СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………...2
2. Определение MES………………………………………………………….3
3. Стандарты MES…………………………………………………………….4
4. Задачи MES…………………………………………………………………4
5. Отличия MES-систем от ERP……………………………………………...5
6. Ядро интеграции предприятия……………………………………….……7
7. Функции MES-11………………………………………..…………….…...8
8. Функции с-MES……………………………………………………….…..11
9. Преимущества MES………………………………………………………11
10. Примеры российскихMES……………………………………………….12
11. Список источников литературы и электронных ресурсов…………….13
ВВЕДЕНИЕ
Современное промышленное предприятие как объект автоматизации характеризуется обширным парком технологического оборудования, территориальной распределенностью, наличием всевозможных средств и систем связи и т.д.; вынуждено поддерживать высокий уровень конкурентоспособности, быстро реагировать на потребности рынка, оперативно расширять и развивать свои системы автоматизации в соответствии с ужесточающимися требованиями по надежности, энергоэффективности, экологичности, другими отраслевыми нормативами. Автоматизация на таком предприятии только начинается с уровня АСУТП, но отнюдь этим уровнем не заканчивается.
Для ведения планового хозяйствования в рамках современного предприятия необходимо построить многоуровневую систему автоматизации, включающую в обязательном порядке систему класса MES(ManufactoringExecutionSystem), играющую в едином информационном пространстве предприятия роль информационного моста между производственным (АСУТП) и управленческим (ERP) уровнями.
MES-системы
Определение MES
MES (сокр. от англ. ManufacturingExecutionSystem) — 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;
— документирует
производственные 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’аMcClellan’а, автора книги „Применение MES-систем“).
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. Стандарт ISA-95, «Интеграция систем управления предприятием и технологическим процессом» («Enterprise-ControlSystemIntegration»), который определяет единый интерфейс взаимодействия уровней управления производством и компанией и рабочие процессы производственной деятельности отдельного предприятия.
2.Стандарт ISA-88, «Управление периодическим производством» («BatchControl»), который определяет технологии управления периодическим производством, иерархию рецептур, производственные данные.
3.Сообщество Открытых Приложений (OpenApplicationsGroup, OAG): некоммерческое промышленное сообщество, имеющее своей целью продвижение концепции функциональной совместимости между бизнес-приложениями и разработку стандартов бизнес-языков для достижения указанной цели.
4.Модель процессов цепочки поставок (Supply-ChainOperationsReference, 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.
Задачи
Среди основных задач MES выделяются:
1. Активация производственных мощностей на основе детального пооперационного планирования производства.
2. Отслеживание производственных мощностей.
3. Сбор информации, связанной с производством, от:
· систем автоматизации производственного процесса,
· датчиков,
· оборудования,
· персонала,
· 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:
· Требования по номенклатуре производства,
· Изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, применяемых в процессе производства,
· Изменение спецификации продуктов,
· Доступность персонала и производственных мощностей.
9. Гарантирование соответствия применимым юридическим актам, например нормам Food and Drug Administration (FDA) США.
10. Соответствие вышеперечисленным индустриальным стандартам.
Отличия MES-систем от ERP
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.
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 (cashflow), 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 предприятия
Функции, 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.
Прибавочная стоимость продукции создается в производственных зонах (цехах, участках), поэтому инвестиции в повышение эффективности производственных процессов дают реальную отдачу.
Достоверная и своевременная информация, необходимая для принятия правильных решений, находится в производственных зонах.
Оптимизация управления технологическими процессами способна реально изменить финансовые показатели Вашего предприятия.
Прибыльность и эффективность Вашего предприятия зависит от людей в производственных зонах, возможности которых многократно усиливаются с помощью MES-системы.
При обнаружении критических и нештатных ситуаций в производственных зонах MES-системы быстро анализируют информацию и оперативно предлагают корректирующие решения.
Именно производственные зоны определяют конкурентоспособность Вашего предприятия, возможность его быстрой переналадки на изменение требований со стороны потребителей.
Функции MES-систем (MES-11)
Используя 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:
Контроль состояния и распределение ресурсов (RAS) — Управление ресурсами производства: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, документацией, инструментами, методиками работ.
Оперативное/Детальное планирование (ODS) — Расчет производственных расписаний, основанный на приоритетах, атрибутах, характеристиках и способах, связанных со спецификой изделий и технологией производства.
Диспетчеризация производства (DPU) — Управление потоком изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, посредством рабочих нарядов.
Управление документами (DOC) — Контроль содержания и прохождения документов, сопровождающих изготовление продукции, ведение плановой и отчетной цеховой документации.
Сбор и хранение данных (DCA) — Взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия.
