Услуги по консалтингу и внедрению MES систем

Планирование финансовых и материальных ресурсов, закупки, продажи, ремонт, обеспечение персоналом – все это насущные вопросы производства, многие из которых решаются с помощью различных систем управления. Обеспечение закупок и поставок сырья и комплектующих – ключевой вопрос управления цепочкой поставок (Supply Chain Management). Для управления финансами применяется целый ряд решений, включая системы ERP и бюджетирования. Управление ремонтом, обслуживаемое системами EAM, включает в себя сбор и анализ информации об оборудовании, его использовании и ресурсе. Те же системы применяются для планирования ремонта и обслуживания, включая закупку комплектующих и материалов и контроль работ.

Внедрение MES системы на производстве: особенности и требования

Нужна консультация? Оставьте контакты и мы ответим на все вопросы!

Опубликовано чт, 08/11/2022 – 10:03 пользователем avada

MES – это IT-программа, способная автоматизировать функционал управления внутри цеха, главный инструмент в руках начальника производства. Программное обеспечение полезное, но трудное в исполнении. Оперативный учет ведется в режиме онлайн, и поэтому у MES системы внедрение происходит в саму технологию производства. ПО подключают непосредственно к производственному оборудованию или сканеры собирают и систематизируют первичные сведения непосредственно в процессе работ.

Сложности при установке

При установке программы могут возникнуть трудности как с технической, так и с организационной стороны. Рассмотрим оба случая.

Организационные проблемы

Выделяют следующие трудности организационного характера:

1. Часто компания не подготовлена к внедрению инфосистемы. Нет инфраструктуры, специалистов. У персонала отсутствует мотивация к увеличению результативности производства.
2. Персонал не готов выполнять приказы начальства из-за отсутствия объяснений со стороны менеджеров, либо не хочет выполнять прямые обязанности.
3. При внедрении инфосистемы невозможно производить продукцию и сбывать ее, минуя бухгалтерию.

Технические проблемы

1. Не стыковка блоков ПО. Необходимо доработать программные коды для внедрения инфосистем.
2. Высокая стоимость. Чтобы интегрировать станок с MES, понадобится сумма, идентичная цене самого устройства.
3. Закрытые системы ЧПУ. Сведения бывают закрыты производителем либо утеряны. При этом интегрировать ПО с ЧПУ сложно.
4. Гарантия на станки еще не закончилась. Изготовитель оборудования против внесения изменений в конструкции ЧПУ.
5. Недостаточный функционал. Невозможно интегрировать MES с ERP и PLM.

Установка MES системы на производстве проводится по четко разработанному плану:

1. Анализирование производства заказчика и раскрытие преимуществ от подключения программы.
2. Определяются размеры будущего проекта. Рекомендуют начинать с опытного проекта с небольшим количеством станков. Следует продумать, откуда будете получать заказы, техпрограммы. Предусмотрите возможности расширения проекта от цеха до размеров самого предприятия.
3. Выбор ПО для дальнейшего расширения IT-решения и интеграции с другими блоками. Каждая инфосистема должна быть унифицирована и подключаться в сеть на базе стандартного протокола.
4. Рассчитать окупаемость проекта для пользователя.

Эти аспекты могут снизить затраты на проект и быстро реализовать функционал MES: учет состояния и распределение ресурсов, анализ результативности, руководство производством и т.п.

Этапы интеграции

Этапы внедрения MES системы на предприятии следующие:

1. Сбор и анализ данных. На данном этапе уточняются техзадачи и способы их решений. К работе привлекаются эксперты по производственному процессу, топ-менеджеры. Совместно решаются вопросы о преобразованиях в руководстве производственным циклом после внедрения инфосистемы.
2. Создание модели проекта. Разрабатывается прототип, в котором описывается, как будет выглядеть описываемая система. В документ вносятся наброски интерфейсов, расписываются методы автоматизации. Разработанный дизайн проекта помогает достичь взаимопонимания между клиентом и исполнителем. Для создания будущей модели к работе привлекается персонал заказчика, который рассматривает интерфейсы и методы реализации.
3. Внедрение ПО. В соответствии с проектом проводятся обязательные настройки и доработки. Затем проводится тестирование сотрудниками клиента и исполнителями.
4. Запуск инфосистемы. Производятся пусконаладочные работы инфосистемы на предприятии. При этом учитывается не только производственный график, но и техобслуживание оборудования.
5. Обучение персонала происходит перед запуском. Исполнителями разрабатываются специальные методички, тестовая часть для проверки знаний персонала, необходимых для рабпроцессов с внедренным MES-решением.
6. Ввод инфосистемы в действие происходит после освоения программы сотрудниками предприятия.
7. ПО передается на гарантийное обслуживание и техподдержку. Исполнитель, установивший информационное решение, оказывает консультационные услуги заказчику по вопросам дальнейшего эксплуатирования инфосистемы. В ходе работ могут возникнуть трудности. Подрядчик обязан исправить возникшие ошибки, недоработки, которые возникли во время эксплуатации.

Также в дальнейшем появляются дополнительные пожелания по функционалу IT-решений со стороны заказчика. Если клиент настроен на включение дополнительных процессов, то реализация проекта опять начинается со сбора информации. Т.е. проект проходит те же стадии, что и при внедрении инфосистемы. Но взаимодействие проходит уже проще, т.к. имеется совместный опыт и клиент уже лучше понимает MES.

Главные технологии, входящие в проекты MES

Инфосистемы состоят из блоков. Базовыми считаются следующие подсистемы:

• объединение системой проектирования;
• распределение производственных заказов;
• управление персоналом;
• регулирование резервов;
• контроль перемещения сырья;
• учет погрешностей;
• сбор сведений.

