MES система (Вводная часть) Стандарт ISA-88 - Стандарт реализации систем управления периодическим производством 2 Стандарт ISA-88 •Стандартные модели, •Терминология. •Модели данных управления пр-вом, •Структуры данных для обмена, •Форму записи процессов. •Модель системы для записи, хранения, извлечения и анализа данных о ходе производства. •Модели представления обобщенных процессов, •Модели обмена данными процессов. 3 Основные понятия модели ISA-88 - Производство конечного количества продукта путем выполнения над некоторым количеством сырья упорядоченной последовательности воздействий за ограниченный период времени с использованием одной или более единиц оборудования. определяет производственную ячейку оборудования, необходимого для производства партии Уровни модели: 1. Предприятие 2. Производство 3. Производственный участок 4. Процессная ячейка (обязат. уровень) 5. Модуль 6. Модуль оборудования 7. Блок управления - определяет последовательность мероприятий для производства партии Уровни модели 1. Технология 2. Процесс 3. Операция 4. Фаза 4 Функциональная модель системы ISA-88 Управление технологией Производственное планирование Управление производственной информацией Управление процессами Блок наблюдения Контроль Процессов Персонал 5 Стандарты и задачи MES Стандарт ISA-95 - Стандарт интеграции корпоративных систем и систем управления. 6 Структура стандарта ISA-95 •Модели •Терминология •Атрибуты объектной модели •Операционные модели управления производством (Функции уровня MES) •Транзакции между бизнесом и производством (B2M трансакции) •Объектные модели и атрибуты для операций управления производством 7 Основные понятия модели ISA-95 •Иерархия планирования и контроля; •Иерархия оборудования. •Элементарные операции; •Операции над потоками данных. •Производственные функции; •Потоки данных. •Объекты ; •Отношения между объектами ; •Атрибуты объектов. 8 Функциональная модель MES (согласно стандарта ISA-95) Данные о продукции Возможности производства Производственное расписание Производственные Уровень 4 показатели Корпоративная система Детальное планирование Отслеживание Управление ресурсами Анализ пр. показателей Диспетчеризация Управление данными о продукции Сбор данных Управление выполнением •Технология •Оперативные команды Уровень 3 Система управления операциями Уровни 0 - 2 Производственные процессы 9 Использование ISA-95 И ISA-88 ISA-95 ISA-88 Подходы Определение потоков работ и способов обмена информацией для управления производственными операциями. Физическое выполнение работ в периодическом производстве и других видах производства Основные задачи Описание предприятия на уровне ниже, чем корпоративные информационные системы, но выше уровня оборудования Координация персонала и оборудования, выполняющих преобразование сырья в промежуточные продукты Отрасли Покрывает все отрасли промышленности В первую очередь ориентирован на периодическое производство, но используется и в других отраслях Отношение к управлению технологическим процессом Кратко описываются основные типы управления технологическим процессом Подробно описывается ориентированная на оборудование структура управления процессом и иерархия функций, расширяющих возможности оборудования 10 Иерархия оборудования ISA 88 и ISA 95 ISA 95 ISA 88 11 Сравнение функциональных моделей ISA 88 и ISA 95 - ISA 88 - ISA 95 Производственное планирование Детальное планирование Персонал Отслеживание Управление ресурсами Анализ пр. показателей Диспетчеризация Управление данным о продукции Управление технологией Управление производственной информацией Сбор данных Управление процессами Управление выполнением Уровни 0 - 2 Производственные процессы Блок наблюдения Контроль процессов 12 Модель процессов цепочки поставок (Supply-Chain Operations Reference, SCOR) – международный межотраслевой стандарта при планировании и управлении цепями поставок. 13 Этапы построения цепочки поставок SCOR 14 Уровни декомпозиции SCOR 15 Понятие MES системы (Manufacturing Execution Systems) -исполнительные производственные системы цехового уровня •Оперативное/Детальное планирование •Диспетчеризация производства •Контроль состояния и распределение ресурсов •Управление документами •Сбор и хранение данных •Управление персоналом •Управление качеством продукции •Управление производственными процессами •Управление техобслуживанием и ремонтом •Отслеживание истории продукта •Анализ производительности 16 Сравнение SAP и MES Фактор SAP MES Период планирования Минимум месяц. Максимум месяц. Планирование материалов/компонент ов С учетом закупки. Материалы уже заданы. Детализация по рабочим местам и персоналу Агрегированная рабочая мощность как рабочий центр планирования. На каждое рабочее место с учетом оперативного наличия персонала, его квалификации, поломок, ремонтов. Планирование С расчетом на объем загрузки мощности ( планируется загрузка на 80 %). С учетом последовательности выполнения ОП на каждом рабочем месте, сроков их выполнения, конкуренции. Диспетчеризация Отсутствует. Оперативное изменение назначения. Отражение факта выполнения Централизованно, в конце рабочего периода. Распределение объема работ и материалов по заказам в соответствии с планом и спецификациями. Оперативно, реальное фактическое выполнение. 