MES-системи (manufacturing execution system, система управління виробничими процесами): функції, завдання, переваги і недоліки

Системи виробничого виконання і управління (MES) традиційно пов’язують ERP (та інші бізнес-системи) та контроль і моніторинг потоку даних на заводах. Розшифровка MES (абревіатури) в перекладі на російську мову дослівно звучить як «система виробничого управління». По суті, вони виступають як операційні системи керування установкою. Були розроблені і розвиваються в контексті «розумного» виробництва, промислової трансформації і наскрізного управління виробничими операціями.

Системи управління виробництвом сьогодні для виконання більш важливі, ніж коли-небудь. Цифрова установка інтелектуального виробництва заснована на даних і перетворює всю зібрану і агреговану інформацію в бізнес-цінність. Наприклад, це може бути виконано шляхом поліпшення управління активами, інвентаризацією та матеріалами, отримання інформації про виробничих процесах для кращого прийняття рішень, керування продуктивністю і якістю. Здійснюються ці кроки шляхом координації виробничої діяльності.

Вимірювання цінності і переваг (кількісних і якісних), одержаних в результаті використання MES-системи, сьогодні важливіше, ніж коли-небудь.

Системи виробничого управління — не новий винахід. Як і багато що розвиваються інформаційні системи, вони змінювалися з плином часу, так як з’явилися нові технології (наприклад, хмарні сховища і IoT).

По своїй суті, Manufacturing Execution System — це співпраця між виробничим плануванням і способом організації виробництва. Якщо порівняти цей процес із нервовою системою, то MRP можна розглядати як мозок, а MES — як нервову систему.

Складається MES з декількох аспектів:

  • надання працівникам інформації, необхідної для започаткування та здійснення виробництва;
  • надання керівництву огляду ходу виконання виробничих замовлень;
  • управління якістю;
  • збір статистики для аналізу ефективності виробництва.

Що ж таке MES?

Досить часто MES розглядається як набір датчиків або детекторів. Вони повинні збирати дані автоматично, і відправляти їх куди-небудь. Насправді це спрощення. Поняття Manufacturing Execution System набагато ширше. Ця система переміщує інформацію між виробничим плануванням та виконанням в обох напрямках, а датчики збирають дані. Крім того, технічні засоби не представляють або не аналізують зібрану інформацію.

Звичайно, датчики можуть бути інтегровані в MES-систему, але вони не є основною її частиною. Інформація може бути зібрана багатьма способами, які доповнюють і перевіряють один одного.

ERP і MES

Хоча багато програмні пакети ERP для підприємств малого та середнього бізнесу стверджують, що вони повністю підходять для виробництва, на самому ділі це вірно лише до певної міри. Вони можуть містити модулі, які зазвичай корисні для більшості підприємств, наприклад, управління запасами (резервами) або CRM. Але, якщо вони не зосереджені на виробництві, вони не включають в себе системи виробничого виконання.

Навпаки, MES — це з самого початку програмне забезпечення для планування ресурсів, яке фокусується на виробнику. З-за цього і в додаток до модуля планування виробництва воно зазвичай містить особливі умови, що дозволяють організувати виробничий процес у цехах. Володіє спеціальним інтерфейсом з збільшеним розміром тексту, який може працювати на комп’ютерах, планшетах та інших мобільних пристроях, MES – це зручний спосіб для співробітників отримувати завдання та повідомляти про досягнуті результати. Звітна інформація відразу ж стає доступною керівництва (що означає прогрес у виробництві), і в реальному часі можна побачити показники ефективності, у тому числі OEE (загальна ефективність обладнання).

Наявність фактичної інформації та її використання дозволяють підвищити ефективність, збільшити швидкість реакції, поліпшити процеси і задоволеність клієнтів.

Що це означає?

