Зачем внедрять системы мониторинга
производства?

Постоянный контроль над рабочими процессами является основой эффективного управления бизнесом. В последние несколько лет IT инфраструктура стала одним из ключевых компонент для успешного ведения бизнеса в большинстве организаций, но несмотря на это многие руководители до недавнего времени видели автоматизацию бизнес-процессов, как решение вполне определенного узкого круга задач.

Наиболее простое решение, перенести существующие "бумажные“ бизнес-процессы непосредственно в систему автоматизации. Есть множество примеров успешного выполнения подобной "цифровизации". Практически любая деятельность может быть разделена на отдельные составляющие, часть из которых может быть описана вполне определенными правилами. Для автоматизации нужны алгоритмы и данные. Как правило требуются уникальные данные и необходим определенный алгоритм по которому программное обеспечение должно обрабатывать исходную информацию. Кроме этого должен быть определён итоговый критерий оценки полученных результатов. Основное достоинство или недостаток, смотря с каких позиций рассматривать, это то, что при такой "цифровизации" не происходит никаких изменений в существующих бизнес-процессах.

Смысл применения и использования цифровых инструментов состоит в том, чтобы эффективно получать и обрабатывать все данные, превращая их в аналитическую информацию, а также автоматизировать определенные действия, которые могут быть выполнены без прямого участия человека. Начиная с определенного уровня автоматизации становиться возможным создавать "цифровой образ" реального объекта и на основании полученных данных и знаний разрабатывать и внедрять новые более эффективные бизнес-процессы.

Современные цифровые инструменты позволяют получать достоверные данные о деятельности сотрудников, информацию по стоящим задачам, а также создавать отчетность о полноте их выполнения, на основании которой можно проводить анализ ситуации на предприятии в целом. Все эти действия направлены на повышение рентабельности и уменьшение сопутствующих издержек при ведении коммерческой деятельности.

Сейчас много пишут и говорят про цифровое производство, но цифровое производство подразумевает создание единой информационной системы для всех участников производственного процесса. В классическом случае задачи управления производством если и автоматизированы, то частично.

В список типовых задач входят такие как, подготовка и контроль выполнения производственных планов, задачи оптимизации технологических режимов работы и контроля состояния оборудования, эффективность использования оборудования.

Мониторинг - специально организованное, систематическое наблюдение за состоянием объектов, явлений, процессов с целью их оценки, контроля или прогноза.

В общем случае автоматизации часть данных необходимых для решения задач с использования цифровых инструментов должна поступать из смежных информационных систем, часть непосредственно от персонала на местах, а часть от различного технологического оборудования напрямую без участия обслуживающего персонала.

IT ландшафт

современного производственного предприятия

  • 01

    Уровень описания основных бизнес-процессов ERP – системы

  • 02

    Уровень планирования производства PLM – системы

  • 03

    Уровень проектирования и разработки CAD – системы

  • 04

    Уровень технологических процессов CAM/CAE – системы

  • 05

    Уровень производственных процессов MES – системы

  • 06

    Уровень систем мониторинга, SCADA систем / АСУ ТП
    MDC/SCADA - системы

01

Enterprise Resource Planning (ERP) - планирование ресурсов предприятия — их основной функционал состоит в организационной стратегии интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами.

02

Product Lifecycle Management (PLM) — технология управления жизненным циклом изделий и Manufacturing Execution System (MES) система управления производственными процессами) для управления производством.

03

Computer Aided Design (CAD) - системы автоматизированного проектирования

04

Computer Aided Engineering (CAE) - системы автоматизации инженерных расчётов и системы подготовки технологических процессов Computer Aided Manufacturing (CAM) - подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ системы.

05

MES системы — составление графика загрузки оборудования, выполнение планирования изготовления продукции и осуществление диспетчеризации производственных процессов в цеху.

06

SCADA системы / АСУ ТП MDC/SCADA - системы — диспетчерское управление и сбор данных (SCADA), замкнутые на контроле вполне определенных техпроцессов, как правило они не предоставляют информацию в вышестоящие системы, ограничиваясь локальным управлением и отображением текущих данных.

Описание инфраструктуры:

01

Enterprise Resource Planning (ERP), планирование ресурсов предприятия — их основной функционал состоит в организационной стратегии интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами, финансового менеджмента и управления активами. Данный класс систем ориентирован на непрерывную балансировку и оптимизацию всех ресурсов предприятия. Как правило это модульные системы, из наиболее типичных модулей можно отметить следующие: финансы, персонал, операции.

02

Отдельные функции операционного модуля зачастую выносятся в специализированные программные продукты, для дискретных производств это будут соответственно: Product Lifecycle Management (PLM) — технология управления жизненным циклом изделий и Manufacturing Execution System (MES) система управления производственными процессами) для управления производством.

Таким образом если сильно упростить, то можно сказать, что ERP отвечает за общий функционал планирования и экономическую составляющую, а PLM за жизненный цикл изделий, который начинается с планирования производства продукции.

03

В общем случае часть производственных задач решается только за счет работы сотрудников в "ручном режиме" с использованием различного независимого друг от друга программного обеспечения. Как правило такое положение вещей связано с разнообразием и сложностью задач, недостаточным развитием систем позволяющих автоматизировать их, не полными исходными данными необходимыми для работы этих систем, а также отсутствием единого информационного пространства. Рассмотрим более подробно эти задачи.

04

После проектирования и технологической обработки начинается реальное производство. На этом уровне с помощью MES системы составляется график загрузки оборудования, выполняется планирование изготовления продукции и осуществляется диспетчеризация производственных процессов в цеху. После этого задания передаются на производство. Поэтому данные полученные с нижнего - цехового уровня, так важны. На этих данных с должны производиться дальнейшие корректирующие расчеты во всех вышестоящих системах – это информация о работе оборудования и персонала.

05

Исторически сложилось, что на нижнем уровне развиты и внедрены системы Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных (SCADA), замкнутые на контроле вполне определенных техпроцессов, как правило они не предоставляют информацию в вышестоящие системы, ограничиваясь локальным управлением и отображением текущих данных. На дискретных производствах за сбор и архивацию данных отвечают системы класса Machine Data Collection (MDC). Они позволяют собирать данные о работе всех производственных объектов включенных с систему. Затем эта информация должна быть нормализована, преобразована и обработана в вышестоящих системах и от ее исходного качества зависит насколько полученные результаты будут соответствовать действительному положению вещей.

06

Производства, обладающие технологией направленной на формирование реальной картины хода техпроцессов на основе детальных данных, получают в свои руки инструменты, позволяющие полно и точно прогнозировать различные ситуации при том или ином сценарии развития. Уровень цехового производства нужно автоматизировать в первую очередь, так как "бумажные методы" сбора и хранения информации не могут обеспечить объективные данные и нужную надежность передачи информации. В противном случае попытка внедрения систем автоматизации для верхних уровней обречена на провал, так как при попытках автоматизации в условиях информационного бардака и некорректных исходных данных можно получить только тот же бардак, только дополнительно "цифровизированный" и загнанный в красивую оболочку из различных систем.