Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ КОМПАНИЕЙ
Посмотреть оригинал

Сбор данных, отслеживание и анализ производства

Функция сбора данных — одна из самых важных. Она определяет лицо MES в структуре информационной системы производственного предприятия. Сбор данных о ходе производственных процессов, состоянии ресурсов и мощностей может реализовываться как вручную с последующим вводом в память компьютера, так и автоматически с помощью датчиков, установленных на технологическом оборудовании и специальных устройствах отслеживания.

Сбор и хранение данных о ходе производства — функция, с реализации которой начинается разработка и внедрение большинства MES-систем. Без актуальных и достоверных данных о ходе производства, текущем состоянии оборудования, наличии и работоспособности производственного персонала и т.д. не может выполнять свои функции не только MES, но и ERP. На большинстве предприятий, развитие информационных систем которых остановилось на уровне ?7?Р-систем или даже на уровне финансовой подсистемы, считают, что учетные данные вполне можно вводить вручную. Однако при таком подходе невозможно обеспечить надлежащее качество учетной информации по критериям достоверности, своевременности, безошибочности, стабильности. Поэтому при внедрении MES-систем практически всегда стараются максимально автоматизировать сбор данных, оставляя ручной ввод только на тех участках, где обойтись без него невозможно.

Основными технологиями и подходами, применяемыми при организации сбора данных о работе оборудования, являются следующие:

• использование стандартных отраслевых протоколов передачи данных;

• применение закрытых протоколов производителей оборудования;

• непосредственное подключение к системе управления оборудованием с использованием технологии ОРС (OLE for Process Controlf);

• сбор данных с помощью стандартных сетевых протоколов;

• сбор данных с интерфейсных портов, предназначенных для подключения к производственной машине принтера или другого периферийного оборудования;

• сбор сигналов датчиков, установленных на машине, либо дооснаще- ние машины новыми датчиками для контроля ее состояния.

Сбор данных с оборудования осуществляется, таким образом, через интерфейс между машиной (так условно называют единицу оборудования) и программой для обработки информации. Наиболее часто фиксируются следующие параметры:

• количество произведенных единиц продукции;

• количество качественных единиц продукции;

• количество бракованных единиц продукции;

• время цикла изготовления продукции;

• загрузка оборудования;

• время продуктивной работы;

• доступность оборудования (возможность выполнения операций);

• надежность оборудования (относительное время простоя, связанное с отказами);

• состояние оборудования в данный момент (продуктивное, простой, неисправность, ремонт, техническое обслуживание).

Через файлообменники, реализуемые программными средствами, полученные данные могут быть переданы непосредственно в ?7?Р-систему или в М?5-систему для использования в расчетах и анализа. Таким образом, достигается возможность получения данных о текущем состоянии производства. Только сочетание актуальных данных, полученных с оборудования, с функционалом систем ERP и MES дает возможность оптимального планирования и контроля производства. На основе использования этих данных становится возможным снижение до минимума длительности производственного цикла при сокращении простоев оборудования. Такие результаты способствуют сокращению объемов незавершенного производства. Это, в свою очередь, оказывает непосредственное влияние на возможности инвестирования в производство. Кроме того, повышается предсказуемость процессов производства и обеспечивается соблюдение сроков выполнения заказов.

Существует и другой способ сбора данных о ходе производственного процесса. В этом случае используют специальное устройство или персональный компьютер с устройством считывания регистрируемой информации. Информация размещается при таком способе сбора данных на предмете труда в виде штрих-кода, нормализованного шрифта или RFID-метки (Radio Frequency IDentification — радиочастотная идентификация). С помощью такой технологии формируется, как правило, следующая информация:

• обработка производственных заказов (начало/конец);

• начало/конец операций (производственной деятельности);

• идентификатор машины (запланированный);

• распределение/освобождение персонала на применяемое оборудование;

• начало/конец инцидента (влекущего непродуктивную деятельность);

• материалы, из которых должно производиться изготовление;

• другие записи производства, связанные с предметом труда;

• результаты тестов контроля качества.

Следует заметить, что собираемая информация может поступать не только в ERP- или MES-систему, но и в другие машины или исполнительные механизмы. При этом формируется децентрализованная структура принятия решения.

6.3. Детальное планирование, диспетчирование и управление выполнением работ

В условиях автоматизированного управления производством основой внутрицехового оперативного управления является расписание пооперационной обработки партий деталей, составляемое с помощью информационной системы и задающее эталон для регулирования на плановый период. Оно определяет последовательность и распорядок работ, сроки прохождения партий деталей но рабочим местам и передачи их от одних рабочих мест к другим, а также регламентирует использование ресурсов. Соответственно, для реализации внутрицехового оперативного управления необходимо произвести дробление планово-учетной единицы до уровня партия деталей — операция, или деталеоперация.

Организуя выполнение операций обработки партий деталей на различных рабочих местах и их перемещение, мастер использует различные ресурсы, которые с точки зрения управляемости с его стороны могут быть подразделены на три группы.

В первую группу объединяются ресурсы, каждое наименование которых отнесено к отдельному наименованию детали (дсталеоперации), подлежащей обработке на участке. В эту группу включаются:

• заготовки и полуфабрикаты поименованные;

• оборудование специализированное и специальное;

• специальная оснастка;

• специальный инструмент для обработки;

• специальный инструмент и оснастка для измерений и контроля.

Наряду с материальными ресурсами к этой группе следует отнести также информационные ресурсы, такие как конструкторская, технологическая, плановая документация и изменения к ней. Кроме того, бывают случаи, когда отдельные операции могут выполняться лишь определенными рабочими. Этот факт также следует учитывать.

Отсутствие любого ресурса, отнесенного к первой группе, исключает соответствующую деталь из числа участвующих в производственном процессе. Эти ресурсы не являются управляемыми со стороны мастера, он лишь запрашивает их по мере необходимости.

Вторая группа объединяет такие ресурсы, которые не отнесены поименно к какой-либо детали и могут быть использованы при обработке любой детали или некоторой их совокупности. Вторая группа ресурсов отдана в распоряжение участка. Важнейшей задачей мастера является рациональная организация использования именно этой группы ресурсов. К ней относятся:

• фонд рабочего времени работников;

• оборудование универсальное;

• площади для хранения межоперационных заделов;

• транспортное обеспечение;

• стимулы к труду, выделенные в распоряжение мастера, в том числе фонд заработной платы, премиальный фонд, моральные поощрения.

И, наконец, выделяется третья группа ресурсов, которая находится в распоряжении цеха. Мастер не организует непосредственное их использование. Эти ресурсы условно объединим термином «внешняя среда». При неблагоприятных условиях внешней среды процесс производства может быть затруднен или оказаться вовсе невозможным.

К этой группе относятся:

• инструмент общего пользования;

• оснастка общего пользования;

• техническое обслуживание (централизованная заточка инструмента, ремонт и т.д.);

• складское обслуживание;

• энергия;

• надлежащие физические условия среды.

Расписание пооперационной обработки партий деталей должно строиться с учетом ограничений только по ресурсам первой и второй групп. При этом ограничения по ресурсам первой группы должны быть выявлены еще до начала расчета собственно расписания, и из всей номенклатуры деталей, подлежащих обработке, должны быть исключены те, которые не удовлетворяют этим ограничениям. Ресурсы второй группы распределяются между оставшейся номенклатурой деталей в процессе разработки расписания. Может оказаться, что на всю номенклатуру оставшихся деталей этих ресурсов недостаточно. В этом случае также образуется номенклатура деталей, возможность обработки которых ограничена.

Можно сказать, что, составляя оптимальное расписание обработки, оптимизируют использование ресурсов.

На базе расписания пооперационной обработки формируют ряд других расписаний или графиков, которые используются для оперативного управления участками:

• график работы участка для мастеров;

• сменные задания рабочим;

• расписание промежуточных партий деталей;

• график отправки деталей на кооперацию и доставки из цехов-коопе- раторов;

• график пополняемости складских запасов;

• расписание предупредительного обеспечения рабочих мест.

6.4. Управление состоянием и распределением ресурсов

Управление ресурсами рассматривается в MES-системах как функция продолжения основных функций ERP-систем на нижних уровнях иерархии управления. Гораздо большая конкретизация понятия «ресурс» в MES- системах потребовала более жесткого определения состава данных для описания ресурсов цеха и форматов обмена этими данными с ?7?Р-системами. Эта задача была идентифицирована стандартом ISA-95. Согласно этому стандарту все ресурсы, оборачивающиеся на цеховом уровне, подразделяются на четыре категории[1]:

1) персонал;

2) оборудование;

3) материальные ресурсы (материалы и ДСЕ);

4) сегменты процесса.

Эти ресурсы связываются в четыре модели производства:

1) определение возможностей и способностей;

2) описание продукции (изделий);

3) описание плана производства;

4) учет производительности.

Описание персонала на уровне М?5-систем представляет собой информацию, полученную из подсистемы управления персоналом, детализированную параметрами, определяемыми спецификой конкретного производства.

Описание оборудования на уровне MES-систем является детализированным описанием мощностей производства. Обычно эта информация формируется на цеховом уровне и передается на уровень менеджмента.

Описание материальных ресурсов составляется из элементов состава изделий, получаемых из ERP-системы. Это описание при внесении изменений должно синхронизироваться между системами верхнего и нижнего уровней, а также с PLM-системой.

Сегмент процесса представляет собой некоторую интегрированную единицу мощности, производящую определенную продукцию. Сегментом можно считать производственный участок, производственную линию, производственный модуль и т.д. Описание сегмента состоит из описания персонала, оборудования и материальных ресурсов, его определяющих.

Определение возможностей и способностей формируется из данных о мощностях сегмента или производства в целом и данных о графиках обслуживания и ремонта. В результате определяется график доступности мощностей, описание которого и является данными, определяющими возможности и способности.

Описание продукции (изделий) связывает единицы материальных ресурсов в производственный состав изделий. Оно базируется на описании состава изделия, получаемом из ?7?Р-системы. Это описание при внесении изменений должно синхронизироваться между системами верхнего и нижнего уровней, а также с Р/.М-системой. На уровне МЕ5-системы информация дополняется ссылками на конкретные единицы оборудования и персонала.

Описание плана производства соединяет элементы всех категорий ресурсов в записи, определяющие запланированные операции с конкретизацией их во времени. При этом в запись входят один или несколько исходных материальных ресурсов и один производимый материальный ресурс.

Учет производительности по составу информации полностью повторяет модель описания плана производства, из которой удалены параметры технических требований и описание технологии, а плановые данные заменяются фактическими.

  • [1] ISA s SP95 Enterprise-Control System Integration. Part 1: Models and Terminology. URL:http://www.isa-95.com/subpages/technology/isa-95/isa-95.php
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы