Оценка качественных показателей проекта. Внедрение MES-системы управления производством с использованием промышленных компьютеров IFC Международный опыт эффективность внедрения mes систем маккензи

Целесообразность внедрения такой системы диктует и ситуация на рынке. Ужесточаются требования госрегулирования и крупных клиентов (в особенности в каучуковом бизнесе), касающиеся прослеживаемости производимых партий продукции, продолжается рост энерготарифов, усиливается конкуренция. В этой связи задачи эффективного управления себестоимостью производства и сокращения издержек становятся приоритетными для сохранения конкурентной способности продукции. MES дает возможность решить эти проблемы. Система предоставит предприятиям набор инструментов, позволяющих более эффективно управлять производством, а корпоративному центру - оперативную информацию для проактивного принятия решений. BASF, DuPont, Ineos и другие лидеры мировой нефтехимии внедрили и развивают у себя MES-системы, расширяя их функциональность для охвата всего операционного менеджмента.

Что такое MES?

MES нужна для автоматизации производственного менеджмента. Эта система консолидирует в режиме on-line массив данных, поступающих с АСУ ТП, узлов учета и автоматизированных рабочих мест (АРМ) ручного ввода. Прикладные модули системы оперируют всем объемом информации, накопленным в базе данных. Таким образом, происходит обобщение и перевод в удобную для анализа форму всей информации по предприятиям.

При этом MES и ее подраздел LIMS (содержит лабораторную информацию, информацию по контролю качества и т.д.) обеспечат необходимыми данными внедряемую систему ERP, систему управления цепочками поставок и производственную систему. Так, ПСС задействует ряд показателей, позволяющих оценить эффективность производства (ключевой среди них - время полезной работы). MES поможет их рассчитать, избавляя команду от рутинных действий по сбору и обработке цифр, более того, значительно ускоряя эту процедуру, поскольку данные с производственных площадок приходят в режиме реального времени, в удобной стандартной форме. Для ERP и управления цепочками поставок MES передаст данные производственного учета с нижнего уровня (узлы учета и АСУ ТП).

Вообще, вся необходимая для планирования информация становится доступной и однозначно интерпретируемой. Создается единое информационное бизнес-пространство предприятий и дирекции, содержащее актуальную информацию по технологии, энергопотреблению и качеству.

Модули системы

База данных реального времени служит для сбора информации с систем управления технологическим процессом, автоматизированных узлов учета и прочих источников оперативных данных о производстве. В базе крупных предприятий хранятся сотни тысяч параметров и событий. История изменения каждого параметра архивируется как ежесекундно обновляемый временной ряд. К этим данным можно обратиться через приложения, например: технологический мониторинг (о котором ниже) позволяет построить график и ретроспективно увидеть, как меняется конкретный параметр в заданный период. К сохраняющимся в базе данным можно обратиться спустя годы.

Технологический мониторинг и диспетчерское управление - эти модули оперируют всем объемом информации, накопленным в базе данных, позволяя пользователю «держать руку на пульсе» производственного процесса. Для диспетчера предприятия MES сводит с разрозненных заводских систем управления всю информацию в одно «окно», давая обзор состояния предприятия в реальном времени. Диспетчер видит движение сырья, полуфабрикатов, готовой продукции. Он получает тревожные сообщения, показывающие, где ситуация отклоняется от нормальной, и может моментально отреагировать на риск возникновения внепланового простоя или любого другого инцидента. Единая система облегчает координацию между цехами, позволяет ввести функцию «единой диспетчерской» на предприятии.

Первичный производственный учет. Этот модуль автоматизирует создание отчетности. Сегодня на предприятиях производственная отчетность формируется вручную. В этом участвуют десятки специалистов. Автоматизация исключает человеческий фактор, включая в отчет прозрачные и непротиворечивые данные. Всегда есть возможность увидеть, какие исходные данные стоят за каждой цифрой в отчете. Модуль увязывает системы планирования с фактическим состоянием производства. Выполнение плана контролируется в режиме реального времени.

Модуль анализа эффективности производства и энергоснабжения позволяет выявлять зависимости между параметрами технологического процесса, а также установить основные факторы, которые влияют на эти параметры. Так, посмотрев статистику работы установки за несколько лет, технолог может определить оптимальный расход пара для выпуска продукта целевого качества. MES предоставляет технологам и специальные программы, облегчающие установление расходных норм и оптимального режима. Например, связав производственные и энергетические параметры, можно оптимизировать энергопотребление, производя при этом те же объемы продукта того же качества.

Материальный и энергетический баланс . Уже первичный производственный учет позволяет уменьшить ошибки в передаче данных и локализовать потери. Квинтэссенцией производственного учета является сведение согласованного материального и энергетического баланса. Нынешние методы согласования баланса основаны на ряде приближенных расчетов и не позволяют получить достоверных значений по каждому объекту предприятия. К тому же отсутствует прозрачный и объективный механизм распределения общезаводских потерь между цехами и установками, а это мешает идентифицировать потери в месте их возникновения. Задача в том, чтобы обнаружить источники и причины потерь. Планирование и мониторинг потребления энергоресурсов организуются по тому же принципу. MES собирает данные в on-line, агрегирует их и показывает фактическую ситуацию по энергопотреблению. По консервативным оценкам, правильное применение всех модулей MES (вместе с техническим приборным учетом энергоресурсов, грамотными управленческими процессами и системой мотивации энергосбережения) даст сокращение потребления на 3-5%. Это 1-1,5 миллиарда рублей в год по всем предприятиям СИБУРа.