Помимо этого, MES систему купить можно и с другими дополнительными функциями:

• контроль рабочего времени;
• учет производственного процесса;
• регулирование техданных;
• статанализ;
• контроль энергоэффективности.

Это современное IT-решение состоит из взаимосвязанных элементов:

• рабочие места операторов необходимы для ввода данных и получения дальнейшей информации;
• средства идентификации предотвращают ошибки при вводе сведений о продукции, сырье, сотрудниках и т.д.;
• допоборудование;
• веб-страница, отвечающая за доступ к функционалу IT-решений с рабочих станций клиента;
• мобильные устройства для доступа к инфосистеме;
• сервер, который обрабатывает информацию;
• сервер баз данных, отвечающий за накопление, хранение и доступ к сведениям;
• программные средства для администрирования системы;
• программно-аппаратный комплекс, резервирующий систему в целом и ее отдельных частей, направлен на поддержание заданных значений при проектировании.

Стоимость внедрения MES систем зависит от параметров проекта и мотивов интеграции инфосистем в производство. IT-продукт оправдает себя полностью, если цели и задачи будут поддерживаться на всех ступенях производства, полученные сведения будут анализироваться, а оргпроблемы – решаться.

• ‹ Предыдущая статья
• Следующая статья ›

Meş denderologiyası

В этой статье сведена воедино информация об услугах Экзеплэнт в области консалтинга и внедрения MES, объединяющей инструменты и методы управления производством в реальном времени.

• Современное производство
• Концепция MES: что это такое?

Современное производство

Информационные технологии в последние десятилетия стали одним из ключевых источников инноваций в мировой и российской промышленности. Однако на фоне глобальной информатизации, множества проектов по созданию, развитию и внедрению разнообразных ИТ-решений для управления бизнесом развитие специализированных систем управления производством было практически незаметно.

Результатом такой фокусировки на автоматизации управленческих функций, ради которой разрабатываются и внедряются ERP-системы, системы бюджетирования, документооборота, управления персоналом и другие, стало появление предприятий, у которых, например, управление логистикой и финансовой системой значительно более развито, чем управление производством. Доходит до того, что дорогостоящие и успешно внедренные системы управления ремонтом (ТОиР) и цепочками поставок (SCM) используются только частично из-за недостатка информации о производственной деятельности. При этом доход промышленной компании зависит именно от эффективности и управляемости производства, которые могут быть значительно улучшены, если уделить производству достаточно внимания и поддержать его развитие соответствующими ИТ-решениями.

Руководители предприятия, желающие иметь не только современную систему менеджмента, но и развитое, конкурентоспособное производство, рано или поздно узнают о понятии MES (Manufacturing Execution System).

MES – это интегрированная информационно-вычислительная система, объединяющая инструменты и методы управления производством в реальном времени.

Такая система выступает одним из основных средств формирования эффективной системы управления производством.

MES обеспечивает важнейший участок управления: на стыке между высокоуровневым управлением, реализованным в ERP (Enterprise Resource Planning — планирование ресурсов предприятия) и схожих системах, и АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом), полевыми устройствами и производственным персоналом.

Системы ERP, как правило, рассматривают производство как «черный ящик», информация о деятельности которого усредняется за неделю, месяц или иной период, и не позволяют анализировать и улучшать производственные процессы. Применение MES, напротив, может обеспечить повышение производительности предприятия за счет детального и оперативного управления:

• Материальными потоками, в том числе потоками сырья, комплектующих и т.д.;
• Ресурсами, в том числе загрузкой и производительностью оборудования и производственным персоналом.

Кроме того, способность MES собирать детальную информацию о ходе производства позволяет фиксировать отклонения от целевых показателей, как в худшую (в целях устранения), так и в лучшую (для изучения и расширения применения) стороны. С помощью MES менеджмент получает обратную связь о производственных процессах, необходимую для повышения конкурентоспособности и прибыльности предприятия.

Для современных предприятий характерно появление все более «умного» оборудования, переход к гибкому производству, способному не только выпускать огромные партии одинаковых изделий в течение многих лет, но и обеспечивать непрерывный поток из множества мелких партий «под заказ», снижение объемов ручного труда, в первую очередь неквалифицированного. Следствием этих тенденций является перенос многих производств от источников дешевой рабочей силы к источникам инноваций и современных технологий, внедрение и использование которых позволяет окупить более дорогой и квалифицированный персонал.

Для того, чтобы включиться в тренд и извлечь из него выгоду, любому современному менеджеру необходимо изучить идеи, заложенные в концепции MES, те значимые возможности для развития, которые приобретаются благодаря использованию системы. Сегодня наличие MES – это конкурентное преимущество, но уже скоро ее отсутствие на производстве станет серьезным конкурентным недостатком.

Например: Заказчики, в том числе и на российском рынке, нередко требуют от производителя подробной информации об истории изготовления продукции. С подобными запросами сталкиваются производители шин, электротехнических изоляционных материалов, труб. Практически во всех отраслях заметно ужесточение требований к информационной прозрачности производственного процесса, которое находит отражение в стандартах и нормативах. MES позволяет решать задачи такого рода.

Концепция MES: что это такое?

Итак, Manufacturing Execution System (MES) – это интегрированная информационно-вычислительная система, объединяющая инструменты и методы управления производством в реальном времени. Но что это такое по сути? Это комплексный подход к управлению производством, поддержанный соответствующими методиками и информационной системой.

Планирование финансовых и материальных ресурсов, закупки, продажи, ремонт, обеспечение персоналом – все это насущные вопросы производства, многие из которых решаются с помощью различных систем управления. Обеспечение закупок и поставок сырья и комплектующих – ключевой вопрос управления цепочкой поставок (Supply Chain Management). Для управления финансами применяется целый ряд решений, включая системы ERP и бюджетирования. Управление ремонтом, обслуживаемое системами EAM, включает в себя сбор и анализ информации об оборудовании, его использовании и ресурсе. Те же системы применяются для планирования ремонта и обслуживания, включая закупку комплектующих и материалов и контроль работ.

