ЦЕЛИ ПРОЕКТА

Стратегическая цель проекта - предоставить руководителям предприятий и управляющей компании единую систему получения объективной информации и ежедневного оперативного управления производством металлопроката на предприятиях.

Задачи проекта:

• Привести методики учета всех предприятий к единым стандартам;
• Реализовать учет операций обработки металла на всех операциях от поступления сырья до сдачи готовой продукции - от слитков чистых металлов до сдачи металлопроката глубокой степени обработки из более чем 50 сплавов;
• Переработать системы прослеживаемости партий для целей планирования и последующей автоматизации системы прослеживаемости;
• Разработать организационные и методологические мероприятия для контроля за корректностью и своевременностью внесения информации. Автоматизировать функции контроля в информационной системе;
• Полностью избавиться от бумажного документооборота и «лоскутных» систем автоматизации в цехах всех предприятий - исключить дублирование информации в информационных системах и на бумажных носителях;
• Подключить имеющееся весовое оборудование к системе для автоматизации получения данных;
• Внедрить системы сквозной партионной прослеживаемости - от выходного сертификата качества, до партии поступившего сырья;
• Внедрить систему учета и контроля наличия персонала в цехе;
• Внедрить ежедневный автоматический расчет сдельной заработной платы;
• Разработать системы сквозного контроля соответствий выработки рабочих, обработанного металла, потраченных ресурсов, сформированных отходов;
• Разработать систему отчетности для всех пользователей - от мастера участка цеха на предприятии до генерального директора управляющей компании на основании единого массива информации;
• Реализовать контроль предприятий за оперативной деятельностью предприятия на уровне ежедневных операций движения запасов, трудовых ресурсов.

Ситуация до внедрения

Под управлением ООО «УГМК-ОЦМ» объединены предприятия, специализирующиеся на производстве цветного металлопроката ОАО «КЗ ОЦМ», ПАО «РЗ ОЦМ», ЗАО «Кольчугцветмет» (2007-2017). Наряду с продукцией данных предприятий компания реализует прокат АО «Fabrika Bakarnih Cevi» (Сербия, г. Majdanpek).

Все предприятия имеют длинную историю самостоятельного развития и до старта проекта не имели систем управления производственными процессами - в лучшем случае были автоматизированы некоторые функции в виде локальных автоматизированных мест. Бумажные системы учета на предприятиях значительно отличались друг от друга, были на качественно различных уровнях. Отчетность предприятиями готовилась ежедневно в ручном режиме со значительными погрешностями и многократным дублированием в различных отчетах. Расчет заработной платы, учет потерь выполнялся ежемесячно вручную. На предприятиях не велась сквозная маркировка продукции, зачастую цеха представляли собой «черный ящик» для всех остальных служб.

Уникальность проекта

В рамках проекта перед проектной группой была поставлена комплексная задача по повышению культуры производства, выявления слабых мест производства, снабжения руководителей всех уровней достоверной и оперативной информацией о состоянии производственных процессов в цехе, подготовке к централизации системы планирования производством. Без внедрения MES систем решить поставленные задачи на территориально разрозненных предприятиях (от Уральского Региона до Восточной Европы) невозможно. Особенную сложность проекту добавляло, то, что предприятия не имели зачатков автоматизированных систем управления, что потребовало значительных организационных, мотивационных и психологических аспектов проекту.

На проекте были переработана методологии учета металла, разработана единая система прослеживаемости металла и штрихкодирования, выработаны способы учета операций обработки и пр. Методология учитывает большую нестабильность производства - потери при хранении, погрешности измерительных приборов, ошибки маркировки, выход из строя частей информационной системы - все эти факторы не должны останавливать работу системы. Кроме того, проект совпадал со значительной̆ реконструкцией̆ самих предприятий — рушились старые технологические цепочки, создавались новые, постоянно менялся состав цехов. Участие в проекте как российских, так и зарубежных предприятий добавляло в проект необходимость интернационализации системы, учета местных особенностей̆ менеджмента, законодательства и менталитета.

Проектная команда состояла из бизнес-аналитиков, технологов, разработчиков 1С:Предприятие, администраторов, специалистов производственных служб - всего не более 30 человек, которые располагались в различных регионах России и за рубежом.

В рамках проекта был разработано унифицированное специализированное рабочее место - точка учета металла с учетом работы в агрессивных условиях - от уличных мест до мест около плавильных печей с сильной загазованностью и загрязненностью. Все партии устройств были изготовлены на предприятии «Штрих-М». Для облегчения работы сотрудников, работающих на оборудовании в непрерывном режиме, было разработано мобильное приложение, работающее в офлайн и онлайн режимах. Измерительные приборы (стационарные и крановые весы) подключены к системе через самостоятельно разработанные контроллеры.

Система работает в режиме реального времени - все операции непосредственно после их выполнения отражает непосредственный их исполнитель - рабочий или бригадир. Фиксация операций задним числом невозможна, включая исправления, а сам металл на предприятиях не движется без отражения в системе. Сама методика движения металла, маркировка, регламенты обслуживания содержат всевозможные варианты появления неопределенностей, ошибок работников, намеренного искажения информации. На проекте была пересмотрена система управления и мотивации рабочего персонала для отражения в них всех операций сразу после отражения.

