Der Artikel beschreibt ein großes Projekt, an dem mehrere Unternehmen beteiligt waren: die Schaffung und Implementierung des MES-Systems im Werk Voronezhsintezkauchuk, in dem synthetische Kautschuke und thermoplastische Elastomere (TPE) hergestellt werden. Es wird gezeigt, wie das MES-System Geschäftsprozesse in einem Unternehmen verbessern kann.

ISUP-Magazin, Moskau

MES-Systeme

Artikel über MES-Systeme erschienen vor einigen Jahren in unserer Zeitschrift, aber dieses Thema wurde damals nicht viel weiterentwickelt. Irgendwann schien es sogar so, als ob die MES-Systeme selbst in unserer Branche nicht gut Fuß fassen würden. Dann ist jedoch einfach nicht die Zeit für sie gekommen. Heute werden wir Ihnen eine Implementierung vorstellen, mit der es möglich war, die Effizienz der Produktionsprozesse in einem der größten russischen Unternehmen für die Herstellung von Synthesekautschuk deutlich zu steigern.

Beginnen wir mit der Hauptsache: Was ist MES? Dies ist eine Art Zwischenverbindung zwischen Produktionsplanungssystemen (ERP) und Steuerungssystemen des technologischen Prozesses selbst (APCS).

Der technologische Prozess in jedem Unternehmen ist einzigartig, und dennoch gibt es eine Ähnlichkeit: In allen Fabriken wird der Ball seit langem von APCS verschiedener Typen beherrscht, von SPS bis zu leistungsstarkem DCS. Gleichzeitig gibt es in jedem Unternehmen eine Ebene, deren Fokus auf dem Kunden liegt - dem Verbraucher der hergestellten Produkte. Hier werden Produktion und Logistik geplant, Verkäufe prognostiziert und Kosten kontrolliert. Bereits vor 15 bis 20 Jahren wurden auch Hilfsmittel bei der Arbeit auf diesem Niveau eingesetzt automatisierte Systeme ERP ( aus dem Englischen Enterprise Resource Planning - "Enterprise Resource Planning").

Zwischen der Prozess- und Produktionsplanungsebene gab es immer große Menge Papierberichte von Crawlern, Bedienern, Ingenieuren, Disponenten und anderen Mitarbeitern. Papierprotokolle wurden geführt, Berichte wurden in Excel-Tabellen zusammengestellt, Regimeblätter wurden aus dem automatisierten Prozessleitsystem gedruckt, all diese Berichte wurden endlos dupliziert und wanderten von Büro zu Büro. Eine separate komplexe Arbeit, die viel Zeit in Anspruch nimmt, war die Reduzierung der Materialbilanzen. Allmählich, später als auf anderen Ebenen, begann hier die Automatisierung der "Papier" -Handarbeit. Es erschienen Anwendungen für die Analyse und Verarbeitung von Daten im Zusammenhang mit technologischen Prozessen. Sie werden gemeinsam als MES bezeichnet.

Heute MES ( aus dem Englischen Manufacturing Execution System ("Produktionsprozesskontrollsystem") sind keine separaten Anwendungen mehr, sondern ein integriertes System, das die Produktion integriert (Abb. 1). Mithilfe von MES können Benutzer Informationen über alle Produktionsvorgänge erhalten, die im Unternehmen ausgeführt werden. Dies geschieht in einem Zeitmodus, der so real wie möglich ist. Und so können wir die Produktion transparent machen und akzeptieren managemententscheidungen von schnelle Geschwindigkeit und Mobilität.

Zahl: 1. MES-Module

MES-Systeme sind besonders in Unternehmen mit mehrstufigen technologischen Prozessen gefragt, die von vielen Faktoren abhängen: Temperatur, Druck, Energieverbrauch usw.

Genau das ist das Voronezh-Unternehmen der SIBUR-Gruppe Voronezhsintezkauchuk. Um die Effizienz der Produktionsprozesse am Produktionsstandort in Woronesch zu verbessern, wurde 2012 ein Großprojekt zur Implementierung des MES-Systems gestartet.

Lassen Sie uns ein wenig abschweifen, um uns den Produktionsumfang im Werk Woronesch vorzustellen. Wie Sie wissen, enthält Öl zugehöriges Gas (APG), das während der Verarbeitung von diesem getrennt wird. Viele Jahre lang wurde dieses Gas einfach verbrannt, aber APG hat auch eine andere, viel effektivere Anwendung: die Herstellung von Polymeren, die uns jeden Tag umgeben. Alles - von Kunststofffenstern bis zu medizinischen Instrumenten, von Mineralwasserflaschen bis zu Autoteilen - ist ein Produkt der mehrstufigen Verarbeitung von zugehörigem Erdölgas.

Der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Synthesekautschuk ist Butadien, das wiederum ebenfalls aus APG hergestellt wird. Butadien wird von Toljatti sowie von Tobolsk aus den Unternehmen "Togliattikauchuk" und "Tobolsk-Neftekhim" an den Standort Woronesch in SIBUR geliefert.