Для определения границ MES необходимо разделить управление компанией в целом (с неизбежным при этом укрупнением планирования и контроля) и управление именно производством (со значительно большей детализацией). Ключевым критерием может стать целесообразность учета особенностей конкретного оборудования, его производительности, графика использования, режимов работы. Кроме того, важно учитывать оперативность решения задач. Для MES характерна высокая скорость сбора информации, ее анализа и принятия решений, в отличие от систем корпоративного управления, получающих информацию с задержками от дней до нескольких недель. Следствием решений о границах применения концепции и инструментов MES будут решения о применении информационных систем общего назначения, таких, как ERP, системы бюджетирования и т.п. и специализированных MES-систем.

Для MES ключевыми зонами ответственности являются следующие области управления производством:

1. Диспетчеризация производства. Контроль расписания производственных заданий и использования оборудования, оптимизация использования оборудования. Положение MES на стыке ERP и АСУ ТП делает эту систему необходимым инструментом диспетчеризации.

Функция диспетчеризации позволяет фиксировать в системе изменения производственного плана, вызванных, например, выходом из строя оборудования или нехваткой материалов на каком-либо участке производства. В случае с заменой одного оборудования на другое меняется технологический маршрут, что отражается в MES. В случае с нехваткой материалов приостанавливается один заказ и запускается вне очереди другой, что также отражается в MES. Эти изменения производственного плана отражаются в MES в режиме реального времени и могут быть быстро переданы в систему планирования, чтобы оперативно изменить производственный план.

2. Управление персоналом. В отличие от общих решений по управлению человеческими ресурсами (HR), управление персоналом в MES ведется в привязке к производственным операциям.

Действия производственного персонала отражаются в системе в контексте выполнения плана и соблюдения технологии. Начальники цехов и мастера не всегда могут отслеживать точность выполнения технологических инструкций производственным персоналом: насколько правильно выставляются параметры обработки на оборудовании, сколько времени занимает та или иная операция, сколько времени тратит работник на решение внештатных ситуаций. Все эти данные фиксируются в системе и впоследствии могут быть проанализированы.

Например: На одном из наших проектов в первые же сутки работы MES были выявлены нарушения технологии сотрудниками ночной смены, когда они производили обработку сырья, не выдерживая временные параметры (которые начали фиксироваться в новой системе), чтобы быстрее закончить работу. Это приводило к снижению качества полуфабрикатов и в итоге – к снижению качества готовой продукции.

3. Управление производственными процессами. Для производства, на котором редки изменения технологии и контролировать ее соблюдение не составляет труда, такая задача может быть не очень актуальной. Однако в случае, если состав и последовательность технологических операций меняются, а для контроля технологии необходимо прилагать значительные усилия, способность MES контролировать производственные процессы становится необходима для управления производством. Важным аспектом контроля является обеспечение соблюдения технологии производства, установленных производственных процессов.

MES позволяет фиксировать действия и события в процессе производства и обязывает персонал соблюдать стандартные процедуры.

Например: Отслеживается четкое соблюдение технологии производства и контроль всех отклонений (запрет на обработку партии в случае критических отклонений от норм, невозможность инициировать обработку без получения данных лаборатории и т.д.).

Например: Отслеживается четкое соблюдение технологии производства и контроль всех отклонений (запрет на обработку партии в случае критических отклонений от норм, невозможность инициировать обработку без получения данных лаборатории и т.д.).

4. Анализ эффективности и производительности. Принятие решений по оптимизации производства невозможно без детального понимания производительности, эффективности и качества работы оборудования и сотрудников. Возможность собрать и проанализировать соответствующие данные для выявления отклонений, как в лучшую, так и в худшую сторону делает MES незаменимым инструментом анализа и оптимизации производства.

Контроль производительности оборудования производится в контексте производственных заданий и позволяет впоследствии анализировать причины отклонений.

Например: Если система показывает, что на одной линии на одних и тех же операциях производительность меняется в зависимости от партии сырья, это позволяет делать выводы о качестве сырья и работе с поставщиками. То же относится и к анализу производительности труда персонала — система показывает, как меняется производительность конвейера, когда на нем работают разные бригады на одних и тех же операциях. Такой анализ даст возможность оценивать качество работы конкретной бригады и, например, принимать решения о перераспределении сотрудников между бригадами.

Аналогичны средства анализа и повышения качества.
Информация о загрузке производства является ценным источником информации для совершенствования производственного планирования.

5. Отслеживание истории продукта. Для предприятий, выпускающих «номерные» изделия, чрезвычайно важно фиксировать историю их производства. Без этого невозможно, например, сформировать паспорт изделия.Например: К таким производствам относятся предприятия по изготовлению труб, каждая из которых имеет паспорт или сертификат. Историю изготовления продукции также необходимо отслеживать и в пищевой отрасли. Параметры обработки по всей технологической цепочке, персонал, принимающий участие в производстве именно этой партии, партия сырья, из которого был изготовлен продукт, – все эти показатели необходимо фиксировать, чтобы в случае появления брака быстро найти причину сбоя.

