Хорошая производственная система работает в режиме реального времени, позволяя планировщикам реагировать на немедленную дисперсию на цехе. MES также отвечает на все изменения немедленно, позволяя помочь принять более быстрые решения по таким вещам, как калькуляция затрат, снижение качества и поздние поставки. Это практически основа для всего, что происходит в цехах.

Искусственный интеллект в промышленности

Автоматизация и роботизация – два процесса, появление которых в отрасли в больших масштабах неизбежно. Однако это не означает, что машины должны вытеснять людей, составляя непобедимую конкуренцию. Эксперты утверждают, что увеличение доли роботов в производственных процессах потребует большей поддержки со стороны сотрудников. Интеллектуальные машины должны быть оснащены специальными датчиками, благодаря которым смогут собирать всевозможную информацию о выполняемой работе. Таким образом можно будет прогнозировать возникновение отказов и оптимизировать производственный процесс. Благодаря использованию современных технологий роботы смогут обучаться и решать сложные задачи, а также принимать выверенные решения.

Функции MES-систем

Наряду с приведенным выше определением системы MES приведем следующие: Согласно определению AMR Research — термин MES (Manufacturing Execution System) — это высокоавтоматизированная система контроля производственных процессов и управления ими. По определению APICS (American Production and Inventory Control Society) MES — это информационная и коммуникационная система производственной среды предприятия. 

Международная ассоциация производителей систем управления производством (MESA International) определила 11 типовых обобщенных функций MES-систем: 

1. RAS — (англ. Resource Allocation and Status) — Контроль состояния и распределения ресурсов: управление ресурсами производства, технологическим оборудованием, материалами, персоналом, документацией, инструментами, методиками работ.

2. ODS — (Operations / Detail Scheduling) — Оперативное / Детальное планирование: расчет производственных расписаний, основанный на приоритетах, атрибутах, характеристиках и способах, связанных со спецификой изделий и технологией производства.

3. DPU — (Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства: управление потоком изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, посредством рабочих нарядов.

4. DOC — (Document Control) — Управление документами: контроль содержания и прохождения документов, сопровождающих изготовление продукции, ведение плановой и отчетной цеховой документации.

5. DCA — (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.

6. LM — (Labor Management) — Управление персоналом: обеспечение возможности управления персоналом в ежеминутном режиме.

7. QM — (Quality Management) — Управление качеством продукции: анализ данных измерений качества продукции в режиме реального времени на основе информации, поступающей с производственного уровня, обеспечение должного контроля качества, выявление критических точек и проблем, требующих особого внимания.

8. MM — (Maintenance Management )- Управление производственными процессами: мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора.

9. PM — (Process Management) — Управление техобслуживанием и ремонтом: управление техническим обслуживанием, плановым м оперативным ремонтом оборудования и инструментов для обеспечения их эксплуатационной готовности.

10. PTG — (Product Tracking and Genealogy) — Отслеживание истории продукта: визуализация информации о месте и времени выполнения работ по каждому изделию. Информация может включать отчеты: от исполнителях, технологических маршрутах, комплектующих, материалах, номерах партий и серий, производственных переделках, текущих условиях производства и т.п.

11. PA — (Performance Analysis) — Анализ производительности: предоставление подробных отчетов о реальных результатах производственных операций. Сравнение плановых и фактических показателей.

По состоянию на 2004 год функции, относящиеся к составлению производственных расписаний (ODS), управлению TO 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 за прошедшее время (с 1994 по 2004 гг.) появились информационные системы, находящиеся на грани MES и ERP, реализующие данный функционал: 

MES от Generix Group

Наша компания предлагает функциональную автоматизированную систему управления производством, ориентированную на решение задач вашего бизнеса. Большой опыт внедрения MES на различных производственных предприятиях и широкий спектр готовых программных решений позволяют связать функции системы с реальной деятельностью. А удобная практика попроцессного лицензирования дает возможность настроить оптимальный набор инструментов, без затрат на ненужные функции.

У вас есть проект или вопрос по автоматизации цепи поставок?

Эксперты Generix Group по управлению цепями поставок всегда готовы проконсультировать Вас или более подробно рассказать о наших решениях.

КАКИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ?

Успех индустрии автоматизации зависит от множества аппаратных и программных технологий. Хотя машины могут выполнять ряд задач на предприятиях или в производственных цехах, они должны сочетаться с правильным программным обеспечением и рабочими органами, чтобы быть действительно эффективными. Сегодня используются четыре типа автоматизации.

