MES-СИСТЕМЫ КАК ИНСТРУМЕНТ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

Современные динамичные рыночные условия выгодны для тех производителей, которые могут обеспечить большой объем качественной продукции с наибольшей экономической эффективностью и минимальными усилиями. При увеличении накладных расходов и расходов на материалы производственным предприятиям необходимо искать возможности для повышения эффективности, гибкости, сокращения времени производственного цикла. А так же возникает необходимость получения полной информации в режиме реального времени по всем этапам производства и планирования для организации процесса выбора решений, оперативного управления.

Одним из эффективных способов совершенствования деятельности предприятия в целом является его автоматизация. Имеющиеся информационные системы позволяют оперативно реагировать на постоянно меняющуюся рыночную ситуацию, контролировать все стороны производства, выявлять «узкие места», концентрировать усилия на наиболее значимых в данный момент процессах. Современная cистема управления производственными процессами- это специализированное программное обеспечение, которое предназначено для решения задач анализа, координации и оптимизации выпуска продукции в рамках какой-либо производственной деятельности.

В настоящее время число информационных систем как западных, так и российских разработчиков достаточно велико. Поэтому при анализе программ этих систем необходимо знать, в соответствии с какими критериями составлено производственное расписание, чтобы иметь представление о том насколько такой способ планирования подходит конкретному предприятию.

Одним из видов оперативного управления и планирования производством в настоящее время являются системы нового поколения, такие как ERP (Enterprise resource planning), APS (Advanced Planning &Scheduling Systems) и MES (Manufacturing Execution Systems). Выделяют два основных принципа в планировании и управлении-централизованный и децентрализованный. При централизованном планировании «одна система, например, класса ERP, должна составлять расписания работы для всего парка оборудования предприятия, как на среднесрочном горизонте планирования, так и на оперативном. Модули планирования современных ERP-систем часто включают в себя APS-системы, которые вполне могут справиться с построением расписания во втором случае, как наиболее тяжелом с вычислительной точки зрения» [4, с. 79]. Но при построении таких расписаний APS-системы не позволяют выполнить все задачи, т.к. имеют ряд ограничений. Поэтому необходимо проводить пересмотр заданий с помощью MES-системы. В этом случае «осуществляется планирование материальных потоков непосредственно в цехах и участках, там, где, собственно, и создается добавленная стоимость, которая является залогом успеха предприятия» [4, с. 84]. Комплексное решение по планированию всех процессов предприятия можно осуществлять «схемой децентрализованного планирования с трехзвенной архитектурой с использованием систем ERP, APS и MES» [4, с. 84].

Международная ассоциация производителей и поставщиков MES-решений определяет MES-систему как это интегрированную информационно-вычислительную систему, объединяющую инструменты и методы управления производством в режиме реального времени. Не затрагивая вопросы автоматизации на аппаратном уровне, т.е. на уровне SCADA систем (управление счетчиками, датчиками и прочими приборами и оборудованием), MES-системы концентрируют свои усилия на поддержке плановой и организационной составляющих самого производственного процесса. Они могут осуществлять корректировку процессов в режиме реального времени в отличие от других информационных систем. При выполнении заданий MES-системы действуют по фактическому состоянию производства. Сначала алгоритм MES находит допустимое решение с учетом всех имеющихся ограничений и выбранного критерия. Далее на этапе оптимизации происходит поиск лучшего расписания. В ряде случаев системы такого типа могут составлять расписание не только для станков, но и транспортных средств, бригад наладчиков, обслуживающих устройств. Отличительной особенностью является возможность формирования технологических сборов, планирование выпуска изделий с параллельным планированием изготовления требуемого комплекта оснастки. Преимущественно MES-системы предназначены для производства дискретного типа, т.е. производства, в котором исходный материал при переработке в конечный продукт проходит более одного передела с прерыванием технологического процесса. Это может быть позаказное, мелкосерийное и единичное производство. Но в последние годы Международная ассоциация производителей и поставщиков MES-решений рассматривает все типы производств - дискретное, периодическое, непрерывное. Направления работы ассоциации сконцентрированы на использовании информационных технологий для работы с производственными событиями в реальном времени, а так же на том, как полученная информация может быть использована для поддержки таких задач компании и всей цепочки поставок, как бережливое производство, совместное управление цепочками поставок, соответствие нормативным требованиям и т.д.

MES-системы являются предметно-ориентированными. Они максимально полно отражают особенности технологических процессов в машиностроении, электромашиностроении, деревообработки и т.п.

Прогрессивные отечественные разработки MES-систем представлены тремя научными центрами. Система «ФОБОС» (г. Москва), система «YSB.Enterprise.Mes» (г. Орел) и система «PolyPlan» (г. Уфа). Все они предназначены для оперативного управления производством дискретного типа, реализуют описанные выше возможности.

MES-система «ФОБОС» ориентирована на крупные и средние машиностроительные предприятия, «YSB.Enterprise.Mes» предназначена для деревообрабатывающей промышленности. Система «PolyPlan» имеет меньший состав функций MES, но рассматривается как система оперативно-календарного планирования для автоматизированных и гибких производств в машиностроении. Эти системы могут быть адаптированы под различные отраслевые особенности дискретного или сводимого к дискретному типу производств. Отметим отличия перечисленных систем.

Программный продукт «ФОБОС» является основой системы управления современным цехом механообработки, которая интегрирует автоматизированную подготовку производства, календарное планирование, диспетчерский контроль за состоянием оборудования. В подсистеме «ФОБОС» ведется детальный анализ возникающих задержек обработки деталей на каждом производственном участке, контроль их наличия, осуществляется оперативный анализ производственных затрат технологического оборудования и отдельных заказов.

MES-система «ФОБОС» осуществляет внутрицеховое планирование и управление, принимая и отдавая входные и выходные данные ERP-системе, которая обычно внедрена в машиностроении на крупных заводах.

Система «YSB.Enterprise», работая с предприятиями сектора ниже, имеет расширенные функциональные возможности от MES. Она включает в себя продажи с формированием портфеля заказов, возможности по управлению складским дефицитом (не только производственного происхождения) и бухгалтерию с расчетом заработной платы многообразными способами. Этот спектр функций «YSB.Enterprise», по сравнению с традиционными MES, дает возможности учета дополнительных данных при управлении производством.

Российская MES-система «PolyPlan» также ориентирована на машиностроительные производства. Помимо традиционного класса обслуживающих устройств, эта система предполагает формирование расписаний для транспортных систем, осуществляющих перевозку партий деталей между рабочими центрами, складских устройств приема-выдачи партий деталей и бригад наладчиков. Эта система применима для управления неавтоматизированным производством. Она может быть использована на этапе маркетинга, так как позволяет определить возможность выполнения заказов по существующим фондам технологического оборудования на основе укрупненных данных.

По мнению российских разработчиков MES-систем, составление оптимального производственного расписания с помощью компьютеров, наличие возможности оперативной коррекции, гарантировано повысит скорость исполнения заказов. Внедрение информационной системы позволяет на 10% ускорить производственную деятельность за счет увеличения пропускной способности одновременно с уменьшением накладных затрат при сокращении сроков. В большинстве случаев возможно выполнение месячного плана за 20 дней. Оптимизация материальных потоков позволит на 10 дней, т.е. на 30% сократить время выпуска изделий, а увеличение скорости прохождения производственных заказов в 1,5 раза снижает объем незавершенного производства приблизительно на 25 %.

Таким образом, внедрение MES-систем на предприятиях позволит комплексно решать задачи планирования, диспетчеризации производства, управления качеством продукции и техническим обслуживанием, получать оперативную информацию в реальном времени, что будет способствовать созданию эффективной системы управления.

Список литературы:

1. Асланова И.В. Mes как основа разработки систем управления производственными процессами предприятия//Российское предпринимательство.- 2017 .-Том 18.-№11.-С.1651-1658.
2. Дуболазов В.А. Оперативно-календарное планирование на промышленном предприятии.-С-ПБ.-2000.-С.-36.
3. Загидуллин Р.Р. Управление машиностроительным производством с помощью систем MES, APS, ERP.- ТНТ.- 2011.-С.-370.
4. Соломенцев Ю.М., Загидуллин Р.Р., Фролов Е. Б. Планирование в современных системах управления производством //Прикладные аспекты информатики.- 2010.-№4.-С.77-87.