Перевод системы в режим реального времени также потребовал многократного резервирования аппаратного и программного обеспечения.

Публикации о проекте

• УГМК-ОЦМ: ОПЕРАТИВНЫЙ УЧЕТ ОХВАТЫВАЕТ ВСЕ ЭТАПЫ ПРОИЗВОДСТВА
• Информационная система стала неотъемлемой частью производственного процесса

Дополнительная информация к описанию проекта

Дополнительную информацию о проекте можно почерпнуть из приложенных видео-файлов и презентационных материалов (см. п. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФАЙЛЫ и п. ПУБЛИКАЦИИ О ПРОЕКТЕ).

Результаты проекта

Поставленные перед проектной группой задачи были выполнены - с помощью MES-системы руководство цехов, предприятия и управляющей компании получает исчерпывающую информацию о работе всех цехов всех предприятий в режиме реального времени, производится анализ выполняемых действий - принимаются решения о выполнении улучшений в производстве.

С точки зрения MES-системы решены следующие задачи:

• Разработана комплексная производственная система - методология, учетная информационная система, регламенты обслуживания и снабжения;
• Разработана надежная информационная система, легко адаптирующаяся к изменениям технологических процессов, имеющая несколько уровней резервирования;
• Внедрены регламенты обслуживания информационных систем;
• Полностью ликвидированы бумажные системы прослеживаемости и учета в цехах и заменены на данные в информационной системе - маршрутные листы, маршрутные карты, наряды на выработку, сертификаты годности на продукцию, накладные на передачу металла между участками;
• Для стационарных и крановых весов (различных типов и производителей) разработаны контроллеры для подключения к информационной системе;
• Исключено дублирование вводимых данных;
• Маршрут партии можно контролировать с помощью мобильных устройств;
• Выполняется сквозное штрихкодирование всего металла - от поступления на завод до отгрузки продукции;
• Операции обработки регистрируют в системе сами работники после фактической обработки металла;
• Отчетность руководству предприятия и в управляющую компанию предоставляется в режиме онлайн;
• Реализован учет явки работников и расчет сдельной зарплаты рабочих;
• Автоматизирован сбор анализов и служб контроля качества;
• Ведется учет выработки оборудования и крупной оснастки.

После достижения определенного уровня развития системы руководители осознали, что через изменение MES-системы можно привносить в производство новые веяния, влиять на культуру производства. Информационная система стала неотъемлемой частью производственного процесса и бумажные системы, такие как маршрутные карты, рапорты выработки, уже ликвидированы. Просто внедрив информационную систему таких тектонических сдвигов не достичь, но в наших условиях система является той основой, через которую уже проводятся многие новшества в жизнь заводов.

По мере внедрения системы разработчики получают возрастающий поток пожеланий пользователей — это ли не признак того, что система стала неотъемлемой частью производственной системы. И система постоянно развивается — например, активно повышается мобильность работников: внедряются мобильные терминалы, рассматриваются варианты перехода на электронные бирки и т. д.

Константин Беляков:
«Важен выбор не самой MES, а ее функций»

Manufacturing Execution System (MES), система управления производственными процессами, - специализированное прикладное программное обеспечение (ПО), предназначенное для решения задач синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках какого-либо производства. MES-системы относятся к классу систем управления уровня цеха, но могут использоваться и для интегрированного управления производством на предприятии в целом.

Как в целом Вы оцениваете развитие MES-систем?

Динамика внедрения есть, но не очень большая. На предприятиях, где говорят о внедрении MES-систем, в основном реализуются следующие функции: расчет ОЕЕ, генеалогия продукта или диспетчеризация (управление заданиями). Комплексных решений MES, с интеграцией ERP, MES, системой управления качеством, системой обслуживания и ремонта оборудования (EAM), - единицы.

Функционал MES и ERP-систем частично дублирует друг друга. Например, управление персоналом, качеством, производственными фондами и техобслуживанием есть и там, и там. Чем это обусловлено - реальной потребностью или маркетинговыми устремлениями производителей ПО?

Если мы рассматриваем эти системы как отдельно стоящие, то наличие дополнительного функционала - это, скорее, маркетинговые устремления. При принятии решения о внедрении того или иного варианта система с б?льшим функционалом будет выглядеть предпочтительнее. Опять же, если этот функционал востребован. Но если мы говорим, что на предприятии установлены обе системы (ERP и MES) и в них дублируется функционал, то это ошибка проектирования. На стадии проекта необходимо определить и разграничить функционал по системам. И, увеличив степень интегрирования систем, избежать дублирования функций.

Какие задачи логичнее решать в MES, а какие - в ERP-системе?

У ERP-систем может быть много функций, но основная задача, которую должна решать система ERP, - это централизованное управление финансами: планирование, регистрация и распределение факта, контроль. В ERP-системе должны находить свое отражение все действия компании (материальные и нематериальные), связанные с финансами, в какой бы системе они ни регистрировались. MES позволяет решать задачи факторного анализа исполнения производства, делать оценку эффективности использования оборудования, учитывать потребление энергоресурсов, осуществлять диспетчеризацию заданий и, безусловно, выстраивать генеалогию (прослеживаемость) процессов и др.

