Автоматизированные системы управления

Функции MES-систем

Наряду с приведенным выше определением системы MES приведем следующие: Согласно определению AMR Research — термин MES (Manufacturing Execution System) — это высокоавтоматизированная система контроля производственных процессов и управления ими. По определению APICS (American Production and Inventory Control Society) MES — это информационная и коммуникационная система производственной среды предприятия.

Международная ассоциация производителей систем управления производством (MESA International) определила 11 типовых обобщенных функций MES-систем:

1. RAS — (англ. Resource Allocation and Status) — Контроль состояния и распределения ресурсов: управление ресурсами производства, технологическим оборудованием, материалами, персоналом, документацией, инструментами, методиками работ.

2. ODS — (Operations / Detail Scheduling) — Оперативное / Детальное планирование: расчет производственных расписаний, основанный на приоритетах, атрибутах, характеристиках и способах, связанных со спецификой изделий и технологией производства.

3. DPU — (Dispatching Production Units) — Диспетчеризация производства: управление потоком изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, посредством рабочих нарядов.

4. DOC — (Document Control) — Управление документами: контроль содержания и прохождения документов, сопровождающих изготовление продукции, ведение плановой и отчетной цеховой документации.

5. DCA — (Data Collection / Acquisition) — Сбор и хранение данных: взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия.

6. LM — (Labor Management) — Управление персоналом: обеспечение возможности управления персоналом в ежеминутном режиме.

7. QM — (Quality Management) — Управление качеством продукции: анализ данных измерений качества продукции в режиме реального времени на основе информации, поступающей с производственного уровня, обеспечение должного контроля качества, выявление критических точек и проблем, требующих особого внимания.

8. MM — (Maintenance Management )- Управление производственными процессами: мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора.

9. PM — (Process Management) — Управление техобслуживанием и ремонтом: управление техническим обслуживанием, плановым м оперативным ремонтом оборудования и инструментов для обеспечения их эксплуатационной готовности.

10. PTG — (Product Tracking and Genealogy) — Отслеживание истории продукта: визуализация информации о месте и времени выполнения работ по каждому изделию. Информация может включать отчеты: от исполнителях, технологических маршрутах, комплектующих, материалах, номерах партий и серий, производственных переделках, текущих условиях производства и т.п.

11. PA — (Performance Analysis) — Анализ производительности: предоставление подробных отчетов о реальных результатах производственных операций. Сравнение плановых и фактических показателей.

По состоянию на 2004 год функции, относящиеся к составлению производственных расписаний (ODS), управлению TO и ремонтами (MM), а также цеховому документообороту (DOC), были исключены из базовой модели MESA-11. Разработка новой модели Collaborative Manufacturing Execution System (c-MES) была вызвана тем фактом, что за прошедшее время (с 1994 по 2004 гг.) появились информационные системы, находящиеся на грани MES и ERP, реализующие данный функционал:

Автоматизация и планирование процессов производства на предприятиях

В случае если предприниматель собирается осуществить внедрение автоматизации на производстве, ему необходимо разобраться в основных ее особенностях. Это нужно в первую очередь, для того чтобы уменьшить подготовительный процесс и сократить расходы на введение такого процесса.

Основы автоматизации производства включают в себя такие главные принципы:

процессы, которые автоматизируются, должны быть согласованны между собой;
проводимые операции проводятся с минимумом перерывов;
автоматизируемые процессы должны быть ритмичными;
действия выполняются параллельно, когда одновременно запускаются сразу несколько процессов.

После того как с главными правилами определились, нужно выявить, какие процессы будут автоматизироваться. Это производственные, управленческие этапы или планирование.

Автоматизация планирования производства основана на использовании программ, обеспечивающих быстрый и точный сбор информации, а также производящих прогнозные действия. Такие программы, основываясь на заданных параметрах, достаточно быстро анализируют большой объем данных и выдают точный результат.

Автоматизация управлением производства не так широко распространена, как предыдущая. Это связано с тем, что принятие управленческих решений основывается не только на объективных данных, но и на интуиции управленческого коллектива.

Выделяют такие степени автоматизации производства:

Частичная. Степень, при которой данный процесс прошли отдельные производственные агрегаты и приборы.
Комплексная. Это степень, когда автоматизации подверглись целые цеха или же отделы. Они работают обособленно и выполняют конкретную задачу.
Полная. Вид вовлеченности в процесс, при которой производство полностью функционирует автономно.