Робототехника

Традиционные промышленные роботы — это большие машины, для которых требуются защитные ограждения или клетки. Эти традиционные роботы дороги в приобретении и эксплуатации, их сложно программировать, и они, как правило, ориентированы на одну цель. Поэтому неудивительно, что промышленный сектор все больше интересуется коботами, автоматизирующими производство . Коботы меньше и гибче традиционных промышленных роботов. Они также более безопасны, что позволяет использовать их вместе с людьми для выполнения различных задач, от обслуживания оборудования и контроля качества до отделки, упаковки и укладки на поддоны.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект, или ИИ, играет все более важную роль в промышленности. Фактически, ИИ считается важным компонентом Индустрии 4.0 — видения будущего производства, которое сочетает в себе лучшее в области передачи данных, анализа в реальном времени и взаимодействия человека и робота. Когда машины оснащены ИИ, они могут научиться реагировать на множество различных сценариев.

Nvidia Jetson AGX Xavier разработан для ускорения обучения в нейронных сетях и может использоваться с коботами от Universal Robots.

Например, периферийные устройства удаленного мониторинга позволяют пользователям коботов удаленно отслеживать, устранять неполадки и программировать своих коботов. Комплект разработчика Nvidia Jetson AGX Xavier позволяет разрабатывать и развертывать комплексные приложения для робототехники с поддержкой ИИ в любом масштабе, в том числе передовые нейронные сети. И Autodesk Fusion 360 является простым в использовании, облачный пакет программного обеспечения CAD / CAM , который может генерировать многоосных Траектория файлы на основе 3D — моделей. Эти пакеты доступны на платформе UR + .

Моделирование и симуляция

Эффективное использование технологий и автоматизации требует планирования и понимания конечного продукта. Производители полагаются на моделирование и симуляцию, чтобы лучше понять, как должна работать их продукция. Это упрощает адаптацию и изменение дизайна, планирование возможных проблем и визуализацию результата. Программное обеспечение для моделирования широко используется при развертывании традиционных промышленных роботов, что обусловлено высокой стоимостью и низкой гибкостью традиционных робототехнических систем. Хотя коботов можно смоделировать в программном обеспечении для моделирования, для подавляющего большинства развертываний коботов этот шаг просто не нужен — вместо того, чтобы тратить часы на моделирование приложения, пользователи коботов могут просто выбрать подходящий конечный эффект, выполнить оценку безопасности и затем переместиться. кобота в положение, чтобы проверить его работоспособность.

Компьютерное зрение

Технологии компьютерного зрения могут использоваться во многих отраслях, чтобы помогать роботам и проверять продукты. Компьютерное зрение невероятно точное и может использоваться для выявления даже самых мелких недостатков. Системы технического зрения и датчики также могут использоваться для определения местоположения деталей и метрологических приложений.

OnRobot’s Eyes — это гибкая система технического зрения, которая предлагает plug and play совместимость с коботами UR.

OnRobot Eyes , например, представляет собой систему технического зрения с камерой 2.5D, которую можно установить на запястье кобота Universal Robots или снаружи. Eyes обеспечивает быструю калибровку по одному изображению и распознавание деталей, а программирование является интуитивно понятным и быстрым с помощью программного обеспечения URCap, которое работает на подвесном пульте Universal Robots.

Какими ещё инструментами пользуется бизнес для обучения

Большинство (95%) опрошенных представителей компаний применяли и другие сервисы в работе, не ограничиваясь СДО. По мнению Павла Безяева, это хороший признак: корпоративные экосистемы усложняются и не фокусируются на возможностях только одного продукта.

При этом 52% компаний используют два дополнительных (к СДО) сервиса, ещё 12% — три приложения и больше. Авторы исследования отмечают, что «вторым номером» 17% респондентов назвали «Яндекс.Телемост».


Отчёт «Эквио» «Исследование рынка российского e-learning»Инфографика: «Эквио»

А вот в качестве основного дополнения рекорды популярности бьёт Zoom: его продолжают применять 65% компаний, несмотря на сложности с оплатой.

Это, по мнению спикеров, пример того, как непрофильный продукт «снял все сливки» в кризисной ситуации просто потому, что уже был на слуху. На втором и третьем местах — Skype и Webinar, то есть тоже вполне знакомые отечественным пользователям продукты.