Какой экономический эффект можно получить при внедрении MES? Какие эффекты Вы наблюдали на вашем предприятии?

Применение MES позволяет снизить энергозатраты и потери материалов в производстве, а также увеличить эффективность работы оборудования и общую операционную эффективность в компании. Перед началом реализации «пилотного проекта» на «Балтике» перед нами стояли следующие задачи: рост эффективности использования оборудования и снижение потерь экстракта при производстве.

Эти цели были достигнуты, что было подтверждено руководством и экспертами заводов. Также были подтверждены дополнительные эффекты, один из которых - экономия энергоресурса на одном из производственных процессов.

Существует ли методология внедрения MES и какие типичные проблемы возникают при внедрении?

Подготовка к реализации проекта не отличается от обычной проектной деятельности: определение границ и состава проекта, фиксация решаемых задач, описание процессов, изучение окружения (системы, интеграции), написание технического задания, формирование архитектуры, выбор решения, реализация. А вот на стадии внедрения (ввода в эксплуатацию) возникают нетипичные проблемы. Так как MES замещает существующие процессы сбора данных и подготовки отчетов, начинаетcя противоборство со старой системой. И если нет поддержки и понимания этих процессов на уровне руководителя, то вероятность запуска системы будет стремиться к нулю. Система может быть «скомпрометирована» претензиями типа: «система не работает», «система постоянно виснет», «система неправильно показывает», «система этого не делает» и т. п. Тут нужно полное понимание руководства, с чем связаны те или иные претензии, насколько они обоснованы и т. д.

Зависит ли выбор MES от типа производства и специфики отрасли? Каковы могут быть критерии выбора?

Я бы сказал, что важен не выбор самой MES, а выбор функций для внедрения, которые обеспечивает MES. Зависимость от специфики есть, и достаточно серьезная. Например, для производственно-сборочных предприятий актуальна функция «диспетчеризации заказов», интегрированная с планированием производства. Для разливного оборудования - функция регистрации простоев и расчета эффективности. Для производств со значительной долей материалов в себестоимости - регистрация факта выпуска, генеалогия и интеграция с системой учета качества.

Основной критерий выбора - это выявление процесса, в котором есть проблематика или потенциал к совершенствованию, и подбор функции, которая сможет наиболее эффективно влиять на данный процесс.

Как можно кратко определить преимущества и недостатки западных и отечественных разработок?

Среди российских разработок я не встречал готовых «коробочных» решений. Обычно это продукт, являющийся результатом разработки компаний, занимающихся автоматизацией процессов. Отсюда и основные недостатки: системы чаще всего сконфигурированы на одну-две специфики производства. Вследствие того что «корни» системы уходят в автоматизацию, тиражирование, скорее всего, будет равно стоимости нового проекта. Альтернативных системных интеграторов для данных систем вы вряд ли найдете.

Из достоинств я бы отметил простоту разработки нестандартного функционала, встроенного в систему, так как вы контактируете непосредственно с разработчиком. Будет ли стоимость решения «достоинством» - не могу сказать, так как подобных систем не внедрял.

Западные компании предоставляют «коробочные версии» продукта. На рынке достаточно много системных интеграторов, которые предлагают свои услуги по конфигурированию этих продуктов.

Из недостатков я бы отметил стоимость лицензий, а также ограничения функций, накладываемые самим продуктом. Если понадобится решение, выходящее за рамки возможностей приобретенного ПО, то надо будет либо выходить на переговоры с разработчиками для реализации, либо делать его «на стороне», свободными средствами программирования.

29.11.2013, Пт, 12:11, Мск

страницы: предыдущая | | 2

Автоматизацией производства на базе MES мы занимаемся преимущественно в интересах нефтяных компаний, предприятий электроэнергетики, горнодобывающей и металлургической промышленности. Тут нам помогают крепкие партнерские отношения с мировыми производителями MES-платформ – OSIsoft и Wonderware Invensys. Мы наработали высочайший уровень экспертизы в нефтепереработке и нефтехимии. Внедрения MES в этом секторе мы проводим с 2009 года, при этом некоторые наши эксперты работают в отрасли более 20 лет. Поэтому мы можем «похвастаться» продуманным методологическим подходом и солидным опытом внедрений: созданные нами системы работают на нескольких крупных нефтеперерабатывающих заводах суммарной мощностью переработки более 22 млн тонн в год.

CNews: Расскажите подробнее о проектах в этой сфере. Какие бизнес-задачи решаются благодаря развертыванию MES?

Антон Сушкевич: Один из крупнейших на рынке проектов наша команда реализовала на НПЗ АНК «Башнефть». Сначала MES-решение запустили на одном из главных перерабатывающих заводов заказчика, а потом успешно тиражировали на другие предприятия.

На первом этапе наши специалисты провели детальное обследование технологических объектов и потоков НПЗ, затем создали математическую модель производства и реализовали ее в информационной системе на базе платформы PI Systems OSIsoft. Информационная система интегрирована со всем комплексом АСУ ТП НПЗ, настроена передача плановых данных из SAP ERP. Данные АСУ ТП поступают в базу данных в режиме реального времени, и заинтересованным службам выдается оперативная информация за отчетные сутки (с накоплением за отчетный месяц при необходимости) о том, как идет производственный процесс: как загружены установки, какова выработка нефтепродуктов, каковы показатели качества нефтепродуктов. На сегодня внедрение MES продолжается – идет развитие информационной системы, которая уже стала неотъемлемой частью управления производством.