Например: К таким производствам относятся предприятия по изготовлению труб, каждая из которых имеет паспорт или сертификат. Историю изготовления продукции также необходимо отслеживать и в пищевой отрасли. Параметры обработки по всей технологической цепочке, персонал, принимающий участие в производстве именно этой партии, партия сырья, из которого был изготовлен продукт, – все эти показатели необходимо фиксировать, чтобы в случае появления брака быстро найти причину сбоя. Для понимания границ MES важно иметь в виду, что некоторые смежные задачи решаются, как правило, в специализированных системах:

Для понимания границ MES важно иметь в виду, что некоторые смежные задачи решаются, как правило, в специализированных системах:

1. Оперативное планирование. В отличие от объемно-календарного планирования, осуществляемого, как правило, на уровне компании в целом с использованием ERP-систем, оперативное планирование фокусируется на краткосрочных периодах и обязательно учитывает специфику производства. Часто реализуется в рамках управления цепочкой поставок (Supply Chain Management);
2. Управление ремонтом и обслуживанием. Планирование ремонта и обслуживания оборудования без связи с текущим расписанием и диспетчерскими планами практически невозможно, либо ведет к значительным потерям. Однако в силу большого объема специфических задач управление ремонтом и обслуживанием чаще осуществляется в специализированных системах;
3. Управление документами и сообщениями. Бурное развитие различных систем документооборота привело к закономерному результату: задачи по подготовке, хранению и обработке документов перешли в специализированные системы.

Кто использует MES на производстве?

Как правило, заказчиком в случае MES выступает руководитель производства или предприятия в целом. Пользователи MES – руководители цехов, участков, смен и т.п.

Чем управляет MES?

MES оперирует следующими объектами:

• Материальные ресурсы:
  • Изделия:
    • Партии;
    • Отдельные изделия на разных этапах обработки;
    • Оборудование (отдельные единицы, производственные линии);
    • Персонал:
      • Специальности;
      • Смены и бригады;
      • Конкретные специалисты.
      • Маршрутно-технологические карты;
      • Параметры обработки.
      • Оборудование (отдельные единицы, производственные линии);
      • Персонал:
        • Специальности;
        • Смены и бригады;
        • Конкретные специалисты.
        • Маршрутно-технологические карты;
        • Параметры обработки.

        Идеология MES

        Суммируя все вышесказанное, нужно отметить, что MES обеспечивает оперативное управление и контроль производства комплексно и в деталях. Она работает в окружении других систем управления: «сверху» от нее находится ERP, необходимая для общего управления компанией, «снизу» – АСУ ТП, осуществляющие непосредственное управление оборудованием. На одном уровне с MES работают, например, системы управления складом, управления ремонтами, системы подготовки производства (WMS, EAM, PLM).

        Использование MES позволяет решать актуальные задачи производства: комплексно контролировать и оптимизировать загрузку оборудования, наличие ресурсов, сырья, материалов и планы производства.

        MES-системы с точки зрения организации производства

        Российская промышленность переживает сложный и болезненный момент в своём очередном становлении и развитии. И это момент принципиальных и качественных перемен в планировании и управлении непосредственно производством. В чем болезненность и принципиальность, актуальность и проблематика этих самых перемен мы и попробуем разобраться, а также попытаемся поискать решения проблем, которые ещё мало осознаваемы, но реальны.

        Производства можно классифицировать по следующим признакам:
        – По характеру технологических процессов на: производства непрерывного цикла и дискретные производства;
        – По типу и формам организации управления: производства с массовым характером выпуска продукции, крупносерийным, мелкосерийным и единичным.
        Если обратить при этом внимание на эволюцию промышленного производства за последние 200 лет, то можно так же выявить некоторые закономерности, относящиеся к теме данной статьи, а именно: промышленное производство развивалось в этот период достаточно бурно, и было ориентировано на массового потребителя, т.е. было в основном массовым и крупносерийным.

        Эту эпоху назвали «индустриальной революцией» и она породила такую всемирно известную форму организации производства как «конвейер» (Г.Форд). Наша страна не стояла в стороне от этого процесса, и фордовская модель организации массового производства неплохо легла и вписалась в советскую экономическую модель. Данные формы организации производства породили и соответствующие им системы планирования и управления. Это хорошо известные системы на базе решений MRP (Material Resources Planning) и, выросшие на их основе системы управления промышленным предприятием – системы класса ERP.

        Годы шли, и мир менялся. Только мы этого не очень замечали за своими «железными занавесками». Что же происходило вокруг помимо нас? Как-то вдруг и незаметно для нас произошло глобальное объединение рынков целых континентов. Свобода перемещения товаров и информации привела к глобализации конкуренции производителей товаров по всему миру, что вызвало непредсказуемость прогнозов сбыта и соответственно сузило горизонты планирования деятельности промышленного предприятия. Всё более и более предприятие становилось зависимым от заказов капризного рынка.
        Естественно, такие перемены не могли не сказаться на переменах в организационных формах управления промышленным предприятием и его производством. И примерно с начала 50-х годов стратегии и формы организации производства начали принципиально изменяться в сторону мелкосерийных и индивидуальных типов производственных систем. Одной из первых на этот путь встала компания «ТОЙОТА».

        Компания «ТОЙОТА» более 50 лет назад внедрила, разработанную самостоятельно для собственных нужд систему канбан, – подход известный, так же как Just-in-time (точно во время). Подробно об этом подходе написано достаточно много. Сам же принцип «канбан» прост. Производство не имеет общего жесткого оперативного графика, а оптимизирует свою работу в объеме заказа, следующего по производственно-технологическому циклу через систему «вытягивания» объектов производства (деталей, сборочных единиц и т.п.). Основой системы «вытягивания» является специальная карточка (канбан), которая сопровождает тару с деталями или сборками. Синхронизирующим по времени элементом системы является сборочный конвейер, который с определённым тактом «вытягивает» работу из соответствующих запросу технологических цепочек. Так образуется четко формализованный поток работ, сбалансированный по времени в глубь процесса производства.