Виходячи з вищевикладеного, повне і вичерпне визначення MES-системи звучить наступним чином. Це автоматизовані комп’ютеризовані системи, застосовувані у виробництві з метою відстеження та фіксації перетворення сировини в готову продукцію. Ці інструменти збирають і надають інформацію, здатну допомогти в прийнятті рішень про те, як можливо оптимізувати наявні умови на виробництві, щоб зробити випуск продукції ефективніше. MES завжди функціонують у режимі реального часу, і це дозволяє підтримувати контроль одночасно над кількома частинами виробничого процесу (наприклад, персонал, входи, обладнання та служби підтримки).

Дивіться також:  Бересклет європейський: опис, посадка і догляд

MES здатні функціонувати в декількох виробничих областях одночасно:

  • планування ресурсів;
  • управління використанням продуктів протягом їх життєвого циклу;
  • виконання замовлення і пов’язаної з ним диспетчеризації;
  • аналіз виробництва і, відповідно, управління часом простою, що дозволяє підвищити загальну ефективність обладнання (OEE);
  • відстеження матеріалів і управління якістю і т. д.

Існує три підходи до вибору системи MES, які обов’язково потрібно врахувати. Вони виглядають наступним чином. Ви можете застосовувати внутрішні ресурси всередині свого об’єкта, вибрати аутсорсинг для сторонньої компанії з досвідом автоматизації і розробки програмного забезпечення або ж придбати перевірений, під ключ, довгострокове рішення від компанії, яка спеціалізується на виробничих системах виконання.

Внутрішні ресурси

Цей варіант має надзвичайно низьку ймовірність успіху. Внутрішні ресурси можуть здатися найменш дорогим рішенням, але вони займуть більшу частину вашого часу і в кінцевому підсумку виявляться досить дорогими. У гіршому випадку, існуючому на практиці, компанія розробляла свою власну систему більш 10 років і використовувала працю понад сто співробітників. В результаті вийшов не зовсім працює проект, інструменти якого були настільки застарілими, що неможливо було знайти розробників з необхідним 10-річним набором навичок. У цьому варіанті люди можуть володіти величезними знаннями конкретних вимог до обладнання, але зазвичай не мають необхідного досвіду для розуміння архітектури, розробки та інтеграції системи перспективного мислення.

Компанія з автоматизацією і розробкою програмного забезпечення

Компанії цієї категорії можуть мати талановитими людьми і досвідом у виробничому середовищі, проте в цілому у них немає реальної спроможності виконувати і масштабувати довгострокове рішення. Вони можуть зібрати і розробити рішення MES, але при цьому вони володіють обмеженим досвідом у створенні інструментів автоматизації. Всі приклади MES-систем, створених за такого замовлення, як правило, є одноразовими спробами, які не мають об’єктивної перспективи для забезпечення повної віддачі. Знання про особливості зміни та розширення конкретної системи зазвичай належать одному чи двом людям, що обмежує довгострокову життєздатність рішення. Вони, як правило, розробляються і стримуються можливостями інструментарію рівня автоматизації. Недоліки MES-систем такого рівня полягають у тому, що вони не створюються з використанням передового підходу до розробки програмного забезпечення.

Рішення «під ключ» від перевіреної компанії

Краща MES — це архітектура, розроблена інтегрована експертами. Так, деякі найбільші компанії задокументували системи якості розробки програмного забезпечення, суворі процедури тестування, передові знання в галузі, широку базу установки і глибоке розуміння ряду виробничих потужностей. Дані виробники, керуючись багаторічними прагненнями виробляти найкращі продукти в своїй області знань, конструюють продукти, готові до постійного вдосконалення.

Вартість, яку клієнт платить за таке рішення, що забезпечує неперевершену віддачу від інвестицій (ROI). Крім того, часто такі виробники не тільки у повній мірі дотримуються стандарти MES, але і є новаторами. Регулярно отримуючи нові версії програмного забезпечення, клієнт завжди виграє від ключових розробок в області функцій і технологій. По суті, це єдиний варіант, який гарантує, що підприємство отримає найкращі технології, і, отже, це дасть найкраще співвідношення ціни та якості в довгостроковому прогнозі.

У чому ж переваги MES?

Належна реалізація такої системи підвищує ефективність виробничої організації. До появи комп’ютерних систем MES складалася з рукописних діаграм і графіків з буферами обміну, перевіряючими рівні запасів. Вона дає правильну інформацію в потрібний час, підказуючи керівництва заводу, як оптимізувати поточні умови для поліпшення випуску продукції. По суті, ця система відстежує виробничий процес з фази сировини до отримання готового продукту.

Дивіться також:  Гайди по "Доті 2" на нових персонажів

Сьогодні в комп’ютери завантажують MES на більшості заводів, пропонуючи досліджувати великі дані і аналіз, раніше недосяжні за допомогою традиційних методів. Вона представляє безліч цінних якостей для виробників. Основні з цих переваг MES-систем варто розглянути детальніше.

Підрахунок витрат стає більш точним

З використанням MES різні витрати, такі як праця, відходи, час простою і технічне обслуговування, записуються в реальному часі прямо з цехів. Керівні команди, в свою чергу, використовують ці дані для оцінки нерентабельних бізнес-моделей і можуть відразу ж працювати над ціноутворенням і новими проектами. Оскільки інші системи також використовують ці дані, MES дозволяє вашої компанії підвищити продуктивність на всіх виробничих об’єктах.

Скорочення відходів і рівня перевантажень

Функції MES-системи дозволяють точно аналізувати виробничі лінії і готові вироби. Тому вона виявляє будь-які невідповідності або аберації на цих лініях, негайно зупиняючи їх, щоб обмежити кількість неякісних продуктів і витраченого даремно матеріалу.

Зменшення часу простою

Завдяки використанню MES, стає можливим генерувати реалістичні графіки виробництва. Завдання MES відмінно справляються з цією функцією, відстежуючи кількість і якість інвентарю, сировини і деталей. Це дозволяє заощадити час, що витрачається на повторне конфігурування розкладів, в той час як частина виробництва працює безперервно. Завдяки цьому, стає можливим включити планування персоналу в цю програму, ефективно використовуючи наявні ресурси.

Скорочення витрат

Завдяки використанню MES, стає можливим логічно впорядкувати всі операції. Це відбувається тому, що керівництво компанії отримує детальний звіт про всі продукти, матеріалах, часу і трудовитрат, необхідних для завершення роботи. Цей процес в кінцевому підсумку дозволяє скоротити витрати або вивільнити персонал з діючих виробничих ліній.

Скорочення надлишків

Зберігання надлишків запасів вимагає певних витрат. Крім того, оплата виробничих надлишків, транспортування, зберігання та контролю за цими товарами може виявитися занадто дорогою. MES буде постійно оновлювати інвентарні запису, вказуючи на всі надлишки в подробицях. Це означає, що всі відділи по закупівлі, доставці і розкладом будуть постійно у курсі того, що є в кожному закладі і що їм потрібно замовити.

Очевидно, що MES робить більше, ніж просто відстежує кількість продуктів, що сходять з виробничих ліній. Підвищення ефективності роботи підприємства починається з точних записів про хід роботи, використання матеріалів та затрат часу. MES-системи виконують цю задачу з легкістю і точністю.

Який можна зробити висновок?

Виходячи з вищевикладеного, MES — це комплексна система, яка контролює всі дії, що відбуваються на виробництві. Її робота починається з різних замовлень з боку клієнтів і закінчується аналізом систем MRP, основного графіка та інших джерел планування. Все це дозволяє виробляти продукцію найбільш ефективним, доступним, доцільним і якісним способом.

Чому неможливо просто створити графік замовлень з ERP?

Сучасне виробництво являє собою складну, постійно мінливу середу. Планування повинно враховувати рівень варіації, який зазвичай виходить за рамки традиційних систем MRP, Master Scheduling і т. п. MES розглядає та контролює найбільш важливі деталі цього процесу.

Непередбачувані виробничі ситуації можуть включати в себе:

  • поломки машин;
  • відсутність розпланованого робочого дня;
  • зміна часу, необхідного на виконання робіт;
  • час очищення і обслуговування обладнання;
  • зміна строків доставки;
  • проблеми з якістю товару;
  • альтернативні плани роботи;
  • змінений список деталей;
  • наявність або відсутність транспорту;
  • наявність якісних ресурсів;
  • зміни для мінімізації часу процесу, налаштувань.
Дивіться також:  Дизайн нарощених нігтів "Френч"

Тому необхідно надавати потрібні інструменти і важливу інформацію всьому персоналу кожного виробничого цеху, щоб продукти вироблялися максимально оптимально. Хороша виробнича система працює в режимі реального часу, дозволяючи планувальникам необхідно реагувати на негайну дисперсію на цеху. MES також відповідає на всі зміни негайно, дозволяючи допомогти прийняти більш швидкі рішення по таким речам, як калькуляція витрат, зниження якості і пізні поставки. Це практично підґрунтя для всього, що відбувається в цехах.

Інтеграція із закритим контуром

Ще одна критична характеристика MES — це здатність інтегруватися з подібними системами. Це не тільки усуне безглуздий кругообіг зібраних даних, але і дозволить внести необхідні корективи для наближення навколишніх систем до реальності. Наприклад, критична інформація з цеху необхідна для відновлення інших елементів системи ERP, таких як інвентаризація, калькуляція та закупівля. Час установки може поліпшуватися з використанням нових методів, які використовуються у цеху, і їх необхідно завантажувати в ERP для майбутнього використання. Це забезпечить кращий збір інформації при консультуванні клієнтів з прогнозованими датами поставки за новим замовленням або ж дасть розуміння про рекомендованої вартості при прийнятті рішень про ціни. Інформація про стан цехів відобразить реальну ситуацію, що дозволяє внести корективи, необхідні для постійного оновлення інших бізнес-систем.

Вимоги до MES наступного покоління

Дослідження показали, що багато хто розглядає MES перш за все як інструмент для рішення проблеми усунення людських помилок і забезпечення того, щоб статистика була повною.

Крім глобального огляду, MES наступного покоління повинна забезпечувати видимість всього ланцюжка поставок. Поліпшення прогностичного обслуговування також є частиною оптимізації виробничих процесів. Згідно з даними огляду, програмне забезпечення повинне надавати інструменти, що дозволяють промисловості стати проактивним і в кінцевому підсумку прогнозувати якість продукції.

Ці можливості в даний час або не існують в MES, або не є зручними для користувача. Проте технології розвиваються з кожним днем, і цілком можливо, що ці побажання стануть реальністю.

Що ж є в даний час? Огляд MES-систем, існуючих сьогодні, дозволяє будувати досить позитивні прогнози. Вони цілком справляються з усіма поставленими завданнями.

Що використовується сьогодні?

На сьогоднішній день в Росії лідирують три системи управління виробництвом (MES). Кожна з них була розроблена для більш ефективного управління. Проте вони розраховані на мелкосерийный тип, хоча відмінності між ними є. В цілому, цей рейтинг може бути представлений так.

У Росії MES-система «ФОБОС» є очевидним лідером і використовується на середніх і не дуже великих виробництвах, частіше машинобудівних. Її головними функціями представлені внутрішньоцехове планування та всебічне управління. В обов’язковому порядку вона повинна бути інтегрована з ERP-системою (або «1С: Підприємством»), оскільки вона побудована так, щоб обмінюватися даними з іншими продуктами. Недоліком можна назвати тільки те, що впроваджується на невеликих підприємствах.

YSB. Enterprise розроблена спеціально для деревообробної промисловості. Крім того, вона володіє деякими особливостями, через яких вона застосовна тільки для невеликих організацій. MES-система володіє невеликою кількістю необхідних і спеціалізованих функцій для повної організації роботи. Проте вона при цьому оснащена додатковими опціями, що включають в себе ведення бухгалтерії та управління продажами. Недоліком є той факт, що програма має вузьку спеціалізацію.

Система PolyPlan оснащена ще більш скромним функціоналом MES. Однак на ринку вона представлена в якості інструменту оперативно-календарного планування, призначеного для галузі машинобудування. Спочатку вона розроблялася для і гнучких автоматизованих виробництв. Головна перевага — це найдорожча MES-система на сьогоднішній день, тому вона є досить затребуваною.