Чаще всего на предприятия внедряют автоматические процессы первой или же второй степени. Третья же пока остается перспективной и практически не встречается на практике.

Существуют разные системы автоматизации управления производством, например, такие как MMS, ERP и так далее.

Более подробно ознакомиться этой тематикой можно, посетив специализированные выставочные мероприятия.
На них непременно будут освещаться такие вопросы, как механизация и автоматизация производства и управления. К тому же в их рамках проводят конференции и семинары. А также происходит наглядная демонстрация продукции, такой, как программы для автоматизации производства.

К тому же у участников подобных выставок появится возможность продемонстрировать собственные достижения в данной сфере. Заключить выгодные контракты и договора, изучить продукцию конкурентов. Подыскать новых или же перезаключить контракты с уже существующими поставщиками.

Узнать больше об автоматизации планирования производства можно на выставках ЦВК «Экспоцентр»

Ещё интересные ссылки на статьи

Бытовое энергосбережение и энергоэффективностьИнжиниринг: типы, цели, примеры на выставкахМеханизация и автоматизация производства

Посещайте и участвуйте в интересных мероприятиях и выставках в удобный для Вас месяц!

Читайте интересную подборку статей и полезной информации.

Классификация

Существует несколько классификаций процессов компьютеризации предприятия, но эффективнее всего разделять эти системы в зависимости от их степени внедрения в общий производственный цикл. На этом основании автоматизация бывает:

Эти разновидности – всего лишь уровни автоматизации производства, которые зависят от размера предприятия и объема технологичных работ.

Частичная автоматизация – это комплекс операций по усовершенствованию производства, в рамках которого происходит машинизация одного действия. Она не требует формирования сложного управленческого комплекса и полной интеграции смежных систем. На этом уровне компьютеризации допускается участие человека (не всегда в ограниченном объеме).

Комплексная автоматизация позволяет оптимизировать работу крупного производственного подразделения в режиме единого комплекса. Ее применение оправдана только в рамках крупного инновационного предприятия, где используется максимально надежное оборудование, поскольку поломка даже одного станка рискует остановить всю рабочую линию.

Полная автоматизация – это комплекс процессов, которые обеспечивают независимую работу всей системы, в т.ч. управление производством. Ее внедрение наиболее затратно, поэтому эта система используется на крупных предприятиях в условиях рентабельного и стабильного производства. На этом этапе участие человека сведено к минимуму. Чаще всего оно заключается в контроле системы (например, проверка показаний датчиков, устранение мелких неполадок и т. д.).

Сферы применения автоматизированных систем

АСУ активно применяются в самых разных сферах жизни и современной промышленности. В частности, они используются в системах освещения, дорожного движения, в системах информации и во всех сферах промышленного хозяйства.

Основной целью применения и использования АСУ выступает повышение эффективности и использования возможностей каждого объекта. Такие системы позволяют быстро и эффективно проводить анализ работы объекта, на основе полученных данных специалисты могут принять определенные решения и наладить производственный процесс.

Кроме того, такие автоматизированные системы существенно ускоряют выполнение сбора и обработки данных, собранных с объекта, что позволяет снизить количество решений, принимаемых человеком.

Использование АСУ повышает уровень дисциплины и уровень контроля, так как теперь осуществлять контроль над проведением работ значительно проще и удобнее.

Автоматизированные системы повышают скорость управления, снижают затраты на выполнение многих вспомогательных операций. Самым важным последствием использования АСУ является увеличение производительности, снижение затрат и потерь в процессе производства.

Внедрение таких технологий оказывает положительное влияние на состояние отечественной промышленности и экономики, а также существенно упрощает жизнь персонала.

Однако технологии требуют финансовых вложений, причем на первых этапах деньги довольно большие, ведь наличие АСУ подразумевает смену оборудования и машин. С течением времени внедрение таких технологий окупается, а их наличие дает развитие отечественному производству.

Больше об современной автоматизации систем управления, их типах, этапах, особенностях, сферах применения можно узнать на ежегодной выставке «Электро».