        Технологические цепочки за счет применения целого ряда мероприятий (карт потока создания ценности, кайдзен, дзидока и т.п.) строго нивелированы по времени, что позволяет поставлять детали на сборочный конвейер точно в срок, а, точнее, в такт работы конвейера. В результате межоперационные запасы заготовок и расход времени на изготовление деталей сведены до минимума. Хаос исчезает сам собой. Этот подход позволил революционно увеличить производительность при широком ассортименте выпускаемой продукции, такой, как автомобили.

        Прозрачность же производственных процессов обеспечивается простыми, визуальными обратными связями (система «андон»). Обратим особое внимание ещё раз на то, что основным синхронизирующим элементом в данной технологии является сборочный конвейер, на который детали обязаны поступать вовремя с помощью карточек «канбан», посредством которых этот самый конвейер и «вытягивает» только необходимое ему и клиенту, заказавшему производство товара, количество деталей и узлов. В этом состоит суть данного метода и это очевидный пример процессного управления предприятием, когда всё подчинено заранее смоделированному алгоритму процесса, который активизируется только рыночным запросом. И если метод управления, создающий «поток единичных изделий», может указать нам путь из производственного лабиринта, то система «канбан» указывает на то, как это сделать. Нет лишней работы. Не используются лишние ресурсы.

        Производство без «жирка» или как его окрестили на Западе – «Lean production» (Лин – «бережливое производство» – термин уже популярный в среде наших управленцев). Данный метод не требует глобальной компьютеризации и основан на знаниях закономерностей циклов производства и визуальных подходах в управлении потоками работ. Однако он не так прост, как кажется на первый взгляд. Задумайтесь о том, что сами авторы этого метода внедряли его более 10 лет, но именно он позволяет головке цилиндра двигателя, отлитой утром, после обеда работать в собранном двигателе Тойоты, и это притом, что со сборочного конвейера сходят два разных автомобиля в минуту!

        Комментируя эти очевидные достижения TPS (Toyota Production Systems), разработчик известный российской MES-системы PolyPLAN профессор Р.Р.Загиддулин отмечает: «Тойота просто сдвигает свои запасы на другие предприятия-поставщики, что и обеспечивает ей этот самый Just-in-time». «Так оно и есть, – подтверждает эту мысль известный специалист в области управления качеством М.М.Шустер, – Тойота просто переложила проблемы JIT на плечи поставщиков. Ее не интересует, как поставщик добьется того, чтобы нужная деталь пришла к ее проходной в установленное контрактом время. Она просто согласна платить цену этой детали, в которую поставщик предусмотрит и расходы на создание такой возможности. В частности, заложит лишние запасы, чтобы не дай Бог не подвести Тойоту и не потерять ее, как клиента. Эти «дельта деньги» и являются «буфером» Тойоты. Физически же буфер находится у поставщика». По-видимому, здесь не все так очевидно и просто, как это часто декларируется в рекламных слоганах.

        Конечно, при целом спектре упомянутых организационных проблем следует отметить, что по сути Тойота и ряд других японских компаний на протяжении последних десятилетий внесли серьезный вклад в развитие постиндустриальных производственных систем, предназначенных для эффективной организации позаказных дискретных производств. Следом за TPS на Западе появились различные её интерпретации (Lean production и т.п.). Дело тут не в банальном бенчмаркинге – дело в том, что появилось иное представление об эффективности производственных процессов. А точнее, представление о значении использования такого невосполнимого ресурса предприятия как время. Понимание сути этого явления после затяжного периода индустриальной гонки советского периода развития промышленности к нам ещё не пришло в полной мере. Однако мир, в который мы вступаем, постиндустриален. Производство в нем нацелено на клиента, и нам многое придется понять и освоить самим. Самым важным пониманием должно стать представление о том, что только эффективное управление временем дает сегодня результативность производственной системе. Преодоление индустриального наследия будет главной задачей отечественной промышленности в самое ближайшее время.

        MES (manufacturing execution systems), дословно – это «производственная исполнительная система».

        Международная ассоциация MESA предлагает следующее определение MES:
        «Система, состоящая из набора программных и аппаратных средств, обеспечивающих функции управления производственной деятельностью: от заказа на изготовление партии продукции и до завершения производства».

        В самом обобщенном понимании MES-система:
        – инициирует производственный процесс;
        – следит за тем, как он проходит в реальном времени;
        – реагирует на изменяющуюся в производстве ситуацию;
        – составляет отчеты о производственных процессах по мере их протекания в реальном времени;
        – обменивается информацией о цеховых процессах с другими инженерными и бизнес-подразделениями предприятия.

        Ассоциация так же выделила 11 основных функций, которые определяют место MES-систем в управлении промышленным предприятием. Об этих функциях уже немало сказано в литературе [1]:

        Но простой их перечень не дает представлений о том, как же работает MES-система, и, почему их применение в управлении производством (цехом) может быть эффективным? Начнем с того, что попытаемся определиться с понятием эффективности. Обратимся опять же к наблюдениям и опыту мировому.

        Объект и субъект цехового управления: почему мы не видим главного?

        Для того чтобы эффективно управлять процессом производства или потоком работ в производстве, нам потребуется четкое определение самого объекта управления . Таким объектом можно считать деталь, с ее различными, но в какой то степени формализованными свойствами (чертежи, технологические маршруты, материалы и т.п.). Субъектом же управления в производстве очевидно можно считать человека с его, ну, очень различными свойствами. Объекты и субъекты всегда создают в производстве системное взаимодействие.

        И если вы внимательно приглядитесь к любому заводу – вы обязательно обнаружите некую сложившуюся неслучайным образом «правильную систему управления цехом» субъективного характера, сущность, которой и определяется та эффективность действий работников, достигаемая в настоящее время. Она сложилась когда-то и при давно уже забытых внешних и внутренних обстоятельствах, и, может быть, и была в свое время успешной, но это в далеком от реальности сегодняшнего дня индустриальном прошлом. Как правило, субъект смело и наивно полагает, что управляет процессом производства деталей (объектов) и делает это эффективно, однако, можно еще смелее предположить, что не человек управляет производством, а детали, находящиеся в нём, управляют его действиями!