MES уже в СИБУРе

Уже сейчас в дирекции углеводородного сырья каждые 2 часа данные с 24 узлов учета попадают в MES, и каждые сутки сводные показатели загружаются в ERP. В дирекции пластиков и оргсинтеза мониторят с помощью MES выпуск и качество продукции «Сибур-Химпрома». В дирекции синтетических каучуков на «Тольяттикаучуке» также активно используются данные АСОДУ, а топ-менеджеры «Воронежсинтезкаучука» даже попросили вывести данные из системы АСОДУ (оперативного диспетчерского управления) на свои iPad.

Есть предприятия, которые еще до начала корпоративной программы пытались внедрить у себя MES. Это «Сибур-Химпром», «Воронежсинтезкаучук», «СибурТюменьГаз», «Юграгазпереработка», «Тольяттикаучук», «ПОЛИЭФ». В первую очередь, внедрялись самые простые, базовые модули MES. Однако локальное внедрение на каждом отдельном предприятии менее эффективно, чем корпоративная система. А главное, важно внедрять MES вместе с ERP, ПСС и другими корпоративными проектами, которые позволят раскрыть весь ее потенциал.

В рамках корпоративной программы разработано целевое видение функции «Эффективность производства». Определены требования к системам и уровню интеграции, выбраны IT-платформы. Подраздел LIMS внедряется на «Томскнефтехиме», «Тобольск-Нефтехиме», «Тольяттикаучуке» и «Тобольск-Полимере». Разработана дорожная карта внедрения MES/LIMS по всей компании. Первую очередь внедрения предполагается завершить к 2015-му, а вторую - к 2017 году.

Проектируется типовое MES-решение для предприятий СИБУРа. При этом краткосрочные проекты-ускорители внедряются уже сейчас, что позволяет сократить время внедрения MES и продемонстрировать ее работу на реальном производстве. Скажем, на площадке «Сибур-Химпрома» сейчас внедряется модуль «первичный производственный учет». В дальнейшем он будет использован для демонстрации работы системы. Это позволит быстрее получить обратную связь от будущих пользователей и опробовать типовые решения.

О пользе автоматизации

Директор функции «Обеспечение информационной инфраструктуры производственных бизнес-процессов» Лев Бондаренко.

Мы активно обсуждаем с предприятиями необходимость автоматизированного сведения материального баланса для повышения эффективности. Поднимать эффективность невозможно без систем контроля за операционной деятельностью (например, важно отслеживать соблюдение расходных норм, величины безвозвратных потерь). Мы предлагаем руководству предприятий усилить контроль за этими показателями: «Есть проблема с потерями? Есть проблема с нормированием? Вот инструмент, который поможет». По нашему опыту, люди сначала относятся к новому инструменту осторожно, а потом жить без него не могут - настолько привыкают к тому, что любая информация по любому производственному объекту доступна на кончике пальца. Причем этот инструментарий востребован на всех уровнях: от базового уровня производственных смен до высшего руководства компании. Сейчас на площадки пришло ощущение, что заказчиком MES/LIMS, прежде всего, выступают они сами. И нам очень важно, чтобы люди не разочаровались. Мы собираем пользовательские требования, проводим глубокие интервью, выясняя, что именно хотят от MES. Эта информация ляжет в основу типового решения - стандарта MES для СИБУРа. Причем в некоторых исключительных случаях (например, в случае процесса «сортировка брикетов по партиям» на производстве каучуков) мы можем для пользы дела немного отступить от стандарта.

Директор по производству дирекции синтетических каучуков СИБУРа Сергей Полонянкин.

Когда я работал на «Тольяттикаучуке», ежедневно пользовался системой оперативного диспетчерского управления (АСОДУ), которая была установлена на производстве бутилкаучука. В системе меня интересовала температура полимеризации, сухой остаток, количество аппаратов в работе, уровень в парках. Все это я мог отслеживать со своего компьютера. Я мог посмотреть, как отработала ночная смена, каковы актуальные параметры в системе, в чем проблемы, если они есть. Это лучше, чем кого-то спрашивать: человек может не понять вопрос или быть недостаточно компетентным, кто-то постесняется или даже побоится сказать правду. А в автоматизированной системе все видно, информация корректна, объективна, представлена в виде графиков. Видны тренды. Я был очень доволен и сейчас выступаю за то, чтобы эта система, хоть она и недешевая, была установлена на других производствах предприятия. Точно могу сказать, что внедрение MES позволит более эффективно вести процессы, постоянно отслеживать наши затраты и объективно, адекватно и более оперативно реагировать на отклонения, которые возможны в работе.

Технический директор «СибурТюменьГаза» Алексей Бикетов.

Внедрение автоматизированной диспетчерской системы было обусловлено необходимостью оперативного получения производственных показателей работы предприятий в режиме оn-line. С внедрением автоматической центральной диспетчерской (АЦД) диспетчеры освободились от рутинной работы по сбору информации по телефонам, факсам и ручного ведения режимных листов. На видеопанели в центральной диспетчерской в Нижневартовске в реальном времени отображается информация по основным производственным показателям работы предприятий «СибурТюменьГаза». А когда диспетчеру доступна самая свежая информация, качество принятия решений повышается в разы. В текущем году реализована автоматическая передача данных по переработке сырья и выпуску готовой продукции из АЦД в ERP СИБУРа, что значительно сократило время занесения информации и риски искажения при ручном вводе.

