Информационная система управления производственными процессами

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать

• • основные понятия, характеризующие технологии реализации функций информационных систем управления производственными процессами;
• • стандарты реализации информационных систем управления производственными процессами;
• • функциональную структуру информационных систем управления производственными процессами;
• • содержание основных функциональных модулей информационных систем управления производственными процессами;

уметь

• • проводить анализ функционального содержания модулей информационных систем управления производственными процессами;
• • проводит!" анализ методов реализации функций модулей информационных систем управления производственными процессами;

владеть

• • навыками общего понимания основных функций информационных систем управления производственными процессами;
• • навыками общего понимания методов реализации основных функций информационных систем управления производственными процессами.

Понятие и функциональная структура MES

После рассмотрения достаточно общих по охвату функций подсистем производственного предприятия, многие из которых характерны не только для производственных компаний, перейдем к непосредственному управлению производством. Этот процесс на российских предприятиях связан с понятием внутрицехового управления. Однако современные стандарты трактуют этот уровень управления как управление производством, в отличие от управления предприятием и компанией. На этом уровне акцент управления сдвигается от воздействия на людей, что свойственно менеджменту, к воздействию на машины.

Эта группа функциональных подсистем информационной системы производственного предприятия получила наименование информационной системы управления производственными процессами {Manufacturing Execution System — MES).

Рассмотрим MES как информационную систему управления производственным процессом с различных точек зрения: персонала, который работает с системой, также управленцев и взаимодействующих систем.

Международная ассоциация производителей н пользователей систем управления производством (MESA International) в 1994 г. утвердила модель MESA-11, а в 2004 г. — модель c-MES. Эти модели легли в основу разработки серии стандартов управления производством, которые фактически дополняют эти модели. Согласно этим моделям можно определить следующий состав функциональных подсистем в MES*.

• 1. Управление состоянием и распределением ресурсов {resource allocation and status — RAS) — обеспечивает управление ресурсами: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, а также другими объектами, такими как конструкторско-технологическая и организационная документация, которая должна быть в наличии к началу производственной деятельности. Обеспечивает детальную историю ресурсов и гарантирует, что оборудование соответствующим образом подготовлено для работы. Контролирует состояние ресурсов в реальном времени. Управление ресурсами включает резервирование и диспетчеризацию с целью достижения целей оперативного планирования.
• 2. Оперативное/детальное формирование расписаний {operations/ detail scheduling — ODS) — обеспечивает упорядочение производственных заданий, основанное на очередности работ, атрибутах, характеристиках, связанных со спецификой изделий, таких как форма, цвет, последовательность операций и др., и технологией производства. Цель — составить производственное расписание с минимальными переналадками оборудования и параллельной работой производственных мощностей для уменьшения времени получения готового продукта и времени простоя. В модели c-MES эта функция была исключена.
• 3. Диспетчеризация производства {dispatching production units — DPU) — обеспечивает управление потоком единиц продукции в виде заданий, заказов, серий, партий и заказ-нарядов. Диспетчерская информация представляется в той последовательности, в которой работа должна быть выполнена, п изменяется в реальном времени по мере возникновения событий на цеховом уровне. Это дает возможность изменения заданного календарного плана на уровне цехов. Включает также функции устранения брака и переработки отходов наряду с возможностью контроля трудозатрат в каждой точке процесса с буферизацией данных.
• 4. Управление документами {document, control — DOC) — обеспечивает контроль содержания и своевременность прохождения документов, которые должны сопровождать выпускаемое изделие, включая инструкции и нормативы работ, способы выполнения, чертежи, процедуры стандартных операций, программы обработки деталей, записи партий продукции, сообщения о технических изменениях, передачу информации от смены к смене,^[1]

а также обеспечивает возможность вести плановую и отчетную цеховую документацию. Также включает инструкции по безопасности, контроль защиты окружающей среды, государственные и необходимые международные стандарты. Хранит историю прохождения и изменения документов. В модели c-MES эта функция была исключена.

• 5. Сбор и хранение данных (data collection/acquisition — DCA) — обеспечивает взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия. Функция обеспечивает интерфейс для получения данных и параметров технологических операций, которые используются в формах и документах, прикрепляемых к единице продукции. Данные могут быть получены с цехового уровня как вручную, так и автоматически от оборудования, в требуемом масштабе времени.
• 6. Управление производственным персоналом (labor management — LM) — обеспечивает получение информации о состоянии персонала и управление им в требуемом масштабе времени. Включает отчетность по присутствию и рабочему времени, отслеживание сертификации, возможность отслеживания непроизводственной деятельности, такой как подготовка материалов или инструментальные работы, в качестве основы для учета затрат по видам деятельности. Возможно взаимодействие с функцией распределения ресурсов для формирования оптимальных заданий.
• 7. Управление качеством (quality management — QM) — обеспечивает анализ в реальном времени измеряемых показателей, полученных от производства, для гарантированно правильного управления качеством продукции и определения проблем, требующих вмешательства обслуживающего персонала. Данная функция формирует рекомендации по устранению проблем, определяет причины брака путем анализа взаимосвязи симптомов, действий персонала и результатов этих действий. Может также отслеживать выполнение процедур статистического управления процессом и статистического управления качеством продукции, а также управлять выполнением лабораторных исследований параметров продукции. Для этого в состав MES добавляются лабораторные информационно-уиравляющие системы (Laboratory Information Management System — LIMS).
• 8. Управление производственными процессами (process management — PM) — обеспечивает отслеживание производственного процесса и либо корректирует автоматически, либо обеспечивает поддержку принятия решений оператором для выполнения корректирующих действий и усовершенствования производственной деятельности. Эта деятельность может быть как внутриоперационной и направленной исключительно на отслеживаемые и управляемые машины и оборудование, так и межоперационной, отслеживающей ход процесса от одной операции к другой. Она может включать управление тревогами для обеспечения гарантированного уведомления персонала об изменениях в процессе, выходящих за приемлемые пределы устойчивости. Обеспечивает взаимодействие между интеллектуальным оборудованием и MES, возможное благодаря функции сбора и хранения данных.
• 9. Управление техобслуживанием и ремонтом (maintenance management — ММ) — обеспечивает отслеживание и управление обслуживанием оборудования, оснастки и инструментов. Гарантирует их работоспособность. Обеспечивает планирование периодического и предупредительного ремонтов, ремонта по состоянию. Накапливает и хранит историю произошедших событий (отказы, уменьшение производительности и др.) для использования в диагностировании возникших и предупреждения возможных проблем. В модели c-MES эта функция была исключена.
• 10. Прослеживаемость {product tracking and genealogy — PTG) — обеспечивает возможность получения информации о состоянии и местоположении заказа в каждый момент времени. Информация о состоянии может включать данные о том, кто выполняет задачу, о компонентах, материалах и их поставщиках, номере лота, серийном номере, текущих условиях производства, а также любые тревоги, данные о повторной обработке и другие события, относящиеся к продукту. Функция отслеживания в реальном времени создает также архивную запись. Эта запись обеспечивает отслеживаемость компонентов и их использование в каждом конечном продукте.
• 11. Анализ производительности (performance analysis — РА) — обеспечивает формирование отчетов о фактических результатах производственной деятельности, сравнение их с историческими данными и ожидаемым коммерческим результатом. Результаты производственной деятельности включают такие показатели, как коэффициент использования ресурсов, доступность ресурсов, время цикла для единицы продукции, соответствие плану и соответствие стандартам функционирования. Может включать статистический контроль качества процессов и продукции. Систематизирует информацию, полученную от разных функций, измеряющих производственные параметры. Эти результаты могут быть подготовлены в форме отчета или представлены в реальном времени в виде текущей оценки эксплуатационных показателей.

• [1] MESA International. URL: http://www.mesa.org/en/index.asp