Что такое MES система управления производством: общие данные

MES-системы управления производством

MES-система – один из ключевых элементов, решающих проблему автоматизации производственных процессов. Данная технология распространена как внутри СНГ, так и за его пределами среди предприятий любого уровня бюджета. Использование системы и внедрение ее на предприятие требует знание ее основных принципов и помощь специалистов. 

При переводе с английского Manufacturing Execution System означает − производственная исполнительная спецсистема. Предназначение спецпрограмм – разработка альтернатив результативного проектирования и руководства производственными процессами. Такие инструменты помогают справляться с задачами синхронизирования, координирования, анализирования и оптимизации выпуска фабрикатов в конкретном подразделении.

Внедрение системы MES как специального программного обеспечения повышает фондоотдачу технологического оборудования. Тем самым увеличивает доходность фирмы, даже без привлечения вспомогательных инвестиций. Это могут быть как заводские спецсистемы, так и программные техсредства, установленные в промцехах.

Для чего создаются MES-системы

Управление производством с помощью информационных технологий значительно повышает производительность и эффективность бизнес-процессов. MES занимается форматированием, обработкой и отправкой данных, необходимых для решения конкретных управленческих задач. Важность внедрения системы управления повышается в зависимости от сложности поддержки и объема текущего серийного производства.

Каждый год количество организаций, использующих MES-системы для более эффективной работы, растет за счет низкой стоимости и высокой оборачиваемости. Постепенно любой промышленной компании потребуется автоматизация производства для дальнейшего роста и повышения гибкости. Без применения современных технологий предприятие перестает быть конкурентоспособным, а качество выпускаемой продукции не растет.

MES является только частью среди решений, используемых для диджитализации бизнеса. Как правило, их используют в связке с EDP-системами, решающими ключевые задачи контроля работы предприятия. Взаимосвязь между двумя эффективными технологии позволит достичь полной автоматизации предприятия, снизив необходимость в физическом человеческом труде на минимум.

Основные функции и задачи, решаемые MES-системами

MES система решает такие вопросы:

• распределяет и контролирует ресурсы (выстраивает приемлемый вариант промдеятельности, обеспечивает моментальный поиск по видам материалов, заготовок, продуктов и т.п.);
• координация методами (регулирование заказов, мониторинг заготсырья и заготовок, контролирование исполнения поставленных целей);
• аккумуляция информации (сбор сведений от подсистем, изучение показателей, архивация, сохранение);
• оценка деятельности (матанализ, наблюдение трудоспособного периода установок, формирование отчетов);
• создание трудовых регламентов;
• ревизия документов в электронной форме;
• организация действий сотрудников;
• координирование техпроцессов и мониторинг конечных продуктов.

Среди основных операций, выполняемых MES-системами, можно привести:

• Оценка реальной эффективности. За счет собранных данных об объеме произведенных товаров, прошедших через приемку на склад, а также алгоритма их обработки, высчитываются индексы всех основных показателей.
• Контроль работы персонала. MES собирает учетную запись, включая в нее длительность и статус работы сотрудников, записываются выполняемые ими задания, местоположение в ходе рабочего дня. Эта информация записывается на сервера предприятия, пройдя перед отправкой сортировку по категориям и файлам.
• Проверка уровня качества. С помощью приборов, используемых предприятием для сбора данных о продукции, MES получает количественные метрики, и на основе заданных стандартов проводит оценку параметров. Таким образом, появляется возможность вносить изменения в настройки продукта и через короткий промежуток времени просмотреть их результат.
• Создание отчетов. На основе шаблонов и собранных данных о действиях работников формируется отчет для отгрузки в основную базу. Благодаря этому минимизируются документооборот и объем бюрократии, снижающей эффективность деятельности.
• Планирование работ. MES составляет подробных график деятельности предприятия в течение рабочего дня, расставляя в нем этапы для получения наибольшего результата.
• Контроль логистики, отгрузок. В логистические задачи MES входит отслеживание места расположения товаров в ходе производства, упаковки, отправки их на хранение в ячейки склада и дальнейшего перемещения от поставщика к заказчикам по заданной программе.

В списке были приведены только основные задачи, выполняемые с помощью MES-систем. Помимо них, есть и второстепенные функции, позволяющие повысить результат:

• отслеживание и размещение резервов;
• скорость и детализация процессов;
• контроль за процедурой изготовления;
• организация документооборота;
• руководство персоналом;
• регулирование производственных процессов;
• управление техобслуживанием, ремонтом;
• отслеживание истории продукции;
• анализ производительности.

Функционал спецпрограмм носит оперативный характер и направлен не на предприятие, а на конкретную единицу, например, цех или отдел, для которого проводится проектирование. Из вышеперечисленного главные две функции - точное планирование и контроль за промдеятельностью в цеху. Системы управления MES направлены не только на изготовление указанного количества в срок, но и на лучшее исполнение с точки зрения экономпоказателей конкретного отдела.

ПО для планирования

MES система управления производством использует сложный инструментарий для планирования трудовой деятельности участков. ПО осуществляет более точное планирование по работе цехов по сравнению с другими подсистемами. Если спланировать неточно, то невозможно спрогнозировать конкретную дату выполнения заказа. Руководству предприятия будет сложно думать о потребности ведения работы сверх положенного времени

Производственный контроль в цеху

Контроль за рабочими процессами на отдельном участке осуществляется благодаря свойствам ПО решать следующие проблемы:

• связь и сбор данных;
• интеллектуальные решения;
• время и трудоспособность.