Егор Соколов, Анастасия Дроздова, Геннадий Метан

MES-система - обязательная составляющая организации производства западных компаний, но редко используемая в России, - должна стать технологической базой для внедрения производственных стандартов мирового класса для большинства отечественных производителей, независимо от конкретной отрасли, используемого оборудования и квалификации рабочих, занятых на производстве.

Введение

Сегодня трудно не согласиться с тем, что уровень производства в России растет, а сами цеха качественно отличаются от цехов 20-летней давности. Появляется все больше автоматизированных сборочных производств, растет номенклатура комплектующих. Вместе с тем не прекращается поток контрафактных изделий из стран Азии. В подобных условиях эффективная работа руководителя невозможна без четкого понимания того, что и как происходит на производстве в данный момент.

Есть все основания полагать, что ближайшие два–три года станут переломным этапом в развитии новых подходов к управлению производством в России, так как руководители все большего количества компаний задумываются об автоматизации процесса управления, а разработчики программного обеспечения предлагают новейшие программные средства.
К таким новейшим программным средствам относится в первую очередь система управления производственными процессами (Manufacturing Execution System, MES), поднимающая культуру производства на более высокий уровень.

Современные MES-системы позволяют решать следующие задачи:

отслеживать и контролировать параметры производственных процессов и последовательность технологических операций;
учитывать партии компонентов и материалов, применяемых в каждом выпускаемом изделии;
готовить программы для оборудования и рабочие инструкции персонала;
планировать производство;
собирать данные с автоматических и ручных контрольных устройств и проводить их статистический анализ;
вести удаленный мониторинг производственного процесса;
устанавливать связи между производством и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом продаж и менеджментом.

Программное обеспечение для управления производством (MES-система) является связующим звеном между ориентированными на финансово-хозяйственные операции ERP-системами и оперативной производственной деятельностью предприятия на уровне цеха, участка или производственной линии.

Информационно-управляющая структура производственного предприятия

Сегодня ведущие разработчики ERP-систем уже ввели в свои продукты модули планирования производства, но они имеют невысокую скорость реакции на изменение требований производства, так как в ERP-системах слишком велик объем информации административного и финансового плана. Поэтому применение ERP-систем не позволяет оптимизировать планы по большому количеству параметров.ERP-системы ориентированы на планирование выполнения заказов, то есть отвечают на вопросы, когда и сколько продукции должно быть произведено. MES-системы фокусируются на вопросе, как в действительности продукция производится, поэтому и оперируют более точной информацией о производственных процессах.

Европейский опыт показывает, что использование MES-систем не только обеспечивает прослеживаемость и статистический анализ производства, но и позволяет более эффективно использовать технологическое оборудование, что в целом ведет к значительному повышению качества выпускаемой продукции и эффективности производства.

Внедрение таких систем приводит к значительному повышению эффективности производства за счет:

сокращения производственного брака;
снижения объема незавершенного производства и его 100%-ного учета;
обеспечения оптимальной загрузки оборудования;
снижения себестоимости продукции, расходов на заработную плату и энергозатрат;
значительного уменьшения производственного времени на выполнение заказа, сокращения скорости обработки производственного заказа;
сокращения накладных расходов;
повышения уровня технологической культуры производства.

Несмотря на очевидные плюсы, распространение любых программ в нашей стране происходит медленно. Одна из причин - ошибочное мнение руководителей о несоответствии затраченных средств, с одной стороны, и о реальной отдаче - с другой. Сложно представить современное предприятие, работающее без программы 1С, которая стала стандартом для автоматизации бухгалтерского и налогового учета. А ведь совсем недавно и представить было нельзя, что покупка и внедрение такой программы решит многие проблемы по ведению хозяйственной деятельности. Это касается и программ для управления производством, которые для западных производственных компаний стали стандартным оснащением наряду с оборудованием. Другая причина - внедрение MES-систем обеспечивает высокую степень открытости производства, выявляя все проблемы, связанные с простоями оборудования, незавершенным производством, фактическим браком, незадействованными резервами. Не каждый руководитель из окружения директора захочет такой прозрачности, поэтому будет всячески препятствовать приобретению программы.

Когда на предприятии становится насущным вопрос внедрения систем управления производством, обычно выбирают один из трех путей развития ситуации:

Приобретение стандартных ERP-систем с последующими бесконечными доработками программы под производственный процесс, что ведет к постоянным расходам на ее поддержку.
Разработка собственного программного обеспечения, что также ведет к увеличению расходов в связи с ростом штата программистов.
Отказ от программного обеспечения и внедрение трудоемких и медленных процедур документирования и отчетности.

Сегодня на рынке много различных программных продуктов для управления производством. Многие из них являются лишь средством сбора информации о цеховых задачах и станках. Некоторые из них до сих пор не связаны с ERP-системами, например 1С. Другие являются системами сбора производственных данных, визуализируют эти данные и подготавливают отчеты о производстве.