Результат очевиден. Во-первых, все технические и экономические службы НПЗ получают достоверные и структурированные данные обо всех производственных процессах в режиме реального времени. Модель, заложенная в основу системы, обеспечивает единый источник информации о текущих процессах. Все уровни пользователей – от операторов установок и сотрудников инженерно-метрологической службы до главного технолога, главного механика и главного диспетчера – работают с одними и теми же данными. Это сильно упростило и ускорило взаимодействие между всеми службами завода.

Во-вторых, управление НПЗ получило мощный аналитический инструмент, благодаря которому руководители оперативно получают данные о производстве в онлайн и видят выполнение поставленных задач.

Кроме того, использование MES позволяет создать информационную базу для статистического анализа и прогноза, а также обучения производственного персонала. Эта часть не связана с непосредственным оперативным управлением, но очень важна для выстраивания и оптимизации производственных процессов.

CNews: Есть ли особые требования к инфраструктуре заказчика? Каковы факторы успешного внедрения?

Антон Сушкевич: Качество работы MES напрямую зависит от уровня оснащенности установок, станков и другого оборудования средствами автоматики, парка контрольно-измерительного оборудования и т.п. Важно использовать современные датчики и устройства. На многих российских предприятиях, к сожалению, стоят контроллеры 30-летней давности. Это не просто усложняет внедрение MES, а зачастую ставит его под вопрос. В подобных случаях важнее установить новую автоматику, чем создавать систему верхнего уровня.

Есть особые пожелания и к работе команды исполнителя и заказчика. Важно, чтобы заказчик был заинтересован в конечном результате и предоставил качественные данные для проведения обследований. Практика показывает: чем больше сотрудники заказчика вовлечены в процесс внедрения, тем выше степень удовлетворенности результатом. Другая сторона тоже не должна делать проект «для себя», интегратору следует быть предельно внимательным к своему клиенту на всех стадиях. В проекте для «Башнефти» совместная команда сработалась отлично: несмотря на масштабность, внедрение реализовано качественно и в срок. Система продолжает развиваться под присмотром обеих сторон.

CNews: Можно ли назвать проекты по автоматизации непрерывного производства типовыми?

Антон Сушкевич: Я уже отмечал уникальность каждого конкретного производства и необходимость персональной доработки и настройки систем. На примере нефтяной отрасли можно сказать, что после успешного внедрения на одном из заводов заказчик принимает решение о тиражировании положительного опыта на схожие предприятия, ориентируется на копирование уже внедренной функциональности. В большинстве случаев за основу выбирается та же программно-аппаратная платформа и та же команда внедрения.

CNews: Сколько стоит внедрение систем уровня MES и от каких факторов зависит цена?

Антон Сушкевич: Цена создания MES, как и большинства ИТ-проектов, складывается из стоимости программно-аппаратного обеспечения и услуг по внедрению. Стоимость ПО зависит от объема функционала и числа интегрируемых источников. Итоговая цена MES-решения варьируется от нескольких сотен тысяч долларов за базовый функционал до нескольких миллионов за уникальное полнофункциональное решение.

MES-система требовательна к аппаратным ресурсам, однако доля расходов на оборудование в общем объеме затрат незначительна. Идеально, если программное обеспечение может быть размещено на виртуальных серверах в собственных ЦОД компании. И многие крупные предприятия обычно уже обладают такими ресурсами.

CNews: Как можно оценить рентабельность проектов по развертыванию систем MES?

Антон Сушкевич: Прямое следствие внедрения MES – это точное выполнение текущего плана производства, соблюдение требований по качеству продукции, минимизация брака, внеплановых остановок оборудования, снижение энергозатрат. Все прекрасно понимают, что даже небольшое улучшение этих параметров прямо влияет на финансовые показатели деятельности предприятия в целом. Важно и то, что MES предоставляет статистику, анализ которой помогает компаниям снижать риск отказов оборудования, которые так или иначе приводят к экономическим потерям.

По обобщенным данным международной ассоциации производителей и пользователей MES, эффективная загрузка оборудования при использовании таких систем возрастает на 30-60%, сокращение затрат на энергоресурсы приближается к 40%, а срок окупаемости достигает 6 месяцев. Конечно, оценить все положительные эффекты для каждого конкретного случая заранее достаточно сложно, но можно сказать, что именно MES-системы непосредственно влияют на экономические показатели производства.

CNews: Каковы, по вашему мнению, перспективы развития данного направления в России?

Антон Сушкевич: Безусловно, самые радужные. Эти системы уже успели получить распространение в непрерывном производстве – нефте- и газодобыче, нефтепереработке, нефтехимии. Нефтяные компании на большинстве своих НПЗ уже завершили внедрение основного функционала MES и сейчас переходят к созданию аналитических приложений, инструментов для оптимизации производственных процессов. По нашим прогнозам, в ближайшие годы в отрасли востребованными будут решения для сведения материальных и энергетических балансов, а также для совершенствования технологических процессов.

MES-решения востребованы в горнодобывающей отрасли, металлургии, металлообработке, машиностроении, но проектов пока мало. Предприятия этих отраслей в большинстве своем нуждаются в установке современных средств автоматики, повышении степени интеллектуальности и управляемости технологических процессов. Впрочем, есть и масса сдерживающих факторов: сокращение инвестиционных программ ввиду замедления роста мировой экономики, усиления конкуренции со стороны импорта. Но без ставки на эффективность производства невозможно удержать рыночную долю и рост прибыли, поэтому, думаю, в ближайшее время MES-системы займут свое место в ИТ-ландшафте любого предприятия.

страницы: предыдущая | | 2

Пилотный проект внедрения системы оперативного управления производством, специально разработанной компанией Siemens AG для дискретного производства, приблизился к основной рабочей стадии сдачей макета на ОАО «Протон-ПМ», одном из крупнейших предприятий ракетно-космической промышленности Российской Федерации.

Департамент внедрения MES компании ООО «СИТЕК» (SITEK Group), являющийся сертифицированным Центром компетенции «Сименс» в области систем управления производством в машиностроении, и российское предприятие ОАО «Протон-ПМ» реализовали очередной этап проекта, завершив 23 декабря 2010 года разработку системы успешной сдачей тестового примера на макете MCIS (Motion Control Information System). Проект направлен на повышение эффективности управления производственными процессами, обеспечение диспетчеризации и прозрачности производства путем осуществления непрерывного автоматического контроля состояния технологического оборудования и производства в целом, анализа производительности, управление техническим обслуживанием и технологией обработки деталей. В рамках создания единой информационной системы MCIS на «Протон-ПМ» (Пермские моторы) будут внедрены три модуля: MDA (сбор данных о состоянии оборудования и производства), DNC (администрирование программ и данных ЧПУ), TPM (управление техническим обслуживанием оборудования). Демонстрационный макет информационной системы включил в себя сервер MCIS и оборудование, имитирующее реальное оборудование Заказчика, работающее под управлением промышленных контроллеров SIMATIC и систем числового управления Sinumerik 840D компании «Сименс».

Начало проведения работ по проекту стало возможным благодаря объявленному тендеру на реализацию пилотного проекта MES-системы, который в 2010 году выиграл промышленный холдинг «СИТЕК», приступивший к работам по внедрению MCIS . Специалисты департамента MES и APS -систем холдинга имеют успешный опыт работы над крупными проектами, как на территории России, так и в странах СНГ. Был заключен договор на реализацию пилотного проекта по созданию информационной системы на базе MCIS в одном из производственных цехов предприятия. В рамках договора проведено предпроектное обследование всего металлообрабатывающего оборудования, оснащенного системами ЧПУ Sinumerik 840D, закупленного предприятием начиная с 2007 года в рамках «Программы технического перевооружения производства», инициатором которой выступил генеральный директор «Протон-ПМ» Арбузов Игорь Александрович.

«Авиационно-космическая промышленность имеет важное политическое и экономическое значение, ею определяется промышленный потенциал и престиж государства. Принятие эффективных управленческих решений в современном производстве требует комплексного взаимодействия финансово-экономических и производственных составляющих. Одним из важнейших направлений развития «Протон-ПМ» сегодня является построение информационной системы класса ERP, совершенствование системы управления предприятия, обеспечивающей оперативное решение всего спектра задач. Мы надеемся, что эти задачи успешно поможет решать система MCIS, интегрируемая «СИТЕК», ─ прокомментировал Семенов Виталий Анатольевич, заместитель генерального директора по развитию и информационным технологиям. ─ «В настоящее время проведены все подготовительные работы, выполнена приемка функционального макета. Следующим шагом, в рамках договора, предусмотрено развертывание системы непосредственно на оборудовании, что и будет выполнено в течение ближайшего времени».

«В соответствии с техническим заданием требовалось реализовать мониторинг текущей работы оборудования и формирование ряда аналитических отчетов, контроль реализации технического обслуживания оборудования и контроль соблюдения требований параметров обработки. В соответствии с перечисленными требованиями на данном этапе проходит внедрение модулей MDA, DNC, TPM. В качестве планов на будущее – это расширение функционала системы, ее масштабирование и реализация связи с внедряемой ERP системой SAP R3 , ─ отметил главный инженер «Протон-ПМ» Щенятский Дмитрий Валерьевич.

На протяжении последних лет Россия удерживает половину мирового рынка пусковых услуг. По состоянию на 1 августа 2010 года осуществлено 9 пусков ракет-носителей производства «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева». Это 7 пусков ракет-носителей «Протон», в результате которых на орбиту были выведены 9 космических аппаратов: 5 космических аппаратов «Intelsat-16», «Echostar-14», «AMC-4R» (SES-1), «Arabsat-5B» (BADR-5), «Echostar-15» в интересах иностранного заказчика; 3 космических аппарата «Глонасс» в интересах развертывания одноименной спутниковой группировки; 1 космический аппарат в интересах Министерства обороны РФ; 1 пуск ракеты-носителя «Рокот», в результате которого на орбиту выведен японский космический аппарат «Servis-2»; 1 пуск ракеты-носителя «Космос-3М», в результате которого на орбиту был выведен космический аппарат в интересах Министерства обороны РФ.