        И если пойти в рассуждениях дальше, то свойства деталей совсем неслучайны. Именно эти свойства являются ценностью для переменчивого в своих предпочтениях клиента (его заказах), и именно её, эту ценность, он у нас и покупает. Именно эти постоянно меняющиеся свойства детали и конфликтуют со сложившейся субъективной системой цехового управления, в которой всё, как правило, давно окаменело и замерло в рамках устаревших политик и стратегий массового производства. Т.е. детали со своими изменяющимися свойствами и закономерностями процесса их производства выступают в роли реального управляющего вашим производством. А ведь именно то, насколько мы быстро отреагируем на изменения спроса (изменения в деталях), и определяет эффективность и универсальность нашей производственной системы. Ну, а все наши действия при изготовлении изделий можно довольно просто подразделить на: действия добавляющие ценность конечному продукту, действия не создающие ценности, но неизбежные по каким-либо причинам, и действия, не добавляющие ценности вообще (полностью бесполезные действия). А как же это увидеть?

        Прозрачность процессов производства: как увидеть эффективность?

        А что же на самом деле может видеть руководитель предприятия, вглядываясь в «отчетные цифры», поступающие из производства?
        Как можно обеспечить надлежащую прозрачность производства, оценить его эффективность?

        Основным критерием эффективности организации производственной системы цехового управления с дискретным, позаказным типом производства, является отношение времени, в течение которого создается ценность для клиента при обработке детали на рабочем центре (Т обр.), ко времени потерь, т.е. действиям. Когда ценность не создается из-за ожидания деталью следующей обработки, перемещения от одного рабочего места к другому, контроля, потерь времени, вызванных несинхронностью потока работ, переделкой брака и т.п. (Т сум. потерь.). Это отношение можно определить соответствующим простейшим коэффициентом: К эф = Т обр. / Т потерь*100 %. Например: если суммарное время обработки одной детали на всем технологическом маршруте составляет 19,2 минут, а суммарное время нахождения детали в производстве от запуска в работу до склада составляет 4 рабочих смены по 8 часов (1920 мин), то отношение полезного к бесполезному времени будет: К эф = 19,2 мин / 1920 мин Х 100 % = 1%. Этот простой показатель на самом деле говорит нам о многом. И о том, как организовано межоперационное взаимодействие в организации производственного потока, какова фондоотдача технологического оборудования, он так же связан с объемом незавершенного производства и т.п. То есть с показателями эффективности производственной системы в целом. Ну и самое главное – как эффективно и насколько полезно используется время в производстве. Метод тривиален и прост. Его ещё называют: «картирование потока создания ценности». Если К эф будет равен 50 %, то есть чему порадоваться, – это эффективность организации производственного потока мирового уровня. Но, если 1% – то это означает, что для достижения мирового уровня организованности, цикл производства одной детали нам предстоит сократить по времени в 50 раз, чтобы стать передовиками. Поэтому, если производимое нами изделие состоит из 10 деталей, а цикл производства этих деталей нам удалось сократить в общем потоке работ в 50 раз, то само изделие произведется в 5 раз быстрее. И произойдет это только за счет более эффективной организации производственного процесса и, соответственно, наша новая производственная система будет в 5 раз производительней прежней при прежнем оборудовании и прежних его свойствах. Именно на основе этого показателя построены самые прогрессивные технологии управления производством. И как только мы так же обратим внимание на производство с точки зрения потерь времени на деталь, проходящую по потоку работ, то мы отчетливо увидим царящий в нем организационный хаос и обнаружим просто огромные резервы для роста производительности станочной системы. Обнаружим, но что же дальше? Что же такое MES с точки зрения организации производства? Как известно, тип производства с технологической точки зрения определяется так называемым коэффициентом закрепления операций за технологическим оборудованием, вычисляемый по определенным формулам. По мнению профессора Е.Б.Фролова – разработчика известной российской MES-системы «ФОБОС» [2] – с точки зрения организации производства очень важна существующая связь между применяемыми системами объемно-календарного планирования и типом производства, см. таблицу 1.

        Основным критерием эффективности организации производственной системы цехового управления с дискретным, позаказным типом производства, является отношение времени, в течение которого создается ценность для клиента при обработке детали на рабочем центре (Т обр.), ко времени потерь, т.е. действиям. Когда ценность не создается из-за ожидания деталью следующей обработки, перемещения от одного рабочего места к другому, контроля, потерь времени, вызванных несинхронностью потока работ, переделкой брака и т.п. (Т сум. потерь.). Это отношение можно определить соответствующим простейшим коэффициентом: К эф = Т обр. / Т потерь*100 %. Например: если суммарное время обработки одной детали на всем технологическом маршруте составляет 19,2 минут, а суммарное время нахождения детали в производстве от запуска в работу до склада составляет 4 рабочих смены по 8 часов (1920 мин), то отношение полезного к бесполезному времени будет: К эф = 19,2 мин / 1920 мин Х 100 % = 1%. Этот простой показатель на самом деле говорит нам о многом. И о том, как организовано межоперационное взаимодействие в организации производственного потока, какова фондоотдача технологического оборудования, он так же связан с объемом незавершенного производства и т.п. То есть с показателями эффективности производственной системы в целом. Ну и самое главное – как эффективно и насколько полезно используется время в производстве. Метод тривиален и прост. Его ещё называют: «картирование потока создания ценности». Если К эф будет равен 50 %, то есть чему порадоваться, – это эффективность организации производственного потока мирового уровня. Но, если 1% – то это означает, что для достижения мирового уровня организованности, цикл производства одной детали нам предстоит сократить по времени в 50 раз, чтобы стать передовиками. Поэтому, если производимое нами изделие состоит из 10 деталей, а цикл производства этих деталей нам удалось сократить в общем потоке работ в 50 раз, то само изделие произведется в 5 раз быстрее. И произойдет это только за счет более эффективной организации производственного процесса и, соответственно, наша новая производственная система будет в 5 раз производительней прежней при прежнем оборудовании и прежних его свойствах. Именно на основе этого показателя построены самые прогрессивные технологии управления производством. И как только мы так же обратим внимание на производство с точки зрения потерь времени на деталь, проходящую по потоку работ, то мы отчетливо увидим царящий в нем организационный хаос и обнаружим просто огромные резервы для роста производительности станочной системы. Обнаружим, но что же дальше? Что же такое MES с точки зрения организации производства? Как известно, тип производства с технологической точки зрения определяется так называемым коэффициентом закрепления операций за технологическим оборудованием, вычисляемый по определенным формулам. По мнению профессора Е.Б.Фролова – разработчика известной российской MES-системы «ФОБОС» [2] – с точки зрения организации производства очень важна существующая связь между применяемыми системами объемно-календарного планирования и типом производства, см. таблицу 1.

        Не вдаваясь в подробности различных систем календарного планирования, отметим, что организация производства – это, прежде всего, две важных функции: оптимальное по времени формирование производственного цикла, т.е. планирование потока работ (обработок деталей) и контроль самого процесса. То есть это – стадии проектирования некоторой модели процессов и контроль параметров этой модели в реальности (реальном времени). Это самая основная задача MES-системы – реалистичное имитационное моделирование и оптимизация модели. Теперь вернемся к объекту управления – детали. Деталь – это результат преобразования свойств исходного материала, которое происходит с ним в ходе прохождения по строго определенному технологическому маршруту через рабочие места (РМ), их еще называют рабочими центрами. Но суть маршрутизации движения детали такова: добиться того, чтобы технологический процесс (маршрут) был бы возобновляем, и повторялся бы с одними и теми же временными параметрами обработки на каждом РМ маршрута. И здесь возникают три непростых проблемы: вариабельность временных параметров обработок в условиях позаказного производства, точная возобновляемость процесса и то, что деталь попадает в производство, в котором уже производятся другие детали. Каждая деталь (или же ее партия), попадая на обработку на РМ, должна обрабатываться строго определенное нормированием время, которое требуется ей для данного вида обработки. Таким образом, можно представить поток работ на РМ в виде последовательности временных отрезков (рис 1), значения которых будут определяться только временными нормированными параметрами обработки деталей, которые попадают на данное РМ, следуя по своим маршрутам. Мы можем представить себе это графически в виде цветных квадратиков, соответствующих временному отрезку непосредственной обработки детали по оси течения времени (абсцисс). Пошаговый технологический маршрут мы расположим по оси ординат. Таким образом, мы получим простейшее графическое представление о потоке производства следующих друг за другом деталей в одной и той же технологической цепочке событий. Такое представление называют «Диаграммой Гантта». Детали 1,2,3,4,5 и 6 имеют равные отрезки времени обработки на всех РМ одного и того же технологического маршрута. Деталь №1, пройдя обработку на РМ 1 – тут же переходит на РМ 2 и так далее. Следующая за ней деталь №2 без временных потерь так же переходит от одного РМ к другому и когда деталь №5 зайдет в процесс обработки – мы имеем полную и самую оптимальную загрузку всех РМ в дальнейшем продвижении по временной оси. Этот график (модель) не что иное, как план работы по производству изделия состоящего из 6-ти деталей в отдельной технологической цепочке. Не трудно догадаться, что данную модель можно легко превратить в конкретные задания (производственные расписания), которые можно выдать на каждое рабочее место ещё до того, как процесс производства наступил. А уже затем, после старта заданий организовать различными способами обратную связь с каждого рабочего места и уже в реальном времени отслеживать ход выполнения производственных расписаний. Именно по такому принципу и устроена MES-система. Всё вроде бы просто. Однако это в идеале, а реальность – это то, что мы смоделировали на рис 2.

        Не вдаваясь в подробности различных систем календарного планирования, отметим, что организация производства – это, прежде всего, две важных функции: оптимальное по времени формирование производственного цикла, т.е. планирование потока работ (обработок деталей) и контроль самого процесса. То есть это – стадии проектирования некоторой модели процессов и контроль параметров этой модели в реальности (реальном времени). Это самая основная задача MES-системы – реалистичное имитационное моделирование и оптимизация модели. Теперь вернемся к объекту управления – детали. Деталь – это результат преобразования свойств исходного материала, которое происходит с ним в ходе прохождения по строго определенному технологическому маршруту через рабочие места (РМ), их еще называют рабочими центрами. Но суть маршрутизации движения детали такова: добиться того, чтобы технологический процесс (маршрут) был бы возобновляем, и повторялся бы с одними и теми же временными параметрами обработки на каждом РМ маршрута. И здесь возникают три непростых проблемы: вариабельность временных параметров обработок в условиях позаказного производства, точная возобновляемость процесса и то, что деталь попадает в производство, в котором уже производятся другие детали. Каждая деталь (или же ее партия), попадая на обработку на РМ, должна обрабатываться строго определенное нормированием время, которое требуется ей для данного вида обработки. Таким образом, можно представить поток работ на РМ в виде последовательности временных отрезков (рис 1), значения которых будут определяться только временными нормированными параметрами обработки деталей, которые попадают на данное РМ, следуя по своим маршрутам. Мы можем представить себе это графически в виде цветных квадратиков, соответствующих временному отрезку непосредственной обработки детали по оси течения времени (абсцисс). Пошаговый технологический маршрут мы расположим по оси ординат. Таким образом, мы получим простейшее графическое представление о потоке производства следующих друг за другом деталей в одной и той же технологической цепочке событий. Такое представление называют «Диаграммой Гантта». Детали 1,2,3,4,5 и 6 имеют равные отрезки времени обработки на всех РМ одного и того же технологического маршрута. Деталь №1, пройдя обработку на РМ 1 – тут же переходит на РМ 2 и так далее. Следующая за ней деталь №2 без временных потерь так же переходит от одного РМ к другому и когда деталь №5 зайдет в процесс обработки – мы имеем полную и самую оптимальную загрузку всех РМ в дальнейшем продвижении по временной оси. Этот график (модель) не что иное, как план работы по производству изделия состоящего из 6-ти деталей в отдельной технологической цепочке. Не трудно догадаться, что данную модель можно легко превратить в конкретные задания (производственные расписания), которые можно выдать на каждое рабочее место ещё до того, как процесс производства наступил. А уже затем, после старта заданий организовать различными способами обратную связь с каждого рабочего места и уже в реальном времени отслеживать ход выполнения производственных расписаний. Именно по такому принципу и устроена MES-система. Всё вроде бы просто. Однако это в идеале, а реальность – это то, что мы смоделировали на рис 2.