Новый подход к организации производства предлагает компания Aegis Software. Имея многолетний опыт, сотрудники Aegis разработали универсальную MES-платформу FactoryLogix, специально созданную для производства и сборки электроники.
Программное обеспечение компании Aegis - это:

прослеживаемость модульного изделия вплоть до единичного компонента;
100%-ный учет незавершенного производства;
электронный документооборот;
имитация интеллектуальных питателей;
контроль последовательности и параметров технологических операций;
сбор и анализ данных о результатах автоматических и ручных контрольных операций: от АОИ до ОТК;
мощнейший статистический блок.

Давайте рассмотрим отличия традиционной модели построения системы управления производством и модели, предлагаемой компанией Aegis.

Сравнение моделей системы управления предприятием

Принято считать, что внедрение отдельных подсистем приводит к значительным затратам на обслуживание и доработки. О какой экономии можно говорить, когда программы, позиционируемые как MES-системы, в действительности являются набором программных средств, которые в целом имеют большой объем функций, но на самом деле остаются отдельными разрозненными подсистемами? Необходимость настройки и интеграции этих инструментов для выполнения конкретных целей на конкретном заводе приводит к большим расходам и росту штата.Современные MES-системы должны обладать широким функционалом, большими аналитическими возможностями, иметь комплексный охват производства, и все это по разумной цене. Технически все выглядит просто - единое программное обеспечение, которое не требует значительных доработок в рамках своего функционала и написания дополнительных модулей для обмена данными с установками. Все находится на центральном сервере и работает по одной схеме. Единственное, что требуется, - это обмен данными с системами ERP и PDM, впрочем, это не всегда нужно производству.
Программное обеспечение FactoryLogix, которое развернуто на различных предприятиях, используется без какого-либо изменения программного кода. Помимо этого, нет проблем с внедрением и временными задержками при переходе на «новые рельсы», что является характерным недостатком больших систем. Адаптация системы к производственному процессу конкретного предприятия происходит в рамках интерфейса программы без привлечения сторонних и собственных программистов.

Рассмотрим, как применение этого нового подхода к построению системы решает проблемы производства по сборке электроники.

Данные об изделии поступают на рабочие станции инженеров и технологов, а затем обрабатываются в системе в режиме рабочей группы. Часть специалистов подготавливает спецификации, в то время как другие редактируют процесс сборки. Параллельно удаленно программируются установки.

Готовые данные передаются в цех только после электронного подтверждения. После запуска производства система отслеживает, чтобы нужный компонент, инструмент, материал, программа, необходимые на каждой установке, соответствовали документации. При этом система сама предупреждает о том, что производственный процесс отклонился от нормального хода, сразу же после того, как это произойдет.

Разработанные на этапе подготовки производства визуальные интерактивные инструкции в цифровом виде выводятся на мониторы операторов и сборщиков. Это позволяет устранить риск допустить ошибку при сборке, а также ликвидирует бумажный документооборот в цеху.
В ситуации, когда заказчику неожиданно потребовалось, например, изменить ревизию изделия, система адресно рассылает все изменения на все участвующие в сборке установки.
Все данные, необходимые для мониторинга производства в реальном времени, попадают в систему как с помощью средств обмена данными с оборудованием, так и с помощью средств взаимодействия с операторами - специальных терминалов и сканеров, установленных рядом с производственными центрами.

Использование инструментов наблюдения за производством в реальном времени позволяет обнаружить проблемы еще тогда, когда их можно решить, не прикладывая больших усилий. Ведь очень часто случается, что многие серьезные проблемы (например, неверные настройки машины, использование несоответствующей пасты, повышение доли брака из-за чрезмерной влажности и т. п.) обнаруживаются только в конце смены, когда появляется брак и ничего исправить уже нельзя.

При выполнении работ с одновременным контролем и тесным взаимодействием всех участников процесса существенно сокращаются сроки выпуска нового изделия. Такая система позволяет в режиме реального времени реагировать на возникающие отклонения.
Система FactoryLogix построена по модульному принципу, это позволяет заказчику внедрять программу постепенно, с последующей доустановкой необходимых модулей.

Модуль NPI

Система управления производством должна «понимать» продукт, который необходимо произвести, поэтому ядром FactoryLogix является модуль NPI («введение нового изделия»), который распознает CAD-данные, спецификации, BOM-файл и сам процесс. Этот модуль значительно сокращает время от разработки изделия до запуска его в производство. Именно с модуля NPI начинается развертывание системы на предприятии.
Рассмотрим подробнее функционал этого модуля.

Процесс подготовки производства осуществляет команда инженеров и технологов, которые создают маршрутные карты, рабочие инструкции, машинные программы, планы обеспечения качества и программы тестирования. Многие задачи зависят от успешного завершения предыдущих этапов производства, критические процессы также не должны быть упущены из виду.

Менеджер задач

Менеджер задач позволяет организовать последовательность выполняемых операций любого масштаба таким образом, чтобы не допустить технологических ошибок. Руководители могут распределить задачи на весь процесс разработки, в том числе закрепить ответственных лиц. В результате мы получаем автоматизированную согласованную работу всех отделов, подразделений и цехов завода.