Надежность во всем

По мнению Алексея Егорова, руководителя группы НСИ предприятия «Протон - Пермские моторы», где наряду с двигательными установками для ракет-носителей «Протон» производятся детали и узлы ракетных двигателей РД-191 для нового семейства ракет-носителей «Ангара» и составные части газотурбинных электростанций «Урал», кризис явился катализатором модернизации внутренних бизнес-процессов.

События конца 2008 года положили начало двум масштабным проектам на предприятии «Протон - Пермские моторы»: внедрению комплекса решений SAP ERP и SAP ERP HCM, рассчитанному на ближайшие три года, а также MES-системы MCIS компании Siemens.

Недостаточная регламентация бизнес-процессов, не соответствующая стратегическим планам подсистема оперативного производственного планирования и учета хода производства, отсутствие единой платформы существующих автоматизированных информационных систем привели руководство к решению внедрить единую информационную систему. Проект внедрения MES-системы направлен на повышение эффективности управления производственными процессами, обеспечение диспетчеризации и прозрачности производства. Внедрение MES- и ERP-систем потребовало активного привлечения консультантов. «Значительное время уходит на понимание бизнес-логики, заложенной в ERP-системе, и привлечение консультантов существенно ускоряет процесс. При внедрении MES-системы нам также приходится во многом полагаться на опыт наших партнеров из компании “СИТЕК”.К сожалению, предприятия отрасли еще не созрели для MES-систем, и реального опыта по внедрению таких систем на рынке мало», - поясняет особенности реализации проектов Егоров.

Интеграция этих систем позволит предприятию повысить эффективность управленческих решений за счет взаимодействия финансово-экономических и производственных составляющих. Но эти проекты рассматриваются не только как способ оптимизации системы управления, нацеленный на обеспечение финансовой стабильности, но и как способ повышения надежности компании, как возможность получить эффективный инструмент для ведения бизнеса в условиях глобализации экономики.(© CIO.RU: «Машиностроение пока не вышло из кризиса», М.Полякова, «Директор информационной службы» , № 03, 2011).

В статье рассматривается огромный проект, в котором участвовало несколько компаний: создание и внедрение системы MES на заводе «Воронежсинтезкаучук», производящем синтетические каучуки и термоэластопласты (ТЭП). Показано, как MES-система позволяет улучшить бизнес-процессы на предприятии.

Журнал «ИСУП», г. Москва

MES-системы

Статьи о системах MES в нашем журнале появились несколько лет назад, но большого развития эта тема тогда не получила. В какой-то момент даже показалось, что сами системы MES плохо приживаются в нашей промышленности. Однако им тогда просто не пришло время. Сегодня мы расскажем об одном внедрении, благодаря которому удалось значительно повысить эффективность производственных процессов на одном из крупнейших российских предприятий по производству синтетического каучука.

Начнем с главного: что такое MES? Это своеобразное промежуточное звено между системами планирования производства (ERP) и системами управления самим технологическим процессом (АСУ ТП).

Технологический процесс на каждом предприятии уникален, и тем не менее сходство есть: на всех заводах давно уже правят бал АСУ ТП разнообразного типа, начиная с PLC и заканчивая мощными РСУ. В то же время, на любом предприятии существует уровень, в фокусе внимания которого находится заказчик – потребитель вырабатываемой продукции. Здесь планируются производство и логистика, прогнозируются продажи и контролируются затраты. Уже 15–20 лет назад для помощи в работе на этом уровне тоже использовались автоматизированные системы ERP (от англ. Enterprise Resource Planning – «планирование ресурсов предприятия»).

Между уровнями технологического процесса и планирования производства всегда циркулировало огромное количество бумажных отчетов, которые писали обходчики, операторы, инженеры, диспетчеры и другие сотрудники. Велись бумажные журналы, составлялись отчеты в Excel-таблицах, распечатывались режимные листы из АСУ ТП, все эти отчеты бесконечно дублировались и кочевали из кабинета в кабинет. Отдельной сложной работой, отнимающей много времени, являлось сведение материальных балансов. Однако постепенно, позже, чем на других уровнях, и здесь начала происходить автоматизация «бумажного» ручного труда. Стали появляться программы-приложения, написанные для анализа и обработки данных, связанных с технологическими процессами. Они получили общее название MES.

Сегодня MES (от англ. Manufacturing Execution System – «система управления производственными процессами») уже не отдельные приложения, а комплексная система, объединяющая производство (рис. 1). С помощью MES пользователи могут получать информацию обо всех производственных операциях, которые ведутся на предприятии. Происходит это в режиме времени, максимально приближенном к реальному. А это позволяет сделать производство прозрачным и принимать управленческие решения с большой скоростью и мобильностью.

Рис. 1. Модули MES

Особенно востребованы системы MES на предприятиях с многоуровневыми технологическими процессами, которые зависят от множества факторов: температурного режима, давления, энергопотребления и др.

Именно таким и является воронежское предприятие группы ­СИБУР «Воронежсинтезкаучук». Поэтому в 2012 го­ду в целях повышения эффективности производственных процессов на производственной площадке в Воронеже стартовал масштабный проект по внедрению системы MES.

