Технические науки/12.Автоматизированные системы

управления на производстве

Давыдова Ю.В.

Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел, Россия

Особенности автоматизированных систем планирования на предприятии

В условиях динамично развивающих технологий, меняющейся конъюнктуры рынка предприятиям необходимо прилагать все больше усилий если не по сохранению конкурентного преимущества, то хотя бы для сохранения своих позиций. Такие преимущества как простота доступа к сырью или развитая инфраструктура уже не являются конкурентными. От предприятий все больше требуется «чуткости» реагирования на спрос, в том числе именно для этого разрабатываются различные методы организации производства. Данные методы способствуют повышению эффективности управления промышленным предприятием, способствуют снижению его издержек.

Системы класса ERP решают лишь некоторые вопросы в области планирования, т.к. по своему определению они являются системами самого верхнего уровня, аккумулируя в себе функции управления множеством разнородных подсистем предприятия. Таким образом, ERP-системы ориентированы в первую очередь на управление бизнесом в целом. Один и тот же тип системы не может быть одинаково эффективным на разных уровнях управления, для каждого такого уровня создается отдельный класс решений. Даже, если в той или иной ERP-системе заявлен модуль оперативного управления производством, вероятнее всего, он не будет эффективным. По большей части (в области планирования производства) ERP занимаются объемно-календарным планированием.

Непосредственно для оперативно-календарного планирования и диспетчирования был создан отдельный класс систем – MES-системы (Manufacturing Execution Systems). На входе данные решения получают расписания, составленные вышестоящими в иерархии автоматизации системами, полученные исходя из портфеля заказов и прогнозов спроса в плановом периоде. Эти расписания не являются детализированными, они лишь указывают какой объем продукции и к какому сроку должны произвести цеха и подразделения. Таким образом, без более детального планирования эти планы являются не выполнимыми на практике. При отсутствии MES-систем задачи оперативно-календарного планирования решаются уже на местах при получении своих индивидуальных расписаний. Планирование в ERP-системах осуществляется совокупно для множества подразделений предприятия, MES же ориентированы на цех. Ввиду того, что в каждой отрасли есть свои особенности производственного процесса, MES-системы должны разрабатываться для той или иной области, более того, на предприятии могут существовать несколько подобных систем для отдельных цехов. Принимая за директивную основу переданный план производства, система разрабатывает детальный календарный план для соответствующих цехов и производственных участков, распределяя нагрузку для оборудования и персонала. Одной из важных особенностей решений данного класса является возможность формировать расписание, исходя из нескольких критерий, которые выбираются оператором. Как правило, сюда относится критерии максимальной загрузки оборудования, минимизации сроков выполнения заказа, минимизации количества переналадок и др. Благодаря функции диспетчирования, которая является неотъемлемой и крайне важной для оперативно-календарного планирования, MES-система может проводить перепланирование, если таковое требуется (были выявлены отклонения от ранее сформированного плана). Более того, перепланирование в таких системах может проходить с такой частотой, с которой это может потребоваться без ограничений.

Существует еще один класс систем, который довольно часто путают с MES – это APS-системы (Advanced Planning and Scheduling). Решения этого вида также составляют расписание, однако, горизонт планирования, как правило, более длительный, например, неделя или месяц, а само расписание не является детальным. Но эти системы не являются бесполезными – они позволяют управлять поставками и делают это синхронизировано с расписаниями, т.е. с учетом загрузки оборудования. Однако функция диспетчирования есть не у всех APS [1], даже, если она имеется, такие системы не могут заниматься перепланированием так же часто, как MES в случае отклонений. Перепланирование в APS-системах происходит тогда, когда поступает новый заказ и необходимо корректировать нагрузку, включая его в производственный процесс. Системы обоих классов не являются взаимозаменяемыми, APS составляют расписание лишь с учетом важных ограничений по срокам поставки и загруженности оборудования и использованием, как правило, лишь одного критерия – минимальной календарной длительности. Часто на предприятии не существует выделенной APS-системы как таковой, ее функции выполняются ERP-системой.

Таким образом, можно представить иерархию управления и место MES-, APS-, ERP-систем в ней (Рисунок 1). Однако следует помнить, что порой системы более верхнего уровня могут включать в себя часть функционала систем нижнего уровня и наоборот.

Рисунок 1 – Иерархия систем управления

Полный комплект всех трех классов систем могут позволить себе лишь небольшое количество крупных предприятий. При условии стремления предприятий к минимизации собственных издержек за счет уменьшения размеров незавершенного производства, налаженных поставок материалов и комплектующих, оптимизации загрузки оборудования крайне важным становится оперативно-календарное планирование. Таким образом, MES-системы занимают лидирующие позиции. Аналитическое агентство TAdvisor, на одноименном интернет-портале декларирует, что рынок MES продолжает стабильно развиваться и к 2016 году вырастет более, чем в два раза по сравнению с 2009 годом [2]. Однако следует осторожно относиться к выбору той или иной системы ввиду того, что некоторые фирмы позиционируют свои решения, как охватывающие почти все области автоматизации и глубину управления, в то время как часть модулей могут лишь абстрактно автоматизировать процессы, пытаясь быть применимыми в самых разных отраслях промышленности, что противоречит принципам MES-систем. Таким образом, перед покупкой системы управления предприятию необходимо проанализировать собственные проблемы и потребности.

Литература

1 Фролов Е.Б. MES-системы, как они есть или эволюция систем планирования производства/ Е.Б. Фролов, Р.Р. Загидуллин – [Электронный ресурс]. – URL: http://www.i-mash.ru/materials/automation/4477-mes-sistemy-kak-oni-est-ili-jevoljucija-sistem.html

2 MES – управление производствами и ремонтами – [Электронный ресурс]. – URL: http://www.tadviser.ru/index.php/MES