Графики загрузки сотрудников

Определение процесса сборки

Инженер определяет процесс, а не физический маршрут, что дает полную свободу и возможность организовать сборку на разрозненных линиях, с разнообразным количеством отдельно стоящих единиц оборудования и операций, выполняемых как на автоматических установках, так и вручную. Также можно организовать прослеживаемость изделий на протяжении всего жизненного цикла, включая переделки, ремонт, возврат брака, восстановление и обновление. Новые технологические операции могут быть легко добавлены в процесс сборки, в том числе в режиме реального времени на серийных изделиях.

Управление сборкой

Как и компоненты, сборочные единицы также являются деталями изделия, и программа работает с ними одинаково. Система предоставляет наглядную иерархическую структуру изделия и связывает внутренний заводской номер изделия с идентификационным номером установленного компонента, при этом поддерживается инструмент ревизий изделий. Значительно упрощается обработка спецификаций с различными ревизиями изделий, происходит сравнение составов изделия и выдается список различий при формировании производственного заказа.

Импорт данных

Зачастую спецификации составляются с ошибками и неправильно форматированы. Мощный инструмент конвертации данных позволяет импортировать любой текст или таблицу без написания дополнительных скриптов. С помощью простого графического интерфейса пользователь шаг за шагом приводит спецификацию в нужную форму, при этом система автоматически распознает заголовки, знает все типы позиционных обозначений компонентов, извлекает их, делая спецификацию пригодной к использованию.
Конструкторские данные также имеют важное значение на всех этапах производства, включая сборку, испытание, контроль качества и программирование. Все известные форматы CAD-данных распознаются системой и могут быть привязаны, например, к рабочей инструкции оператора на конкретном рабочем месте участка сборки. Модуль импорта CAD-данных автоматически распознает тип файлов и преобразует его из формата САПР программы в удобный визуальный формат для последующего использования при построении процесса производства. Модуль импорта FactoryLogix на протяжении десятка лет совершенствовался и за это время «научился» поддерживать различные файлы, в том числе файлы устаревших форматов и машинные файлы. В случае отсутствия CAD-данных возможен импорт из Gerber-файлов. Все это дает полную информацию о конструкции и облегчает работу оператора при сборке.

Создание рабочих инструкций

Программа позволяет максимально подробно разрабатывать рабочие инструкции для всех видов сборки. Информация берется из конструкторской документации и данных о компонентах и материалах, документация поддерживает буфер обмена, используется мультимедийная презентация материала, даются гиперссылки на вторичные документы или объекты, а также полный набор аннотаций и графические инструменты. Такая интерактивная инструкция облегчает работу операторов, последовательно выдавая шаг за шагом описания того, что нужно сделать на каждой операции для качественной и быстрой сборки. Поддержка шаблонов ускоряет создание пошаговых инструкций.

Инструкция по сборке платы

Электронный архив

Помимо создания собственной документации, программа дает возможность пользователю размещать любые второстепенные документы, например руководства пользователя, стандарты, руководящие документы и т. п., или ссылаться на них.

Программирование установок в режиме off-line

Программа поддерживает программирование всех машин, выпускаемых с конца 1980-х годов. Осуществляется простое и быстрое программирование и поддержка библиотек для установщиков принтеров, печей, АОИ, диспенсеров и т. д. Поддерживаются сотни интерфейсов различного оборудования. Многие современные модели оборудования напрямую взаимодействуют с программой, обеспечивая беспрепятственную и быструю подготовку производства изделия еще до того, как оно поступит на участок.
Модуль NPI является лишь частью большого комплекса. Помимо него в системе есть модуль управления складом и материальными ресурсами, модуль прослеживаемости и управления качеством, модуль отчетности и анализа производства и многие другие.
Мы продолжим знакомить читателей с широкими возможностями системы FactoryLogix и в следующем выпуске журнала расскажем о модуле Logistic, отвечающем за организацию склада, мониторинг и оптимизацию материальных потоков, и о модуле Production, разработанном для отслеживания незавершенного производства, контроля маршрута изготовления, сбора данных о качестве и испытании изделия.

Заключение

Сегодня управление предприятием без современных программных средств невозможно. Это относится и к управлению производством. Поэтому для модернизации предприятий и развития их потенциала, кроме систем для ведения хозяйственной деятельности, в производстве необходимы системы MES, которые должны быть обязательным производственно-ориентированным компонентом управления.

ЦЕЛИ ПРОЕКТА

Стратегическая цель проекта - предоставить руководителям предприятий и управляющей компании единую систему получения объективной информации и ежедневного оперативного управления производством металлопроката на предприятиях.

Задачи проекта:

Привести методики учета всех предприятий к единым стандартам;
Реализовать учет операций обработки металла на всех операциях от поступления сырья до сдачи готовой продукции - от слитков чистых металлов до сдачи металлопроката глубокой степени обработки из более чем 50 сплавов;
Переработать системы прослеживаемости партий для целей планирования и последующей автоматизации системы прослеживаемости;
Разработать организационные и методологические мероприятия для контроля за корректностью и своевременностью внесения информации. Автоматизировать функции контроля в информационной системе;
Полностью избавиться от бумажного документооборота и «лоскутных» систем автоматизации в цехах всех предприятий - исключить дублирование информации в информационных системах и на бумажных носителях;
Подключить имеющееся весовое оборудование к системе для автоматизации получения данных;
Внедрить системы сквозной партионной прослеживаемости - от выходного сертификата качества, до партии поступившего сырья;
Внедрить систему учета и контроля наличия персонала в цехе;
Внедрить ежедневный автоматический расчет сдельной заработной платы;
Разработать системы сквозного контроля соответствий выработки рабочих, обработанного металла, потраченных ресурсов, сформированных отходов;
Разработать систему отчетности для всех пользователей - от мастера участка цеха на предприятии до генерального директора управляющей компании на основании единого массива информации;
Реализовать контроль предприятий за оперативной деятельностью предприятия на уровне ежедневных операций движения запасов, трудовых ресурсов.