Связь и сбор информации

Решения спецпрограмм улучшают возможности ERP (управление ресурсами предприятия) благодаря скорому подключению к контроллерам и серверам, регулирующим процессы. Программное обеспечение прямо подключается к устройствам и мониторит работу в режиме настоящего времени.

Производственная система MES упрощает получение отчетности с участков в результате сбора данных штрих-кодов. Информация анализируется во время рабочей активности. Это позволяет быстро вмешиваться в деятельностный процесс при возникновении форс-мажорных обстоятельств. И тем самым снизить процент брака, улучшить качество и уменьшить нерабочий период.

Интеллектуальные решения

Любая спецпрограмма может совершать дополнительные измерения на базе интеллектуальных решений. Анализирование объема бракованной продукции на отдельного работника по тем или иным причинам, выявление проблемных моментов, мониторинг результативности дают ценные сведения для работы участка. Главной задачей ПО является разбор деталей, которые помогут найти причину трудности и задержки.

Время и трудоспособность

Начисление зарплаты и управление персоналом относятся к подсистемам учета посещаемости, но ПО фиксирует начало и конец работы и перенаправляет эти данные в вышеозначенные конструкции. Также ПО выявляет разницу между часами карты времени и фактическими отработанными часами. Информационный модуль может вычислить трудоспособность отдельного работника. Большинство устройств ERP с этим не может справиться.

Преимущества использования MES в производстве

Со временем число предприятий, применяющие MES для повышения эффективности производства продукции растет. На это есть несколько причин, перечисленных здесь:

• Повышение качества. Встроенный контроль качества собирает информацию с датчиков,  далее на основе заданных критериев отправляет данные о механических свойствах на сервера. Если обнаружены критические ошибки, их можно будет сразу исправить, а необходимое на это время снизится.
• Уход от физического труда. Всю трудоемкую работу берет на себя система автоматизации производственных процессов, в которую входит и MES-система. Физический труд переходит от работников конвейерных лент к роботам и другой технике. Большее внимание будет уделено умственному труду, а все остальное будет выполнено без участия человека.
• Исключение браков. При обнаружении бракованных моделей товара те будут сразу удаляться с линии доставки в складские помещения. Клиентский сервис улучшится, поскольку процент брака и цена ошибок производства будут сокращены.
• Распределение загрузки. Задачи, которые должны быть выполнены, будут распределены между работниками и разными отделами завода наиболее оптимальным образом, чтобы общая нагрузка была минимальной в сравнении с получаемым выхлопом от выполняемой деятельности. MES позволит сделать разделение обязанностей и постановку ролей эффективно и без стороннего вмешательства.
• Оперативность. Компьютер определяет конкретные задачи, решает возникшие проблемы без задержек и значительно быстрее человека. Для принятия необходимых действий уйдет несколько секунд вместо ожидания, растянутого на часы, дни и недели. При этом система учитывает все варианты перебора возможных стратегий, и получится избежать ошибок, связанных с человеческим фактором. Скорость вычислений ограничена только вычислительной мощностью.
• Повышенная точность вычислений. Оптимизация обработки данных и внедрение инноваций, связанных со сферой информационных технологий, позволяет соблюдать стандарты качества изделий, обновляя аналитическую информацию с высокой скоростью, ограниченной только мощностью компьютерной техники.

Стандарты и тенденции систем автоматизации производства

Структуру современных систем автоматизации производственных процессов можно разделить на три основных группы:

1) EDP. Обладает функциональностью в области запуска и управления производством и отправкой команд, выбором стратегии работы;

 2) MES. Имеет собранную информацию со всех объектов в здании, которую обрабатывает и оборачивает в массивы, сортирует и отправляет их в базу данных;

3) WMS. Занимается разгрузкой товарооборота, перевозками и управлением складскими помещениями.

Помимо представленных трех систем, могут быть внедрены и другие виды, выполняющие сторонние функции, чтобы автоматизировать все операции фулфилмента.

На сегодняшний день основной проблемой многих MES-систем является интеграция и работа в комплектации с другими программами автоматизации производства, выполняющих сторонние функции. В промышленности в конфигурации с MES-системами быстро распространяются новые технологии, включая готовые мобильные наборы приборов Интернета вещей (IIOT), нейронные сети и машинное обучение.

Достоинства ПО

Программные обеспечения обладают высокими показателями инвестиционной окупаемости, т.к. указывают на недостатки в работе компании и дают шанс исправить в короткие сроки. Извещают руководство о незапланированном простое и выявляют причину возникновения таких проблем. Такое реагирование уменьшает количество сбоев в рабочем графике, снижает задержки при отправлении заказов, улучшает финансовый поток и удовлетворяет запросы потребителей.

Программные обеспечения повышают качество выпускаемой продукции. Доводят до отдела менеджмента детальные сведения о причинах проблем. Оперативно извещают руководство о сбоях и внештатных ситуациях. При повышении качества производства снижаются затраты на необходимость списания бракованных изделий и переделку того, что можно исправить. Это в целом ведет к увеличению рентабельности предприятия.

Данные ПО помогают точно спланировать почасовое и даже поминутное производство. Подсистемы контроля на основе ERP могут планировать только посменно или по дням. Четкий график повышает результативность рабочих этапов и помогает определять приоритетность горящих заказов.

Программное обеспечение не предполагает применение бумажной документации. Соответственно, экономятся средства на приобретении бумаги и реализуются экопроекты. В условиях жесткой конкуренции на рынке производства MES системы оперативного управления производством помогают производителям оставаться доходными в бизнес-сфере. Это уже не роскошь, а повседневная необходимость.