Управление персоналом (LM) — Обеспечение возможности управления персоналом в ежеминутном режиме.
Управление качеством продукции (QM) — 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.
Управление производственными процессами (PM) — Мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора.
Управление техобслуживанием и ремонтом (MM) — Управление техническим обслуживанием, плановым и оперативным ремонтом оборудования и инструментов для обеспечения их эксплуатационной готовности.
Отслеживание истории продукта (PTG) — Визуализация информации о месте и времени выполнения работ по каждому изделию. Информация может включать отчеты: об исполнителях, технологических маршрутах, комплектующих, материалах, партионных и серийных номерах, произведенных переделках, текущих условиях производства и т.п.
Анализ производительности (PA) — 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 ТО и ремонтами (MM), а также цеховому документообороту (DOC) — функции, востребованные в дискретных производствах — были исключены из базовой модели MESA-11 применительно к процессным производствам. Разработка новой модели CollaborativeManufacturingExecutionSystem (c-MES) была вызвана тем фактом, что при управлении процессными производствами 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, с 1994 по 2004 год появились информационные системы, реализующие исключённые функциональные возможности:
AdvancedPlanning&Scheduling (APS) — решают задачи составления производственных расписаний в рамках всего предприятия,
EnterpriseAssetManagement (EAM) — отвечает за управление техническим обслуживанием и ремонтами.
В зависимости от характера, масштаба и особенностей производственных структур и самих систем, существуют различные комбинации сочетаний корпоративных систем ERP, APS и MES в общей структуре информационных систем управления предприятием.
Функции c-MES
RAS (англ. ResourceAllocationandStatus) — контроль состояния и распределение ресурсов.
DPU (англ. DispatchingProductionUnits) — диспетчеризация производства (координация изготовления продукции).
DCA (англ. DataCollection/Acquisition) — сбор и хранение данных.
LUM (англ. Labor/UserManagement)— управление людскими ресурсами.
QM (англ. QualityManagement) — управление качеством.
PM (англ. ProcessManagement) — управление процессами производства.
PTG (англ. ProductTracking&Genealogy) — отслеживание и генеалогия продукции.
PA (англ. PerformanceAnalysis) — анализ эффективности.
Преимущества MES
Благодаря использованию современных MES-систем появилась возможность увеличить скорость обработки производственных заказов практически в два раза на фоне снижения на 25% объемов незавершенного производства. Применение MES дает возможность составлять и своевременно корректировать детальные производственные расписания, что, в свою очередь, позволяет более точно определить фактическую себестоимость изготовления как каждой отдельной детали, так и всего изделия полностью. Значительным свойством MES-систем является выполнение расписаний. APS-системы, встроенные в планирующий контур ERP, составляют производственные расписания только в том случае, если в портфель внесены заказы новых изделий или работ, корректировать их в режиме реального времени довольно сложно, в результате чего использование APS-систем в мелкосерийном производстве становится серьезной проблемой. В этих случаях MES-системы работают более гибко и оперативно, пересчитывая и корректируя расписания при любых отклонениях производственных процессов, благодаря чему повышается гибкость и динамичность производства.
Примеры российскихМES-систем
ФОБОС традиционно используется на крупных и средних машиностроительных предприятиях.
YSB.Enterprise.Mesвозникла из деревообрабатывающей промышленности ориентируется на сектор средних и мелких предприятий.
Система PolyPlan имеет меньший набор функций MES, но позиционируется как система оперативно-календарного планирования для автоматизированных и гибких производств в машиностроении.
Итог:Использование МES-системы раскрывает перед управленческой командой предприятия новые возможности совершенствования механизма производства, поскольку с ее помощью можно: корректировать в реальном времени технологию выпуска продукции; оценивать эффективность работы отдельных производственных подразделений; определять места и причины возникновения брака; контролировать реализацию планов выпуска продукции и корректировать эти планы, исходя из реальной обстановки; вести мониторинг износа действующего оборудования и измерительных приборов.
Для топ-менеджмента предприятия МES-системы интересны своими вычислительными возможностями, создающими полную "прозрачность" основного производства на всех его участках. Благодаря мобильности системы руководитель предприятия может оперативно получить интересующую информацию через интернет в любом месте, где бы он ни находился.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫИ ЭЛЕКТРОННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) MES системы [Электронный ресурс]:MES системы URL: https://mescontrol.ru/articles/systems (дата обращения: 01.10.2017).
2) MES-системы: функции и преимущества[Электронный ресурс]:URL: https://www.tadviser.ru/index.php (дата обращения: 01.10.2017).
3) MES, Википедия [Электронный ресурс]:URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/MES (дата обращения: 01.10.2017).