Компания с автоматизацией и разработкой программного обеспечения

Компании этой категории могут обладать талантливыми людьми и опытом в производственной среде, однако в целом у них нет реальной способности выполнять и масштабировать долгосрочное решение. Они могут собрать и разработать решение MES, но при этом они обладают ограниченным опытом в создании инструментов автоматизации. Все примеры MES-систем, созданных по такому заказу, как правило, являются одноразовыми попытками, которые не имеют объективной перспективы для обеспечения полной отдачи. Знания об особенностях изменения и расширения конкретной системы обычно принадлежат одному или двум людям, что ограничивает долгосрочную жизнеспособность решения. Они, как правило, разрабатываются и сдерживаются возможностями инструментария уровня автоматизации. Недостатки MES-систем такого уровня заключаются в том, что они не создаются с использованием передового подхода к разработке программного обеспечения.

Что используется сегодня?

На сегодняшний день в России лидируют три системы управления производством (MES). Каждая из них была разработана для более эффективного управления. Однако рассчитаны они на мелкосерийный тип, хотя различия между ними имеются. В целом, этот рейтинг может быть представлен так.

В России MES-система «ФОБОС» является очевидным лидером и используется на средних и не очень крупных производствах, чаще машиностроительных. Ее главными функциями представлены внутрицеховое планирование и всестороннее управление. В обязательном порядке она должна быть интегрирована с ERP-системой (либо «1С: Предприятием»), поскольку она построена так, чтобы обмениваться данными с другими продуктами. Недостатком можно назвать только то, что внедряется на небольших предприятиях.

YSB. Enterprise разработана специально для деревообрабатывающей промышленности. Кроме того, она обладает некоторыми особенностями, ввиду которых она применима только для некрупных организаций. MES-система обладает небольшим количеством необходимых и специализированных функций для полной организации работы. Однако она при этом оснащена некоторыми дополнительными опциями, включающими в себя ведение бухгалтерии и управление продажами. Недостатком является тот факт, что программа имеет узкую специализацию.

Система PolyPlan оснащена еще более скромным функционалом MES. Однако на рынке она представлена в качестве инструмента оперативно-календарного планирования, предназначенного для отрасли машиностроения. Изначально она разрабатывалась для автоматизированных и гибких производств. Главное преимущество — это самая недорогая MES-система на сегодняшний день, поэтому она является довольно востребованной.

Дополнительные возможности

При помощи дополнительных модулей и систем можно полностью автоматизировать процессы деятельности предприятия: от получения и обработки заказа на производство до доставки заказчику готовой продукции.

Например, управление логистикой перевозок посредством TMS поможет оптимизировать транспортные процессы предприятия и осуществлять поставки сырья и товаров для клиентов точно в срок. WMS: управление складом — решение от Generix Group, помогающее упорядочить складской учет, рационально использовать складские площади, повысить удовлетворенность клиентов за счет управления сроками годности и предоставления качественной информационной поддержки в процессах маркировки и отслеживания (скачать описание продукта Generix WMS).

Возможно, вам также будет интересно

Новая версия SCADA КРУГ-2000 v 4.2 от НПФ «КРУГ»

25 ноября, 2016НПФ «КРУГ» сообщает о выходе новой версии SCADA КРУГ-2000 v 4.2. Для разработчиков SCADA КРУГ-2000 год 2016-й прошел под флагом импортозамещения. За это время проделан большой объем работы, чтобы привести ПО в соответствие с корпоративными требованиями крупнейших энергетических компаний страны для возможности участия в программах закупок данных компаний.

Изменения претерпели практически все подсистемы SCADA КРУГ-2000:

Подсистема сигнализации и событий. К уже хорошо зарекомендовавшему себя принципу формирования сигнализации по переменным добавлен механизм сигнализации по событиям. При …

Каковы особенности цифровой экономики? Что лежит в основе цифровой промышленности? Почему так важно развивать IoT и насколько преуспели в этом российские предприятия? В статье приведен анализ современного этапа развития цифровизации в России и мире, позволяющий дать ответы на эти вопросы.

С 24 по 27 января 2023 года в Москве на территории ЦВК «Экспоцентр» пройдет новый сезон международной специализированной выставки пластмасс и каучуков. Традиционная выставка пластмасс, которую все участники хорошо знают, теперь работает под новым брендом RUPLASTICA. Обновление павильонов, еще более структурированная сегментация экспонентов, усиленная экспозиция выставки Recycling Solutions, широкое участие турецких компаний, актуальная повестка мероприятий деловых программ и перспективный проект Additive Minded — это и многое другое ждет участников и посетителей на выставочной площадке …

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центр Начало
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: