Print

Definujte, integrujte a implementujte systém MES s ovládacími prvky a se systémem ERP

-- 20.11.15

Moderní systémy pro operativní řízení výroby (Manufacturing Execution Systems – MES) umějí poskytovat flexibilitu dovolující výrobcům definovat řešení, jež splňuje jejich strategické potřeby. Systém MES je tím, čím si jej uděláte: Definujte potřebné funkce MES, využívejte standardy, zvažte modularitu a integrujte ovládací prvky se systémem MES a systém MES se systémem plánování podnikových zdrojů (Enterprise Resource Planning – ERP) podle potřeby.

Strategická integrace podniku je tématem, jemuž se v posledních dvou desetiletích věnuje velká pozornost. Ačkoli je většina z technologií potřebných k dosažení této integrace již k dispozici, počet firem, které tvrdí, že skutečně velké integrace dosáhly, je jen malý. MES je dynamický informační systém podporující efektivní provádění výrobních operací. S použitím aktuálních a přesných dat systém MES navádí a spouští aktivity v závodě a podává o nich přehledy s tím, jak k událostem dochází. V ideálním případě je systém MES tvořen souborem funkcí řídících výrobní operace od okamžiku zadání objednávky do výroby až po dodání produktu a vykresluje přitom všechny fáze celkového výrobního procesu.

Jedním z nejvýznamnějších programů pro definování technologie MES a její role při zvyšování výrobní excelence je standard ISA-95 vyvinutý organizací ISA (International Society of Automation) ve spolupráci s výrobní komunitou a dodavateli systémů, včetně poskytovatelů systémů ERP (Enterprise Resource Planning) a MES (viz postranní sloupec v internetové verzi článku „Integrace systému pro řízení podniku ISA-95“, části 1 až 6). Standard ISA-95 řeší koncepce MES s využitím poněkud širšího pojmu „řízení výrobních operací“ (Manufacturing Operations Management – MOM), ale oba se pokoušejí modelovat výměnu informací mezi softwarem pro obchodní logistiku a softwarem pro výrobní operace. Modelují také, které aktivity může software přehrávat, a výměnu informací uvnitř systémů pro výrobní operace.

Obrázek 1 znázorňuje funkční hierarchii standardu ISA-95 pro úrovně rozhodování ve výrobě.

Na úrovni 4 je rozhodování v oblasti obchodního plánování a logistiky, které podporuje systém ERP a systém pro řízení dodavatelského řetězce (Supply Chain Management – SCM). Úroveň 3 je domovským místem tradičního systému MES a poskytuje informace o vysledovatelnosti a trendech pro podporu rozhodování v oblastech, jako je pracovní tok, řízení receptur a údržba. Na úrovních 0, 1 a 2 se rozhodnutí týkají výrobních událostí v reálném čase, jako je snímání procesu, manipulace dohledového řízení a technologie procesní automatizace. To je doménou systému distribuovaného řízení, systému SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) a programovatelných automatů PLC.

Standard ISA-95 rovněž usiluje o zlepšení interoperability mezi hierarchiemi, zejména mezi systémy ERP a MES. Obrázek 2 je kompaktním systémovým zobrazením standardu ISA-95 namapovaného na referenční model Purdue. Tečkovaná čára znázorňuje možnou hranici mezi ERP a řídicím systémem. U nejtypičtějšího toku přecházejí plánované objednávky do řídicí vrstvy, která následně vrací informace o odezvě výroby a kapacitě. Standard popisuje informace o materiálu, personálu, vybavení a další informace potřebné pro efektivní plánovací model. Standard se nesnaží přesně diktovat, které systémy se mají v jakých situacích použít. Poskytuje pouze neutrální pokyny a struktury pro výměnu dat, které by firmy měly začlenit do svých situací.

Standard ISA-95 rovněž poskytuje pokyny pro definování funkčního rozsahu činností řízení výrobních operací. To zahrnuje řízení definic, řízení zdrojů, podrobné plánování, expedici, řízení provádění, sběr dat, vysledovatelnost a analýzu – podle toho, jak se vztahují k oblastem výroby, údržby, zajištění kvality a vedení skladových zásob.

Tradičně se na systém MES pohlíží jako na překladovou vrstvu mezi systémem ERP (úroveň 4) a řídicí a automatizační vrstvou (úroveň 2). V této roli je účelem systému MES registrovat a řídit „v téměř reálném čase“ všechny výrobní objednávky přicházející z úrovně ERP. Toho je dosaženo rozhraním s řídicími úrovněmi za účelem sběru a poskytování výrobních dat v reálném čase a vracení všech dat relevantních pro logistiku a finance zpět do systému ERP. Avšak definovat funkci systému MES jen tímto způsobem zdaleka nevystihuje jeho obrovský potenciál pro zvyšování výrobní produktivity, kvality a flexibility.

Díky své schopnosti zpracovávat data v reálném čase, vymáhat obchodní pravidla a integrovat je s pracovními toky technického zajištění, kontroly kvality a výroby je ideální platformou pro průběžné zlepšování.

Rozvolňování kategorií

Realizace skutečného potenciálu systému MES vyžaduje změnu směřování – od snahy definovat, kam co spadá a do jaké kategorie, až po hledání toho, co je zapotřebí pro maximalizaci hodnoty výroby pro konečného uživatele. Od doby, kdy sdružení MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) vytvořilo první model, tato organizace a průmysl obecně uznávají, že hranice mezi různými systémy, jež koexistují ve výrobní společnosti, nejsou pevné, ale volné. Při pohledu na bariéry mezi softwarem pro systémy ERP a MES je patrné zřetelné překrývání mnoha funkcí, kupříkladu plánování, řízení objednávek, lidských zdrojů a údržby.

Existuje překrývání mezi tím, co by mohlo představovat aktivity na úrovni MES a na úrovni dohledového řízení (úroveň 2).

Moderní analytický rámec může pomoci určit proveditelnost, potřebné úsilí a náklady, flexibilitu a udržovatelnost při zavádění systémů na různých úrovních podniku. Například rámec vytvořený společností CGI/Logica kategorizuje 15 otázek, které mohou výrobcům pomoci určit jejich potřeby v oblasti softwaru. Ke kritériím nasazení patří:

• Rozlišení: Jaké rozlišení dat je zapotřebí pro vysledovatelnost?

• Odezva: Vyžaduje provoz data v reálném čase, nebo je lze zpracovávat v dávkovém režimu?

• Konfigurovatelnost: Je konfigurace možná prostřednictvím standardně dostupných funkcí, nebo vyžaduje zakázkový vývoj?

• Proměnlivost: Očekává se, že bude výrobní proces stabilní po dané časové období, nebo vyžaduje časté změny a přizpůsobování?

Výhody modulárního systému MES

Systém MES by neměl být monolitickým systémem pokrývajícím všechny možné funkce. Právě naopak, musí být souborem modulárních stavebních kamenů, z nichž si konkrétní závod může podle své obchodní situace vybrat ty, které bude implementovat. K přínosům modularity patří:

• Škálování: Výrobci by měli implementovat různé funkčnosti krok za krokem, buď kvůli metodologii, nebo podle svých kapacit z hlediska lidských či finančních zdrojů.

• Migrace: Podobně jako u škálování i funkční moduly je nutno zavádět krok za krokem a zachovávat širokou interakci se staršími řešeními.

• Oborová specializace: Přestože systém MES nabízí široký soubor funkčnosti, nemusí zahrnovat velmi specializované požadavky některých odvětví.

Modularita není něco, co by se dalo přidat ke stávajícímu softwarovému produktu. Produkty musejí být navrženy jako modulární už při svém zrodu, a to prostřednictvím rámce na bázi architektury nebo řešení, a produkt tak zůstává otevřený pozdějším doplněním. Další předností tohoto modulárnějšího a systematičtějšího přístupu k vývoji softwaru je získání univerzálnějšího systému, který lze široce aplikovat na výrobní výzvy v různých odvětvích. Poskytuje rovněž schopnost modelovat složitější scénáře zahrnující různé procesy.

U velkého výrobce substrátů pro integrované obvody bylo implementováno rozhraní mezi systémem ERP a MES. Zatímco projekt zahrnoval systém v plném rozsahu a zohledňoval automatizační aspekty velkoobjemového závodu, jednou z kritických oblastí bylo rozhraní k softwaru SAP ERP. Společnost využívá pro plánování SAP R/3 a pro středně- a dlouhodobé plánování používá vyspělou optimalizaci plánování SAP APO.

Zde popsané nástroje (a další nástroje popsané v internetové verzi článku) jsou nezbytné pro zvýšení produktivity, kvality a rychlosti odezvy.

Francisco Almada-Lobo je CEO a zakladatel společnosti Critical Manufacturing. Upravil Eric R. Eissler, šéfredaktor časopisu Oil & Gas Engineering, eeissler@cfemedia.com.

Autor: Francisco Almada-Lobo, Critical Manufacturing


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Trendy v robotizaci 2020
2020-01-28 - 2020-01-30
Místo: Best Western Premier / Avanti, Brno
DIAGO 2020
2020-01-28 - 2020-01-29
Místo: Orea Resort Devět Skal ***, Sněžné - Milovy
Trendy automobilové logistiky 2020
2020-02-20 - 2020-02-20
Místo: Parkhotel Plzeň
Úspory v průmyslu
2020-03-03 - 2020-03-03
Místo: Ostrava
AMPER TOUR 2020
2020-03-17 - 2020-03-19
Místo: Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI