Функции MES-системы
Любая компания ориентирована на увеличение прибыли и минимизацию расходов и потерь. Для достижения этих целей внедряют элементы бережливого производства. Концепция, известная также как lean production, подразумевает рационализацию и улучшение всех бизнес-процессов.
Одним из инструментов оптимизации является MES, или manufacturing execution system — система управления производственными процессами.
Автоматизированные системы обычно относят к цеховому уровню, однако их функционал полезен и для контроля за работой производства и предприятия в целом.
Современные производственные комплексы состоят из десятков связанных между собой участков, которые выполняют сотни и тысячи типовых задач. При этом практически все эти операции выполняются непрерывно и носят строго регламентированный характер.
Разработка MES-системы позволяет обеспечить бесперебойный процесс всех этих зон. Это увеличивает эффективность оборудования и персонала, сводя к минимуму издержки из-за простоев, поломок и человеческого фактора.
К основным функциям MES-систем относят:
- детальное планирование цикла производства на уровне каждой отдельной операции;
- постоянный мониторинг производственных мощностей;
- сбор и обработка всех данных — от систем автоматизации до датчиков оборудования и действий сотрудников;
- оперативное реагирование на изменения спецификации выпускаемого продукта и его компонентов, а также сырья;
- выстраивание связи между производственным цехом, инженерами и менеджментом.
Этим основные функции MES-систем не ограничиваются. Внедрение такой структуры позволяет не только автоматизировать процесс сбора данных об операциях на производстве, но и задавать параметры и стандарты контроля за их выполнением. Тем самым оптимизируется распределение всех ресурсов — оборудования, сырья и рабочего времени персонала.
Мониторинг качества выпускаемой продукции ведется в режиме реального времени. Это помогает выявлять и анализировать производственные дефекты на ранних стадиях, прогнозировать потенциальные отклонения и оперативно реагировать на актуальные изменения.
Точечная корректировка расписания производства на основе текущего спроса и доступных объемов сырья дает возможность синхронизировать все операции со сроками поставок и корректировать планы по выпуску продукции в зависимости от срочности тех или иных работ.
Преимущества MES-системы
Положительные эффекты, которые бизнес получает от автоматизации производственных процессов, можно разделить на три категории:
- Снижение затрат — комплексная оптимизация всех операций позволяет сократить финансовые расходы на сырье, оборудование, электроэнергию и трудовые ресурсы. Прибыль компании — это деньги не только заработанные, но и сэкономленные.
- Повышение гибкости — модульные производственные процессы делают бизнес более подготовленным к изменениям рынка и требованиям конечного потребителя. К примеру, при необходимости в кратчайшие сроки изменить параметры изготовления или сократить цикл разработки.
- Рост качества — важным эффектом автоматизации производства является сокращение ошибок и процента брака, а также общее улучшение функциональности и надежности продукции.
Эталонным примером внедрения производственной системы MES является Samsung. Компания смогла на 15% снизить затраты и на 30% сократить время производства. При этом точность выпускаемой продукции выросла в среднем на 25%.
Похожие цифры в своих исследованиях приводит и американская компания AMR Research, специализирующаяся на изучении рынка B2B и B2C. По их данным, использование MES-системы позволяет ускорить перенастройку оборудования в среднем на 35% и сократить объемы производственных отходов и брака на 23%.
Мы в Атвинте тоже работаем над ПО и интерфейсами, которые помогают нашим клиентам снижать потери и улучшать процессы. Например, для российского производителя медицинского оборудования Azor наша команда разработала интерфейс панелей управления.
За счет оптимизации экрана, добавления крупных кнопок и текста мы обеспечили безопасность эксплуатации и корректную логику работы аппарата. Также добавили точный подсчет и историю затраченных вспышек, которые раньше врачи записывали вручную в тетрадке.
Снизить влияние человеческого фактора и ускорить работу врачей помогло меню готовых режимов — они автоматически включают настройки под нужных тип заболевания.
Стандарты MES
Все современные MES-системы создаются на основе международных стандартов, отвечающих за разработку интерфейса управляющих систем для предприятий. На североамериканском рынке эти стандарты называются ISA-95 и ISA-88. Во всем остальном мире их аналогом является группа регламентов IEC 62264.1 — IEC 62264.6.
В России стандарты зафиксированы в ГОСТе Р МЭК 62264-1-2014, в который вносят изменения и обновляют с учетом новых данных и дополнений. Правила проведения технического обслуживания и ремонта оборудования регламентируются стандартами ISO 55000:2014 и ГОСТами 18322-2016 и 57329-2016.
Целью столь строгого регулирования MES является обеспечение максимальной совместимости и взаимодействия между производственным ПО (MES) с корпоративными информационными системами. Под последними, как правило, понимают ERP (enterprise resource planning) — системы планирования ресурсов предприятия.
Разница MES и ERP-систем
При сравнении MES-систем с ERP выделяют ключевую разницу — уровни управления предприятием. MES — это про оптимизацию и контроль за производственными операциями, тогда как в ERP-систему интегрированы все функциональные области организации.
Другими словами — MES-система заточена на оперативное управление непрерывными или повторяющимися процессами, а ERP позволяет видеть всю картину целиком и принимать комплексные решения, касающиеся финансов, ресурсов, закупок и продаж.
Таким образом, ключевое отличие между MES и ERP заключается в уровнях управления. MES будет оптимальна для оперативного (тактического) управления, а ERP — для стратегического.
Например, для компании «БЭКС», занимающейся производством комбикорма, мы сделали систему контроля выпуска продукции и остатков, планирования загрузки процессов и ведения продаж.
Мы реализовали автоматический расчет ингредиентов, чтобы устранить потери из-за человеческого фактора на этом этапе производства комбикорма.
Выбор между ERP и MES будет зависеть от специфики предприятия и его бизнес-задач. Более того, в некоторых случаях это может быть одновременное внедрение и использование систем обоих типов. Благодаря общепринятым стандартам достигается максимальная интеграция MES и ERP-систем, работающих параллельно.
Например, для крупного холдинга мы сделали софт для внедрения инициатив, которые предлагают и разрабатывают сотрудники компаний. То есть это масштабная разработка, которая сопряжена с другими локальными системами в каждой организации холдинга.
Предложения заносят в сервис с полным описанием и расчетом показателей эффективности. Это помогает оценить успех идеи и согласовать варианты и сроки реализации.
Для того чтобы добавить ответственных лиц и следить за реализацией проекта, в сервисе есть планировщик задач. Он помогает делить процессы на этапы, чтобы сотрудники могли увидеть отдельные шаги и дополнить свои идеи новыми наработками.
Также мы реализовали разделы с дашбордами и отчетами, в которых пользователь настраивает ежедневные задачи и этапы реализации проекта.
Наш софт помог холдингу автоматизировать внедрение идей и привлечь более 1500 сотрудников из 34 компаний. После запуска проекта организация сэкономила 70 млрд рублей за счет сокращения потерь и реализации улучшений.
Тенденции развития MES
Начиная с 2004 года, когда была определена модель c-MES (система дополненная стандартами управления), разработчики ПО постоянно совершенствуют собственные продукты, добавляя новый функционал и адаптируя его под актуальные требования конечного потребителя.
Одним из наиболее перспективных направлений развития MES является тренд на использование машинного обучения и искусственного интеллекта.
Алгоритмы ML и AI напрямую влияют на автоматизацию производственных операций и дают больше возможностей для их оптимизации. Комплексный анализ собираемых данных позволяет прогнозировать сроки выполнения текущих заказов и формировать рекомендации по настройкам всех процессов.
Другим востребованным трендом стал Internet of Things — «интернет вещей». Интеграция MES с IoT позволяет системе получать данные напрямую с производственных линий. Сигнал о неисправности, поступающий в режиме реального времени, помогает предсказывать и предотвращать отказ оборудования, а в критических ситуациях — автоматически инициировать ремонтно-восстановительные работы.
Для американского медтех-стартапа мы создали ПО, позволяющее управлять IoT-лабораторией и передавать информацию с датчиков, расположенных внутри экспериментального короба. А также разработали веб-сервис и мобильное приложение для удаленного управления за лабораторными исследованиями.
Говоря о способе хранения данных, поступающих в MES-систему, следует обозначить два принципиально разных подхода — использование собственной инфраструктуры предприятия и выбор в пользу облачных технологий. Последний вариант снижает требования к «железу», сохраняя возможность обработки больших объемов информации для принятия оперативных решений.
Находят применение в MES-системах и передовые технологии — VR и AR. При помощи виртуальной и дополненной реальности существенно облегчается процесс обучения сотрудников, ускоряется настройка оборудования и повышается визуализация всех производственных процессов.
Подведем итоги
Рекомендации, которые сделают работу с MES более продуктивной:
- Перед внедрением MES-системы нужно изучить реальные потребности предприятия и выяснить, какие процессы требуют автоматизации и на какие результаты вы рассчитываете.
- Тщательно изучите представленные на рынке варианты MES, чтобы понять, какое предложение подходит для решения поставленных задач. Это может быть как «коробочное» ПО, в том числе, и от российских разработчиков, так и уникальная система, созданная специально под ваш бизнес.
- MES-система сама по себе — это не панацея. Для ее внедрения необходимо убедиться, что у вас есть инфраструктура для передачи данных.
- Обучение персонала, который будет напрямую взаимодействовать с MES-системой, следует начать как можно раньше. Так ваши сотрудники смогут наиболее эффективно ее использовать с первых дней работы.
- Всегда держите руку на пульсе. После внедрения MES регулярно обновляйте программный комплекс, чтобы система работала на максимум и полностью соответствовала предъявляемым к ней требованиям.
Глобальные изменения в управлении и оптимизации производства — процесс комплексный. И при правильном выборе и подходе он многократно окупит все затраты — и компания сможет выйти на качественно новый уровень.