        Тут детали имеют уже различную трудоемкость, партионность и, соответственно, различные отрезки времени, отведенные на их обработку, что вызывает в технологической цепочке временные потери (пустоты на нашем графике рис 2) и множественные дисбалансы. Так образуются «блуждающие узкие места» (пробки в потоках), вызванные ожиданием обработки и прочий набор трудностей, вызывающих потери времени. Они закономерны и очевидны лишь тогда, когда мы визуально наблюдаем в производстве скопления деталей перед теми РМ, которые этими узкими местами в этот момент времени и являются либо же простои оборудования.

        С этими, возникающими в различных местах и в разное время производства, трудностями и борются мастера, которые управляют производством в основном визуально, применяя, героические усилия, дабы выполнить план производства в «кратчайшие сроки» или хотя бы в установленные. И никто из них, под страхом пыток, не признается в том, когда же детали пройдут все стадии обработки и предметы нашего производства, наконец – то, поступят заказчику. А ведь детали постоянно поступают в производство, и при позаказном производстве меняются не только сами детали, но и размерность партий одинаковых деталей. Их может быть тысячи, технологических маршрутов – десятки, и многие из маршрутов в силу универсальности рабочих мест пересекаются друг с другом.

        Таким образом, производственный процесс всегда представляет собою хаос, с которым мы тщетно пытаемся управляться в рамках наших субъективных и, как правило, визуальных представлений и «испорченных телефонов», исправно работающих на многочисленных планерках. Заметим важную вещь в построенных нами диаграммах: мы в этих моделях ещё и не учитываем времён перемещений деталей от одного РМ к другому, ожиданий этих перемещений и т.п.

        Как же поступают в такой ситуации производственники, да, как правило, они работают с увеличенным межоперационным запасом (заделом). Это организационное решение повсеместно применяется, и как мы видим, не спроста. Такая организация производства удобна в условиях массового производства, но совсем не эффективна с точки зрения позаказного. Это касается не только использования времени, но и отрицательно влияет на экономические показатели предприятия в целом, так как приводит к значительному связыванию оборотного капитала. К тому же работа про запас может вообще быть бесполезной в условиях рыночных капризов.

        Ещё одним важным организационным недостатком производства массово типа является значительное увеличение производственного цикла, которым пытаются нивелировать диспропорции потоков работ. А всё это в комплексе увеличивает сроки выполнения заказа. И если конкурент делает ту же продукцию и поставляет её на рынок быстрее – рынок, естественно, придет к нему. Современный рынок – большой любитель коротких сроков выполнения своих заказов и разборчив в цене.

        Таким образом, можно сделать вывод о том, что в условиях агрессивной рыночной среды именно способы эффективной организации производства становятся одним из основных конкурентных преимуществ промышленных предприятий. Организация массового и крупносерийного производства эффективна лишь в очень отдельных случаях. Основная же масса производств должна уметь поддерживать мелкосерийную либо единичную организационные формы управления. Исходя из этого, надеемся, что вполне логичного, утверждения давайте посмотрим на возможности систем управления производством на базе имитационного, компьютерного моделирования (MES-систем).

        Любое дискретное производство можно разделить на следующие три составляющие: заготовительное, обрабатывающее (производство деталей) и сборочное. Работа каждого из них может быть организована по-разному. Например: заготовительное может производить крупные партии заготовок или же материалов, которые в дальнейшем потребляются при дальнейшей обработке. Обрабатывающее так же может иметь несколько организационных форм, описание которых можно найти как в специальной, так и в популярной литературе. Сборочные производства могут быть организованы как конвейер или как штучная (ручная) сборка и т.п.

        Разработка, подбор и внедрение оптимальных, для сложившихся условий предприятия, организационных решений – процесс непростой, творческий, непрерывный и требующий системных подходов. Но какой бы мы ни выработали подход к решению, он, несомненно, потребует для себя организации эффективной информационной среды. Именно такой средой для производства и является MES-система, так как она методологически универсальна. Попробуем найти подтверждение этому утверждению на приведенных ниже примерах моделей (диаграмм Гантта), которые реализуют через наборы различных критериев соответствующие, различные формы организации процесса производства (примеры реализованы в MES-системе «RFT-мебель»):

        Related posts:

        1. 3-cü sinif azrbaycan dili testlr
        2. Heydr liyevin azrbaycan ssr- rhbrliyi dövründ kadr siyasti
        3. Fatimə güləmirli müasir diplomatiya
        4. Mil thlüksizlik konsepsiyası