Автоматизация систем управления энергосбережениемАвтоматизация систем электроснабженияПромышленные системы автоматизации

Что вас ждёт дальше на пути проектировщика АСУ ТП

Ну что же, написано довольно много. Мало кто смог добраться до этого места. Но самым настойчивым — уважуха. Потому что настойчивость — это самое главное условие успеха в любом деле.

Не талант. Не связи. Не образование. А именно настойчивость.

Почему простой деревенский мужик Ломоносов стал всемирно известным учёным? Ведь у него не было ничего: ни связей, ни денег, ни образования. Талант, возможно, был. Но он так и остался бы в глухой деревне, если бы Ломоносов не был НАСТОЙЧИВЫМ и не пошёл бы пешком в столицу.

Путь автоматизатора также сложен и долог. Поэтому настойчивость — это то, что поможет вам достичь успеха на этом пути.

И можете считать это ещё одним — главным советом начинающему проектировщику — будьте настойчивы, не сдавайтесь.

Ну а я постараюсь сделать так, чтобы ваша настойчивость не пропала даром и помочь хоть чуть-чуть облегчить этот путь.

Преимущества автоматизации процессов

Автоматизация процессов позволяет существенно повысить качество управления и качество продукта. При внедрении СМК
автоматизация дает существенный эффект и дает возможность организации значительно улучшить свою работу. Однако, прежде чем принимать решение об
автоматизации процессов, необходимо оценить преимущества выполнения процессов в автоматическом режиме.

Как правило, автоматизация процессов дает следующие преимущества:

увеличивается скорость выполнения повторяющихся задач. За счет автоматического режима одни и те же задачи могут выполняться быстрее, т.к.
автоматизированные системы более точны в действиях и не подвержены снижению работоспособности от времени работы.
повышается качество работы. Исключение человеческого фактора значительно снижает вариации исполнения процесса, что приводит к снижению количества
ошибок и, соответственно, повышает стабильность и качество процесса.
повышается точность управления. За счет применения информационных технологий в автоматизированных системах появляется возможность сохранять и
учитывать большее количество данных о процессе, чем при ручном управлении.
параллельное выполнение задач. Автоматизированные системы позволяют выполнять несколько действий одновременно без потери качества и точности работы.
Это ускоряет процесс и повышает качество результатов.
быстрое принятие решений в типовых ситуациях. В автоматизированных системах решения, связанные с типовыми ситуациями, принимаются гораздо быстрее,
чем при ручном управлении. Это улучшает характеристики процесса и позволяет избежать несоответствий на последующих стадиях.

Несмотря на очевидные преимущества, автоматизация процессов не всегда целесообразна. После проведения анализа и оптимизации может оказаться, что
автоматизация процессов не требуется или экономически невыгодна.

В ряде ситуаций ручное выполнение процессов может оказаться более предпочтительным, чем автоматизация:

операции процесса сложны для автоматизации. С технологической, либо с экономической точки зрения некоторые операции процесса бывает очень сложно
автоматизировать.
короткий жизненный цикл продукции. Если продукт должен быть разработан и внедрен в короткий период времени, или продолжительность его существования
на рынке невелика, то автоматизация процесса может оказаться нецелесообразной. Ручное выполнение процессов будет менее затратным и более быстрым, чем
автоматизация.
уникальная или единичная продукция. Когда потребителю необходим продукт с уникальными характеристиками ручного труда, такой продукт может быть
выпущен только, если процессы выполняются в ручном режиме.
резкие колебания спроса. Изменение спроса на товар требует изменения объемов производства. Такие изменения легче выполняются при ручном выполнении
процесса.

Особенности Асуп

Асуп – это средство автоматизации учёта и планирования, которое предоставляет возможности для управления предприятием или организацией. Оно позволяет вести учет различных процессов, таких как управление производством, финансовый анализ, складской учёт и др.

1. Модульная структура

Одной из основных особенностей Асуп является его модульная структура. Это означает, что программное обеспечение состоит из различных модулей, каждый из которых отвечает за определенные функциональные возможности. Такой подход позволяет выбирать только нужные модули и создавать индивидуальный набор функций для каждой организации.

2. Централизованная система управления

Асуп предоставляет централизованную систему управления, которая обеспечивает единый доступ к информации для всех сотрудников организации. Это позволяет упростить и ускорить процессы принятия решений, так как все данные хранятся в едином месте и могут быть получены в реальном времени.