Чтобы представить себе масштаб производства на заводе в Воронеже, сделаем небольшое отступление. Как известно, в нефти содержится попутный газ (ПНГ), который отделяется от нее во время переработки. На протяжении многих лет этот газ просто сжигали, однако есть у ПНГ и другое, куда более эффективное, применение: производство полимеров, окружающих нас изо дня в день. Всё – от пластиковых окон до медицинских инструментов, от бутылок с минералкой до автомобильных запчастей – является продуктом многоступенчатой переработки попутного нефтяного газа.

Ключевым сырьем для производства синтетического каучука является бутадиен, который, в свою очередь, также производится из ПНГ. На воронежскую площадку СИБУРа бутадиен поступает из Тольятти, а также из Тобольска, с предприятий «Тольяттикаучук» и «Тобольск-Нефтехим» соответственно.

Уже в Воронеже с помощью многочисленных технологических операций бутадиен подвергают обработке, получая на выходе не только синтетический каучук, но и термоэластопласты (ТЭП) – материалы, сочетающие в себе достоинства пластмассы и резины. Основным сегментом применения первого является автомобильный сектор, вторых – строительство.

Внедренная на воронежской промышленной площадке СИБУРа система MES позволяет отслеживать весь технологический процесс, начиная от стадии приемки сырья до отгрузки готовой продукции на склад.

Программная платформа GE Proficy

Для построения MES требовалась программная платформа. Выбор пал на продукт компании Gene­ral Electric.

GE, огромная корпорация, которую когда-то, 138 лет назад, основал сам Томас Эдиссон, всю свою историю была известна как производитель электрооборудования: компрессоров, турбин, подстанций, холодильников, медицинских установок и огромного числа другого «железа». Однако в последние годы у компании изменились амбиции: теперь она самым активным образом занимается разработкой программного обеспечения: корпорация твердо намерена войти в топ‑10 ведущих мировых разработчиков софтверных решений.

Одним из этих решений является программный продукт Proficy, который с успехом используется для построения MES-систем во всем мире.

Учитывая специфику внедрения на «Воронежсинтезкаучке», GE предстояло определить, что именно нужно заказчику для построения шаблонного решения. Используя собственную методологию, с помощью программы Enterprise Architect специалисты компании GE перевели требования заказчика в цифровой вид и создали сценарии их использования. Эта методология позволила избежать любых разночтений между специалистами со стороны ­СИБУРа и разработчиками программного продукта. Так был создан шаблон MES-системы, в котором были учтены все пожелания заказчика.

Предприятие «Воронежсинтезкаучук»

Кратко познакомим читателя с первым предприятием группы, на котором предстояло внедрить MES-систему. «Воронежсинтезкаучук» производит синтетические каучуки с 1932 года. До 1992 года в качестве сырья для производства каучука использовался этиловый спирт, но позже завод перешел на технологию, в основе которой лежит переработка поступающего на предприятие бутадиена. Бесперебойные поставки сырья с других предприятий группы СИБУР позволяют воронежской площадке выстраивать долгосрочные отношения с клиентами. Важность этого фактора сложно переоценить: немалая доля предприятий по производству синтетических каучуков в стране была закрыта именно по причине нехватки сырья.

Как уже упоминалось выше, на заводе производят не только синтетический каучук (использующийся главным образом для изготовления шин), но и термоэластопласты – ТЭП, вещества, совмещающие в себе свойства пластмассы и резины. Поэтому клиентский портфель завода включает в себя как производителей автомобильных шин (Michelin, Bridgestone, Pirelli, Yokohama и др.), так и компании, поставляющие продукцию для строительной отрасли.

На отдельном производстве «ТЭП‑50» изготавливается сырье для мягкой кровли, герметиков, клеев. Также продукция установки «ТЭП‑50» нашла широкое применение в автодорожном строительстве. Полимерно-битумные вяжущие, получаемые из термоэластопластов, позволяют существенно повысить износостойкость верхнего слоя дорожного покрытия и в целом продлить срок эксплуатации дорожного фонда. Отметим, что воронежская площадка СИБУРа является единственным в России производителем ТЭП. Более 80 % термоэластопластов, потребляемых внутри страны, производится в Воронеже.

«ИндаСофт» – интеграция системы

В 2012 году для внедрения MES-системы на воронежском заводе пригласили российскую компанию-интегратора «ИндаСофт». Во-первых, потому что основное направление ее деятельности – внедрение MES «под ключ». А во‑вторых, потому что специалистами «ИндаСофт» для этой задачи разработаны программные продукты, соответствующие российским реалиям и законодательству, включенные в Реестр российского ПО:
- система сведения материального баланса (I-DRMS);
- система учета энергоресурсов (I-EMS);
- система диспетчерского управления (I-DS/P).

Компанией «ИндаСофт» было выполнено свыше 100 проектов на разных предприятиях, однако со спецификой каучукового производства довелось столкнуться впервые. Дело в том, что в этом производстве очень сложный учет: в синтетические каучуки входит огромное число компонентов, а кроме того, в производстве участвуют 19 энергоресурсов.

Рис. 2. Интеграция MES с SAP

Вот почему заказчик поставил перед интегратором задачу: не просто внедрить систему MES, но и совместить ее с системой SAP, автоматизирующей работу бухгалтеров, финансовой, кадровой и других служб. Эта система внедрялась на заводе «Воронежсинтезкаучук» параллельно. С помощью интеграции MES и SAP предстояло решать задачи, связанные со сравнением плана и факта производства, передачей технических заказов, результатами испытаний, проблемой остатков, согласованием выработки потребления материалов и ресурсов.

Для задач по интеграции MES с другими системами, внедренными на заводе (SAP и LIMS), был выбраны программные продукты GE Digital. Однако с самого начала была осуществлена интеграция MES с АСУ ТП – реализован модуль диспетчеризации.

Рис. 3. Мнемосхема в диспетчерской, отражающая технологические процессы, протекающие на предприятии

Уже в 2014 году диспетчер предприятия видел все производство на мониторе (рис. 3): какие линии функционируют и какие стоят, насколько эффективно идет работа. Раньше диспетчер узнавал эту информацию по телефону: ему звонили операторы и другие сотрудники, обслуживающие АСУ ТП, и отчитывались о том, что происходит. Таким образом, информация диспетчера зависела от сотрудников, приходилось всю ее фиксировать в бумажных журналах, а принятие решений отнимало много времени. Теперь информация поступает в режиме, максимально приближенном к реальному времени, непосредственно с датчиков АСУ ТП. И звонки теперь идут в обратном режиме: диспетчер звонит оператору и указывает, что у него недостаточно эффективно работает линия или наблюдается какая-то неисправность. Решения принимаются очень быстро. Кроме того, полностью отпала необходимость заполнять бумажные журналы, что освобождает от ненужного труда и исключает человеческую ошибку, ведь вся информация о технологическом процессе поступает в MES автоматически.

Здесь следует указать отдельно, что связь между АСУ ТП и системой MES односторонняя. В MES-систему поступает информация о протекании технологических процессов из разных АСУ ТП завода, но обратно через сеть никакая информация и никакие управляющие сигналы в АСУ ТП поступить не могут. Обратная связь осуществляется только через людей: например, по тому же телефону. Это важно в первую очередь из соображений безопасности.

Рис. 4. В операторной установки «ТЭП‑50»: на стене – видеоинформация из цеха; на мониторе оператора – мнемосхема рабочего процесса

Однако самая «горячая пора» в работе над внедрением MES наступила во второй половине 2014 го­да. К лету были написаны все необходимые приложения, подготовлено все необходимое оборудование. До нового года оставалось шесть месяцев. За эти полгода необходимо было внедрить систему, потому что с 1 января наступает новый финансовый год и MES должна была вступить в работу параллельно с SAP. Это рекордное по скорости внедрение было выполнено в срок.

Как это работает

Проект по внедрению MES на воронежской площадке СИБУРа действительно уникален, поскольку именно здесь впервые в России удалось интегрировать две системы – MES и SAP. Благодаря интеграции появилась возможность максимально оперативно сводить материальный баланс завода. Данные об остатках готовой продукции на складе обновляются в MES и транслируются в SAP ежедневно.

Поясним на наглядном примере: как только кладовщику приходит часть партии каучука, он фиксирует это событие в компьютере. Информация сразу вносится в систему и отправляется в SAP, где ее тоже видят.

Также эта партия отправляется в лабораторию на контроль качества. У синтетических каучуков может быть многообразный состав. Разным клиентам нужен разный каучук. Качество партии фиксируется сотрудниками в лабораторной системе LIMS, оттуда эта информация попадает в MES, которая сортирует готовую продукцию под конкретного заказчика. Ежемесячно происходит большое количество сортировок, поэтому ясно, что автоматизация значительно облегчила, ускорила и оптимизировала рабочий процесс. Кроме того, теперь можно оперативно отгружать продукцию клиенту, не храня ее на складе.

На основе всех полученных данных раз в сутки проводится сведение материального баланса, а также сведение экономического баланса – исключительная ситуация для нашей промышленности, где сведение балансов бывает раз в месяц и требует очень больших трудозатрат. Сегодня сведение балансов на «Воронежсинтезкаучуке» стало очень удобной функцией, которая необходима компании.

Такое же сведение баланса происходит по каждому энергоресурсу.

И все эти данные (подчеркнем – достоверные данные!) в режиме реального времени могут видеть все сотрудники предприятия разного уровня: инженеры, диспетчеры, начальники подразделений, генеральный директор и др.

Отметим ключевые бизнес-результаты внедрения MES и интеграции SAP/MES:
- получение в SAP (через MES) первичных данных с приборов учета с аудируемым изменением;
- прозрачный алгоритм формирования агрегированных и согласованных показателей работы завода по измеренным данным;
- доступ к первичным измерениям АСУ ТП на всех уровнях управления производством, контроль качества данных АСУ ТП;
- единый достоверный набор данных для формирования оперативной отчетности, все службы предприятия получают данные из единого источника;
- единый источник данных по качеству, автоматическая передача данных в MES и SAP ERP для паспортизации;
- оперативный контроль параметров безопасного и эффективного ведения технологических режимов из любого места.