Начав проект внедрения MES-системы, руководство управляющей компании УГМК-ОЦМ в первую очередь ставило перед проектной группой цель повышения эффективности работы цехов предприятий, улучшения технико-экономических показателей предприятий, увеличения гибкости на конкурентном рынке и повышения культуры производства. При достижении поставленной цели должны быть запущены постоянные процессы модернизации схем производства, привнесены новые технологии непосредственно на уровень рабочих, предоставлены инструменты для постоянного совершенствования производства.

Ситуация до внедрения

Под управлением ООО «УГМК-ОЦМ» объединены предприятия, специализирующиеся на производстве цветного металлопроката ОАО «КЗ ОЦМ», ПАО «РЗ ОЦМ», ЗАО «Кольчугцветмет» (2007-2017). Наряду с продукцией данных предприятий компания реализует прокат АО «Fabrika Bakarnih Cevi» (Сербия, г. Majdanpek).

Все предприятия имеют длинную историю самостоятельного развития и до старта проекта не имели систем управления производственными процессами - в лучшем случае были автоматизированы некоторые функции в виде локальных автоматизированных мест. Бумажные системы учета на предприятиях значительно отличались друг от друга, были на качественно различных уровнях. Отчетность предприятиями готовилась ежедневно в ручном режиме со значительными погрешностями и многократным дублированием в различных отчетах. Расчет заработной платы, учет потерь выполнялся ежемесячно вручную. На предприятиях не велась сквозная маркировка продукции, зачастую цеха представляли собой «черный ящик» для всех остальных служб.

Уникальность проекта

В рамках проекта перед проектной группой была поставлена комплексная задача по повышению культуры производства, выявления слабых мест производства, снабжения руководителей всех уровней достоверной и оперативной информацией о состоянии производственных процессов в цехе, подготовке к централизации системы планирования производством. Без внедрения MES систем решить поставленные задачи на территориально разрозненных предприятиях (от Уральского Региона до Восточной Европы) невозможно. Особенную сложность проекту добавляло, то, что предприятия не имели зачатков автоматизированных систем управления, что потребовало значительных организационных, мотивационных и психологических аспектов проекту.

На проекте были переработана методологии учета металла, разработана единая система прослеживаемости металла и штрихкодирования, выработаны способы учета операций обработки и пр. Методология учитывает большую нестабильность производства - потери при хранении, погрешности измерительных приборов, ошибки маркировки, выход из строя частей информационной системы - все эти факторы не должны останавливать работу системы. Кроме того, проект совпадал со значительной̆ реконструкцией̆ самих предприятий — рушились старые технологические цепочки, создавались новые, постоянно менялся состав цехов. Участие в проекте как российских, так и зарубежных предприятий добавляло в проект необходимость интернационализации системы, учета местных особенностей̆ менеджмента, законодательства и менталитета.

Проектная команда состояла из бизнес-аналитиков, технологов, разработчиков 1С:Предприятие, администраторов, специалистов производственных служб - всего не более 30 человек, которые располагались в различных регионах России и за рубежом.

В рамках проекта был разработано унифицированное специализированное рабочее место - точка учета металла с учетом работы в агрессивных условиях - от уличных мест до мест около плавильных печей с сильной загазованностью и загрязненностью. Все партии устройств были изготовлены на предприятии «Штрих-М». Для облегчения работы сотрудников, работающих на оборудовании в непрерывном режиме, было разработано мобильное приложение, работающее в офлайн и онлайн режимах. Измерительные приборы (стационарные и крановые весы) подключены к системе через самостоятельно разработанные контроллеры.

Система работает в режиме реального времени - все операции непосредственно после их выполнения отражает непосредственный их исполнитель - рабочий или бригадир. Фиксация операций задним числом невозможна, включая исправления, а сам металл на предприятиях не движется без отражения в системе. Сама методика движения металла, маркировка, регламенты обслуживания содержат всевозможные варианты появления неопределенностей, ошибок работников, намеренного искажения информации. На проекте была пересмотрена система управления и мотивации рабочего персонала для отражения в них всех операций сразу после отражения.

Перевод системы в режим реального времени также потребовал многократного резервирования аппаратного и программного обеспечения.

Публикации о проекте

УГМК-ОЦМ: ОПЕРАТИВНЫЙ УЧЕТ ОХВАТЫВАЕТ ВСЕ ЭТАПЫ ПРОИЗВОДСТВА
Информационная система стала неотъемлемой частью производственного процесса

Дополнительная информация к описанию проекта

Дополнительную информацию о проекте можно почерпнуть из приложенных видео-файлов и презентационных материалов (см. п. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФАЙЛЫ и п. ПУБЛИКАЦИИ О ПРОЕКТЕ).

Результаты проекта

Поставленные перед проектной группой задачи были выполнены - с помощью MES-системы руководство цехов, предприятия и управляющей компании получает исчерпывающую информацию о работе всех цехов всех предприятий в режиме реального времени, производится анализ выполняемых действий - принимаются решения о выполнении улучшений в производстве.

С точки зрения MES-системы решены следующие задачи:

Разработана комплексная производственная система - методология, учетная информационная система, регламенты обслуживания и снабжения;
Разработана надежная информационная система, легко адаптирующаяся к изменениям технологических процессов, имеющая несколько уровней резервирования;
Внедрены регламенты обслуживания информационных систем;
Полностью ликвидированы бумажные системы прослеживаемости и учета в цехах и заменены на данные в информационной системе - маршрутные листы, маршрутные карты, наряды на выработку, сертификаты годности на продукцию, накладные на передачу металла между участками;
Для стационарных и крановых весов (различных типов и производителей) разработаны контроллеры для подключения к информационной системе;
Исключено дублирование вводимых данных;
Маршрут партии можно контролировать с помощью мобильных устройств;
Выполняется сквозное штрихкодирование всего металла - от поступления на завод до отгрузки продукции;
Операции обработки регистрируют в системе сами работники после фактической обработки металла;
Отчетность руководству предприятия и в управляющую компанию предоставляется в режиме онлайн;
Реализован учет явки работников и расчет сдельной зарплаты рабочих;
Автоматизирован сбор анализов и служб контроля качества;
Ведется учет выработки оборудования и крупной оснастки.

После достижения определенного уровня развития системы руководители осознали, что через изменение MES-системы можно привносить в производство новые веяния, влиять на культуру производства. Информационная система стала неотъемлемой частью производственного процесса и бумажные системы, такие как маршрутные карты, рапорты выработки, уже ликвидированы. Просто внедрив информационную систему таких тектонических сдвигов не достичь, но в наших условиях система является той основой, через которую уже проводятся многие новшества в жизнь заводов.

По мере внедрения системы разработчики получают возрастающий поток пожеланий пользователей — это ли не признак того, что система стала неотъемлемой частью производственной системы. И система постоянно развивается — например, активно повышается мобильность работников: внедряются мобильные терминалы, рассматриваются варианты перехода на электронные бирки и т. д.

29.11.2013, Пт, 12:11, Мск

Сегодня промышленные предприятия озабочены повышением эффективности. Эта задача затрагивает в первую очередь организацию производственных процессов. Как оптимально загрузить мощности? Как сократить цикл производства и при этом не снизить качество продукции? Как грамотно спланировать работу завода в краткосрочном и среднесрочном периоде? Как вообще узнать, что именно и в каком цеху производится в данный момент? К сожалению, на многих российских предприятиях подобные вопросы «повисают в воздухе». Ответить на них помогают системы управления производственными процессами (Manufacturing Execution System, MES). В России примеров их использования пока немного. О проектах внедрения MES-решений и их возможностях в интервью CNews рассказывает Антон Сушкевич, генеральный директор «Энвижн Груп» .

страницы: предыдущая | | 2

Автоматизацией производства на базе MES мы занимаемся преимущественно в интересах нефтяных компаний, предприятий электроэнергетики, горнодобывающей и металлургической промышленности. Тут нам помогают крепкие партнерские отношения с мировыми производителями MES-платформ – OSIsoft и Wonderware Invensys. Мы наработали высочайший уровень экспертизы в нефтепереработке и нефтехимии. Внедрения MES в этом секторе мы проводим с 2009 года, при этом некоторые наши эксперты работают в отрасли более 20 лет. Поэтому мы можем «похвастаться» продуманным методологическим подходом и солидным опытом внедрений: созданные нами системы работают на нескольких крупных нефтеперерабатывающих заводах суммарной мощностью переработки более 22 млн тонн в год.

CNews: Расскажите подробнее о проектах в этой сфере. Какие бизнес-задачи решаются благодаря развертыванию MES?

Антон Сушкевич: Один из крупнейших на рынке проектов наша команда реализовала на НПЗ АНК «Башнефть». Сначала MES-решение запустили на одном из главных перерабатывающих заводов заказчика, а потом успешно тиражировали на другие предприятия.

На первом этапе наши специалисты провели детальное обследование технологических объектов и потоков НПЗ, затем создали математическую модель производства и реализовали ее в информационной системе на базе платформы PI Systems OSIsoft. Информационная система интегрирована со всем комплексом АСУ ТП НПЗ, настроена передача плановых данных из SAP ERP. Данные АСУ ТП поступают в базу данных в режиме реального времени, и заинтересованным службам выдается оперативная информация за отчетные сутки (с накоплением за отчетный месяц при необходимости) о том, как идет производственный процесс: как загружены установки, какова выработка нефтепродуктов, каковы показатели качества нефтепродуктов. На сегодня внедрение MES продолжается – идет развитие информационной системы, которая уже стала неотъемлемой частью управления производством.

Результат очевиден. Во-первых, все технические и экономические службы НПЗ получают достоверные и структурированные данные обо всех производственных процессах в режиме реального времени. Модель, заложенная в основу системы, обеспечивает единый источник информации о текущих процессах. Все уровни пользователей – от операторов установок и сотрудников инженерно-метрологической службы до главного технолога, главного механика и главного диспетчера – работают с одними и теми же данными. Это сильно упростило и ускорило взаимодействие между всеми службами завода.

Во-вторых, управление НПЗ получило мощный аналитический инструмент, благодаря которому руководители оперативно получают данные о производстве в онлайн и видят выполнение поставленных задач.

Кроме того, использование MES позволяет создать информационную базу для статистического анализа и прогноза, а также обучения производственного персонала. Эта часть не связана с непосредственным оперативным управлением, но очень важна для выстраивания и оптимизации производственных процессов.

CNews: Есть ли особые требования к инфраструктуре заказчика? Каковы факторы успешного внедрения?

Антон Сушкевич: Качество работы MES напрямую зависит от уровня оснащенности установок, станков и другого оборудования средствами автоматики, парка контрольно-измерительного оборудования и т.п. Важно использовать современные датчики и устройства. На многих российских предприятиях, к сожалению, стоят контроллеры 30-летней давности. Это не просто усложняет внедрение MES, а зачастую ставит его под вопрос. В подобных случаях важнее установить новую автоматику, чем создавать систему верхнего уровня.

Есть особые пожелания и к работе команды исполнителя и заказчика. Важно, чтобы заказчик был заинтересован в конечном результате и предоставил качественные данные для проведения обследований. Практика показывает: чем больше сотрудники заказчика вовлечены в процесс внедрения, тем выше степень удовлетворенности результатом. Другая сторона тоже не должна делать проект «для себя», интегратору следует быть предельно внимательным к своему клиенту на всех стадиях. В проекте для «Башнефти» совместная команда сработалась отлично: несмотря на масштабность, внедрение реализовано качественно и в срок. Система продолжает развиваться под присмотром обеих сторон.

CNews: Можно ли назвать проекты по автоматизации непрерывного производства типовыми?

Антон Сушкевич: Я уже отмечал уникальность каждого конкретного производства и необходимость персональной доработки и настройки систем. На примере нефтяной отрасли можно сказать, что после успешного внедрения на одном из заводов заказчик принимает решение о тиражировании положительного опыта на схожие предприятия, ориентируется на копирование уже внедренной функциональности. В большинстве случаев за основу выбирается та же программно-аппаратная платформа и та же команда внедрения.

CNews: Сколько стоит внедрение систем уровня MES и от каких факторов зависит цена?

Антон Сушкевич: Цена создания MES, как и большинства ИТ-проектов, складывается из стоимости программно-аппаратного обеспечения и услуг по внедрению. Стоимость ПО зависит от объема функционала и числа интегрируемых источников. Итоговая цена MES-решения варьируется от нескольких сотен тысяч долларов за базовый функционал до нескольких миллионов за уникальное полнофункциональное решение.

MES-система требовательна к аппаратным ресурсам, однако доля расходов на оборудование в общем объеме затрат незначительна. Идеально, если программное обеспечение может быть размещено на виртуальных серверах в собственных ЦОД компании. И многие крупные предприятия обычно уже обладают такими ресурсами.

CNews: Как можно оценить рентабельность проектов по развертыванию систем MES?

Антон Сушкевич: Прямое следствие внедрения MES – это точное выполнение текущего плана производства, соблюдение требований по качеству продукции, минимизация брака, внеплановых остановок оборудования, снижение энергозатрат. Все прекрасно понимают, что даже небольшое улучшение этих параметров прямо влияет на финансовые показатели деятельности предприятия в целом. Важно и то, что MES предоставляет статистику, анализ которой помогает компаниям снижать риск отказов оборудования, которые так или иначе приводят к экономическим потерям.

По обобщенным данным международной ассоциации производителей и пользователей MES, эффективная загрузка оборудования при использовании таких систем возрастает на 30-60%, сокращение затрат на энергоресурсы приближается к 40%, а срок окупаемости достигает 6 месяцев. Конечно, оценить все положительные эффекты для каждого конкретного случая заранее достаточно сложно, но можно сказать, что именно MES-системы непосредственно влияют на экономические показатели производства.

CNews: Каковы, по вашему мнению, перспективы развития данного направления в России?

Антон Сушкевич: Безусловно, самые радужные. Эти системы уже успели получить распространение в непрерывном производстве – нефте- и газодобыче, нефтепереработке, нефтехимии. Нефтяные компании на большинстве своих НПЗ уже завершили внедрение основного функционала MES и сейчас переходят к созданию аналитических приложений, инструментов для оптимизации производственных процессов. По нашим прогнозам, в ближайшие годы в отрасли востребованными будут решения для сведения материальных и энергетических балансов, а также для совершенствования технологических процессов.

MES-решения востребованы в горнодобывающей отрасли, металлургии, металлообработке, машиностроении, но проектов пока мало. Предприятия этих отраслей в большинстве своем нуждаются в установке современных средств автоматики, повышении степени интеллектуальности и управляемости технологических процессов. Впрочем, есть и масса сдерживающих факторов: сокращение инвестиционных программ ввиду замедления роста мировой экономики, усиления конкуренции со стороны импорта. Но без ставки на эффективность производства невозможно удержать рыночную долю и рост прибыли, поэтому, думаю, в ближайшее время MES-системы займут свое место в ИТ-ландшафте любого предприятия.

страницы: предыдущая | | 2