3. Автоматизация бизнес-процессов

Асуп позволяет автоматизировать множество бизнес-процессов, что значительно упрощает работу сотрудников и повышает эффективность организации. С помощью Асуп можно автоматизировать учёт и анализ финансовых операций, управление производственными процессами, управление складскими запасами и многое другое.

Таким образом, Асуп предоставляет организациям мощный инструмент для управления и контроля своей деятельностью. Благодаря его особенностям, организации могут оптимизировать свои бизнес-процессы, увеличить эффективность работы и принимать более обоснованные решения.

Все ли возможности вы используете?

Если честно, возможности АСУ зачастую избыточны. Если, по словам производителя, систему можно масштабировать под требования заказчика, она должна обладать определенными возможностями, как автоматизации, так и связанными с деловой деятельностью. Итак, что можно сказать о соответствии возможностей систем и требований потребителей?

По данным опроса, количество использованных возможностей АСУ зависит от даты производства системы. Более чем 75% возможностей систем среднего возраста используют всего 17% опрошенных, для новых эта цифра чуть выше: 25%.

Опрос позволяет указать причины такого низкого уровня использования возможностей АСУ. Часть, но не вся ответственность лежит на производителях. Объясняя недогрузку систем управления, 37% пользователей ссылаются на недостаток квалифицированного персонала. Большая часть жалуется на недоработки поставщиков систем: 32% считают, что у системы много лишнего, для 9% слишком сложно внедрить оставшиеся возможности, 11% отказались от использования части функциональности, потому что становится слишком сложно поддерживать систему в рабочем состоянии. Оставшиеся 11% сослались на другие причины.

Грант ле Сёр (Grant Le Sueur), управляющий компании Invensys Process Systems по внедрению систем автоматизации сказал, что результаты опроса точно отражают те проблемы, с которыми столкнулась компания и учла в своих последних разработках. Новейшая АСУ отличается простотой настройки, поддержки и обучения работе с системой. Еще две причины недозагрузки системы связаны с избыточным числом функций и недостаточно квалифицированным персоналом.

«Часто функции АСУ и информационной системы предприятия (ИСП) перекрываются. Для отчетов о технологическом процессе и анализа данных пользователям проще воспользоваться привычной ИСП, а не новой АСУ. Возможности современной системы управления чрезвычайно широкие, но из-за недостатка времени, экономии средств или политики компании операторы изучают только основные функции. Полезные дополнения остаются за кадром, их приходится изучать самостоятельно в свободное время, которого всегда не хватает», — объясняет ле Сёр.

Опрос надежности систем показал гораздо более высокие результаты. Новые системы получили 82% положительных оценок, старые — всего 55%, прогресс очевиден. Снижение количества ненадежных АСУ — это очень хороший признак работы поставщиков.

По словам Саза Рао (Sath Rao), технологического директора компании Frost & Sullivan, результаты опроса были вполне предсказуемы. «Развитие технологий направлено, в том числе, на увеличение надежности продукции. Производители АСУ тратят огромные средства на разработку, тестирование и испытательные пуски систем управления, это не могло не привести к полученным результатам» — говорит Рао.

Стратегия

Соблюдение стратегии автоматизации помогает улучшить весь комплекс необходимых процессов и получить предельные преимущества от внедрения компьютерных систем на предприятии. Автоматизировать можно только те процессы, которые полностью изучены и проанализированы, поскольку программа, разработанная для системы, должна иметь в своем составе разные вариации одного действия в зависимости от факторов внешней среды, количества ресурсов и качества исполнения всех этапов производства.

После определения понятия, изучения и анализа технологичных процессов наступает черед оптимизации. Необходимо качественно упростить структуру, удалив из системы процессы, не приносящие какой-либо ценности. При возможности нужно сократить количество выполняемых действий, соединив некоторые операции в одну. Чем проще структурный порядок, тем легче его компьютеризировать. После упрощения систем можно приступать к автоматизации производственных процессов.

Автоматизация процессов в бизнесе

Автоматизация процессов в бизнесе обеспечивает постоянное развитие компании, повышение конкурентоспособности и увеличение дохода, облегчает анализ данных, планирование и управление:

Автоматизация процессов проводится на трех уровнях деятельности компании:

нижний (исполнительный) – для регулярно повторяющихся операций, конвейерное производство, поддержание параметров среды и режимов работы в заданном диапазоне;
средний (тактический) – распределяет задачи между компонентами нижнего уровня, участвует в процессах планирования и управления ресурсами и данными;
верхний (стратегический) – менеджмент предприятия, аналитика и прогнозирование.

В первую очередь передача ИИ функций управления и контроля применяется на производстве, бухгалтерии при документообороте.

Технологическая автономная система функционирует в соответствии с основополагающими принципами:

«Электронные Офисные Системы» предназначены для выполнения автоматизации процессов менеджмента. Данный вид программного обеспечения упрощает и стандартизирует управление корпоративным контентом, документацией и рабочими процессами.

EOS обеспечивает:

сбор аналитической информации;
организованное хранение, структурирование и унификацию данных;
быстрый ответ на контекстные и атрибутивные запросы;
создание и согласование проектов;
удаленный и коллективный просмотр и редактирование в едином пространстве;
подключение клиентских приложений;
передача поручений и отчетов о выполнении.

Автоматизация процессов на производстве (внедрение новых технических и технологических решений) выполняет ряд функций:

Способствует увеличению выработки. Модернизация оборудования приводит к увеличению КПД, снижению себестоимости товара, повышению количества выпускаемой продукции за единицу времени.
Снижает затраты на производство. Сроки окупаемости автоматизации процессов рассчитывают в зависимости от масштабов и специализации предприятия. По истечению этого срока использование интегрированной системы сокращает производственные расходы.
Оптимизирует количество персонала. Для управления автоматизированной системой требуется меньшее количество специалистов.
Повышает качество продукции. Новое оборудование сокращает время производства и позволяет использовать другие виды сырья и материалов для повышения уровня качества товаров.
Уменьшает эксплуатационные затраты. Высокотехнологичное автоматизированное оборудование требует меньшего количества вспомогательных ресурсов, электроэнергии и других.

Задачи и функции АСУ ТП

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) предназначена для управления технологическим процессом на производстве. Она решает ряд задач, таких как:

Оптимизация — система позволяет оптимизировать процесс производства, уменьшить затраты на материалы, ускорить процесс и тем самым увеличить прибыльность предприятия.
Контроль — АСУ ТП обеспечивает контроль процесса на всех стадиях, что позволяет снизить количество брака и других негативных последствий неисправного производства.
Анализ — система собирает и анализирует данные о производственном процессе, что делает возможным принятие эффективных решений и устранение проблем в процессе производственной деятельности.
Прогнозирование — АСУ ТП позволяет производить прогнозирование будущих изменений технологического процесса и адаптироваться к ним.
Управление — система осуществляет управление технологическим процессом в реальном времени, включая регулирование параметров, назначение заданий для оборудования и многое другое.

В целом, АСУ ТП является неотъемлемой составляющей современных производств, позволяющей повысить продуктивность, улучшить качество продукции и снизить риски для работников и окружающей среды.

Программирование АСУ

В отличие от НЕ автоматизированных инженерных систем, разработка современных АСУ ТП практически всегда включает в себя программирование.

Виды программирования я бы разделил так:

Программирование приборов. Это даже не столько программирование, сколько конфигурирование (настройка). Обычно вы просто устанавливаете какие-то параметры, например, для таймеров, терморегуляторов, частотных преобразователей и т.п.
Программирование панелей оператора, программируемых реле. В большинстве случаев это тоже не программирование, а конфигурирование. Хотя некоторые панели оператора позволяют писать макросы на каком-либо языке программирования. Если панель позволяет создавать полноценные программы, то это уже не панель, а панельный ПЛК (программируемый логический контроллер).
Программирование ПЛК. Вот это уже настоящее программирование, хотя и специфическое. ПЛК — это основа современной АСУ. Соответственно, большая часть времени программиста будет потрачена на разработку ПО ПЛК.
Программирование SCADA-систем. Это тоже программирование. Точнее, SCADA-системы позволяют писать программы на
каком-либо языке программирования (обычно на простом, таком как Паскаль или VBScript). Однако в простых случаях это может и не понадобиться, потому что можно будет обойтись конфигурированием. SCADA-системы — это отдельная большая тема, которой я буду посвящать отдельные статьи.