17 Команда: производитель HYDRA – MPDV Mikrolab GmbH (Германия) Компания MPDV Mikrolab GmbH (Германия) - разработчик MES системы HYDRA. На сегодняшний день реализовано более 850 проектов в различных отраслях промышленности. 18 MES система HYDRA: 19 Структура: 20 Основные объекты MES-системы Сбор производственных данных в HYDRA базируется на: Рабочее место/ станок Заказ Сотрудник 21 Основные объекты модуля сбора данных MES-системы Производственный заказ является внутренним заказом на производство или обработку заданного количества материала. Операции описывают отдельные работы, требуемые в технологическом процессе обработки материала. В системе HYDRA они являются основой для сбора производственных данных. К тому же, они являются основой для планирования (например, при составлении производственного расписания в системе HYDRA). Машина/рабочее место создает основу как для сбора данных об оборудовании, так и для сбора данных о заказах в системе HYDRA. Сотрудник, выполняющий задание на рабочем месте. В системе HYDRA данные о заказах собираются по сотрудникам. 22 Решаемые задачи модуля сбора данных MES-системы 23 Работа с планом производства SAP ERP: PP-заказы Оперативное планирование MES Формирование плана Анализ и корректировка плана Контроль выполнения плана Подготовка и передача заказов в производство 24 Регистрация выполнения производственных заказов на AIPтерминалах Acquisition & Information Panel Сбор данных и информационная панель Начать операцию Завершить операцию Прервать операцию Частично подтвердить операцию Вход персонала в систему Выход персонала из системы Изменить состояние станка/раб.места 25 Регистрация времен в HYDRA: записи событий Устранение неисправности Отсутствие заказов 3ч Наладка 5ч Производство Операция Работник Зарегистрированные периоды Наладка Производство Всего: Операция заказа 3:00 ч 5:00 ч 8:00 ч Сотрудник 3:00 ч 5:00 ч 8:00 ч 26 Учет рабочих смен 6:00 am 2 pm Смена 1 Смена 2 10 pm 6:00 am 9:00 am 6 am Break 2 Break 1 Рабочее место/ станок Смена 3 9:15 am 12:00 pm 12:30 pm 2 pm Операция Сотрудник Зарегистрированные периоды Перерыв Производство Всего: Операция 0:45 h 7:15 h 8:00 h Работник 0:45 h 7:15 h 8:00 h 27 Регистрация групповой работы на одном простом рабочем месте Начало смены Расп. смены раб.места/станка 1 Конец смены 6.00 am 10.00 am 2 pm Начало ОП Конец ОП 5941/10 Р Р(работает) Р НР(не работает) 999997 РР Р НР 999998 P AB РР Р НР 999999 Периоды времени d1=2часа d2=1ч d2=1ч d3=4ч Сообщения в HYDRA Заказ ОП 5941 010 (запись U/E) 6.00 am – 2 pm => длительность : 8.0 ч => трудозатраты : 15.0 ч Работник Работник 999997 (запись типа B) 6.00 am - 10.00 am => длительность : 4.0 ч => трудозатраты : 4.0 ч Работник Работник 999998 (запись типа B) 8.00 am- 2 pm => длительность : 6.0 h => трудозатраты : 6.0 h Работник Работник 999999 (запись типа B) 9.00 am- 2 pm => длительность : 5.0 h => трудозатраты : 5.0 h 28 Регистрация параллельного производства Конец смены Начало смены Расписание смены раб.места/станка 1 6.00 am 8.00 am 10.00 am 12.00 pm Начало ОП 2 pm Прерывание ОПНачало ОП Конец ОП 5941/10 Начало ОП Конец ОП 5941/20 РР РР Р НР Р НР 999997 РР РР Р НР Р НР 999998 Периоды времени d1=2ч d2=2ч d3=2ч d4=1ч d5=1ч Сообщения в HYDRA Заказ ОП 5941 010 (запись U/E) 6.00 am- 12.00pm => длительность : 6.0 h => трудозатраты : 8.0 h Заказ OП 5941 020 (Запись Е) 8.00 am- 10.00 am => длительность : 2.0 h => трудозатраты : 2.0 h Заказ OП 5941 010 (Запись Е) 1 pm – 2 pm => длительность : 1.0 h => трудозатраты : 2.0 h 29 Регистрация многостаночной работы Начало смены Расп. смены раб.места/станка 1и2 Конец смены 6.00 am 8.00 am 10.00 am Начало ОП 12.00 pm 2 pm Конец ОП 5941/10 Станок 1 РР Р НР 999998 Начало ОП Конец ОП 5941/20 Станок 2 Р НР РР 999998 Периоды времени d1=2ч d2=4ч d3=1ч Сообщения в HYDRA Заказ OП 5941 010 (запись U/E) 6.00 am - 12.00 pm => длительность : 6.0 h => трудозатраты : 4.0 h Заказ OП 5941 020 (запись U/E) 8.00 am – 1 pm длительность : 5.0 h => трудозатраты : 3.0 h Работник Работник 999998 (запись B) 8.00 am- 1 pm => длительность : 5.0 h => трудозатраты : 3.0 h 30 Планирование в MES-системе PPS -система Планирование заказов в PPS-системе Передача заказов в доску планирования Выгрузка плановых дат и информации о фактическом выполнении заказов в PPSсистему Детальное планирование на основании текущих данных производства (доступность, неисправности и т.д.) Выдача плановых заданий для производства Информация о фактическом выполнении заказов Уровень цеха 31 Структура доски Графического планирования Резерв ОП для группы мощностей Планирование на рабочие места/станки Индивидуальные мощности (рабочие места/станки) Ручное перемещение операций 32 Особенности планирования в MES-системе Определение производственных вариантов набора и последовательности критериев планирования Учет доступности персонала Учет времен наладки Учет времен транспортировки Планирование сети заказов 33 Процесс планирования Процесс планирования состоит из следующих шагов: 1. Сортировка операций, которые должны быть запланированы (“очередь”) согласно определенной стратегии планирования Операция 9820 010 Операция 9217 020 Операция 2963 010 Операция 4927 020 Операция 0282 010 ? 2. Распределение операций на доступные рабочие места в соответствии с установленной процедурой (контролирует отбор мощностей) Альтернативы для выполнения операций Операция 6238 020 Операция 9820 010 Операция 9217 020 Операция 2963 010 Операция 0282 010 Операция 6238 020 Операция 4927 020 A B 9820 010 2963 010 0282 010 9217 020 6238 020 4927 020 A B 34 Результаты планирования 35 Основные объекты материальной логистики Предмет, который используется, потребляется или создается в процессе производства Совокупность материалов с одинаковыми основными свойствами в MES системе Места хранения материалов в производстве Некоторое количество материалов, которые рассматриваются как качественно похожие относительно их свойств, являющееся учетным элементом системы 36 Решаемые задачи в модуле материальной логистики MES системы 37 Материальная логистика Производственный заказ Последующая обработка или хранение на складе Входящие партии состоит из Исходящие партии Компоненты операции Материал 1 Материал 2 Материал 3 потребляются производятся Операция Операция Операция регистрируются на 38 Данные материальной логистики MES системы Начало смены Конец смены 10.00 am 6.00 am 12.00 am Начало ОП 2 pm Конец ОП 5941/10 1230775 НИП(начало изготовления партии) ЗИП(завершение изготовления партии) ЗПП(завершение потребления партии) НПП(начало потребления партии) 2530785 1230778 Сообщения в HYDRA Заказ Сообщения (записи типа H) : ОП 5941 010 (запись U/E) Партия: 1230775 Изделие выпуска : 241194 Количество выпуска: 5 шт. Количество выпуска: 10 шт. Материал потребления: 166305 Партия: 1230778 Требуемое количество (на 1 шт.): 10 кг. Количество выпуска: 5 шт. ЗИП НИП НПП 2530789 ЗПП P AB Движения материалов в HYDRA Движения Выпуска (вид движения 101) : Партия: 1230775 Количество выпуска: 5 шт. Партия: 1230778 Количество выпуска: 5 шт. Движения Списания (вид движения 261) Партия: 2530785 Первоначальное количество по партии: 600 кг. Количество списания: 600 кг. Остаток 0 кг. Партия: 2530789 Первоначальное количество по партии: 1000 кг. Количество списания: 400 кг. Остаток 600 кг. 39 Решаемые задачи HR модулей MES системы 40 Планирование персонала по рабочим местам Учитывается требуемое количество персонала, с определенной квалификацией Учитывается квалификация сотрудника ПЕСОНАЛ Определяется графиком сотрудника РАБОЧИЕ МЕСТА Оперативное планирование Определяется графиком Рабочего места 41 Ведение рабочего времени сотрудников Оперативное ведение отсутствий Оперативное ведение отсутствий Настройка графиков работы 42 Решаемые задачи в модуле управления оборудованием MES системы 43 Отслеживание состояния оборудования • Отслеживание состояния оборудования в режиме реального времени 44 Календарь технического обслуживания Типы интервалов: • По дням; • По циклам; • По часам. На основании календаря ТО создаются производственные заказы для каждого ремонта, согласно ТК ремонта. 45 Интеграция со смежными системами. Входящие потоки SAP ERP • • • PP-заказы Поступление материалов НСИ TC (ТП) • Доп. данные для PP-заказов • Данные персонала Формирование партий материалов Производственные заказы MES HYDRA SAP HR Изменения в справочниках НСИ Изменения данных персонала 46 Интеграция со смежными системами. Исходящие потоки SAP ERP Выполнение PPзаказов (времена, количества) Списание материалов на PPзаказ Выпуск материалов с PP-заказа MES HYDRA Подтверждения по заказам Списание материалов Выпуск материалов 47