Bereits in Woronesch wird Butadien mit Hilfe zahlreicher technologischer Vorgänge verarbeitet, wobei nicht nur synthetischer Kautschuk, sondern auch thermoplastische Elastomere (TPE) entstehen - Materialien, die die Vorteile von Kunststoff und Kautschuk kombinieren. Das Hauptsegment der ersten Anwendung ist der Automobilsektor, das zweite - das Baugewerbe.

Das am Industriestandort Voronezh von SIBUR implementierte MES-System ermöglicht die Überwachung des gesamten technologischen Prozesses von der Rohstoffabnahme bis zum Versand der fertigen Produkte ins Lager.

GE Proficy Software Platform

Für den Aufbau von MES war eine Softwareplattform erforderlich. Die Wahl fiel auf ein Produkt von General Electric.

GE, ein riesiges Unternehmen, das Thomas Edison vor 138 Jahren selbst gegründet hat, war im Laufe seiner Geschichte als Hersteller elektrischer Geräte bekannt: Kompressoren, Turbinen, Umspannwerke, Kühlschränke, medizinische Geräte und eine Vielzahl anderer "Hardware". In letzten Jahren Das Unternehmen hat seine Ambitionen geändert: Jetzt ist es aktiv in der Softwareentwicklung tätig: Das Unternehmen ist entschlossen, in die Top 10 der weltweit führenden Entwickler von Softwarelösungen einzusteigen.

Eine dieser Lösungen ist das Proficy-Softwareprodukt, mit dem MES-Systeme weltweit erfolgreich erstellt werden.

In Anbetracht der Besonderheiten der Implementierung bei Voronezhsintezkauchka musste GE bestimmen, was genau der Kunde zum Erstellen einer Vorlagenlösung benötigte. Mit einer proprietären Methodik hat GE die Kundenanforderungen digitalisiert und Anwendungsfälle mithilfe der Enterprise Architect-Software erstellt. Diese Methode ermöglichte es, Diskrepanzen zwischen SIBUR-Spezialisten und Softwareentwicklern zu vermeiden. So wurde die MES-Systemvorlage erstellt, in der alle Kundenwünsche berücksichtigt wurden.

Unternehmen "Voronezhsintezkauchuk"

Machen wir den Leser kurz mit dem ersten Unternehmen der Gruppe bekannt, in dem das MES-System implementiert werden sollte. Voronezhsintezkauchuk stellt seit 1932 synthetische Kautschuke her. Bis 1992 wurde Ethylalkohol als Rohstoff für die Herstellung von Kautschuk verwendet. Später stellte die Anlage auf eine Technologie um, die auf der Verarbeitung von Butadien basiert und in das Unternehmen gelangt. Durch die ununterbrochene Lieferung von Rohstoffen aus anderen Unternehmen der SIBUR-Gruppe kann der Standort Voronezh langfristige Beziehungen zu Kunden aufbauen. Die Bedeutung dieses Faktors kann kaum überschätzt werden: Ein großer Teil der Unternehmen, die im Land synthetische Kautschuke herstellen, wurde gerade wegen Rohstoffmangels geschlossen.

Wie oben erwähnt, produziert das Werk nicht nur synthetischen Kautschuk (der hauptsächlich zur Herstellung von Reifen verwendet wird), sondern auch thermoplastische Elastomere - TEP, Substanzen, die die Eigenschaften von Kunststoff und Kautschuk kombinieren. Das Kundenportfolio der Anlage umfasst daher beide Hersteller autoreifen (Michelin, Bridgestone, Pirelli, Yokohama usw.) und Unternehmen, die Produkte für die Bauindustrie liefern.

Eine separate Produktionsstätte "TEP-50" produziert Rohstoffe für Weichdächer, Dichtstoffe, Klebstoffe. Auch die Produkte der TEP-50-Einheit haben im Straßenbau breite Anwendung gefunden. Polymer-Bitumen-Bindemittel aus thermoplastischen Elastomeren können die Verschleißfestigkeit der obersten Schicht der Straßenoberfläche erheblich erhöhen und im Allgemeinen die Lebensdauer des Straßenfonds verlängern. Beachten Sie, dass der SIBUR-Standort in Voronezh der einzige TEP-Hersteller in Russland ist. Mehr als 80% der im Inland verbrauchten thermoplastischen Elastomere werden in Woronesch hergestellt.

"IndaSoft" - Systemintegration

2012 wurde das russische Integratorunternehmen IndaSoft eingeladen, das MES-System im Werk Woronesch zu implementieren. Erstens, weil die Hauptrichtung seiner Tätigkeit die schlüsselfertige Implementierung von MES ist. Und zweitens, weil sich die Spezialisten von "IndaSoft" für diese Aufgabe entwickelt haben softwareprodukteentsprechend der russischen Realität und Gesetzgebung, die im Register der russischen Software enthalten sind:
- Materialbilanzsystem (I-DRMS);
- Energiebuchhaltungssystem (I-EMS);
- Versandkontrollsystem (I-DS / P).

Die Firma IndaSoft hat über 100 Projekte in verschiedenen Unternehmen abgeschlossen, aber es war das erste Mal, dass ich mich mit den Besonderheiten der Gummiproduktion befassen musste. Tatsache ist, dass es bei dieser Produktion eine sehr komplizierte Abrechnung gibt: Eine große Anzahl von Komponenten ist in synthetischen Kautschuken enthalten, und zusätzlich sind 19 Energieressourcen an der Produktion beteiligt.

Zahl: 2. MES-Integration mit SAP

Deshalb hat der Kunde dem Integrator eine Aufgabe gestellt: das MES-System nicht nur zu implementieren, sondern auch zu kombinieren sAP-Systemdas automatisiert die Arbeit von Buchhaltern, Finanz-, Personal- und anderen Dienstleistungen. Dieses System wurde parallel im Werk Voronezhsintezkauchuk implementiert. Mit Hilfe der Integration von MES und SAP mussten Probleme im Zusammenhang mit dem Vergleich des Plans und der Tatsache der Produktion, der Übertragung technischer Aufträge, Testergebnisse, dem Problem der Rückstände und der Koordinierung der Produktion des Material- und Ressourcenverbrauchs gelöst werden.

Für die Integration von MES in andere im Werk implementierte Systeme (SAP und LIMS) wurden GE Digital-Softwareprodukte ausgewählt. Das MES war jedoch von Anfang an in das APCS integriert - ein Dispatching-Modul wurde implementiert.

Zahl: 3. Mnemonisches Diagramm im Kontrollraum, das die im Unternehmen ablaufenden technologischen Prozesse widerspiegelt

Bereits 2014 hat der Dispatcher des Unternehmens die gesamte Produktion auf dem Monitor gesehen (Abb. 3): Welche Linien funktionieren und welche stehen, wie effizient die Arbeit läuft. Zuvor hatte der Dispatcher diese Informationen telefonisch herausgefunden: Bediener und andere Mitarbeiter des automatisierten Prozessleitsystems riefen ihn an und berichteten, was passiert war. Daher hingen die Informationen des Dispatchers von den Mitarbeitern ab, alles musste in Papierprotokollen aufgezeichnet werden, und die Entscheidungsfindung nahm viel Zeit in Anspruch. Jetzt werden Informationen in einem möglichst zeitnahen Modus direkt von den Sensoren des automatisierten Prozessleitsystems empfangen. Und die Anrufe gehen jetzt in den entgegengesetzten Modus: Der Dispatcher ruft den Bediener an und zeigt an, dass seine Leitung nicht effektiv genug funktioniert oder eine Fehlfunktion beobachtet wird. Entscheidungen werden sehr schnell getroffen. Darüber hinaus ist die Notwendigkeit, Papiermagazine auszufüllen, vollständig verschwunden, was Sie von unnötiger Arbeit befreit und menschliches Versagen beseitigt, da alle Informationen über den technologischen Prozess automatisch in das MES eingegeben werden.

Hier sollte separat angegeben werden, dass die Kommunikation zwischen dem APCS und dem MES-System einseitig ist. Das MES-System erhält Informationen über die technologische Prozesse Von verschiedenen Prozessleitsystemen der Anlage können jedoch keine Informationen und keine Steuersignale über das Netzwerk an das Prozessleitsystem zurückgesendet werden. Rückkopplung nur durch Menschen durchgeführt: zum Beispiel durch das gleiche Telefon. Dies ist vor allem aus Sicherheitsgründen wichtig.

Zahl: 4. Im Kontrollraum der TEP-50-Installation: an der Wand - Videoinformationen aus dem Shop; auf dem Bedienermonitor - ein Mnemonikdiagramm des Workflows

Die „heißeste Zeit“ in der Arbeit an der Implementierung von MES war jedoch in der zweiten Jahreshälfte 2014. Bis zum Sommer waren alle notwendigen Bewerbungen geschrieben, alles vorbereitet notwendige Ausrüstung... Noch sechs Monate bis zum neuen Jahr. In diesen sechs Monaten musste das System implementiert werden, da ab dem 1. Januar ein neues Geschäftsjahr beginnt und MES parallel zu SAP in Betrieb gehen sollte. Diese rekordverdächtige Implementierung wurde pünktlich abgeschlossen.

Wie es funktioniert

Das Projekt zur Implementierung von MES am Standort Voronezh von SIBUR ist wirklich einzigartig, da hier erstmals in Russland zwei Systeme integriert werden konnten - MES und SAP. Dank der Integration konnte die Materialbilanz der Anlage so schnell wie möglich reduziert werden. Die Daten zur Bilanz der fertigen Produkte im Lager werden in MES aktualisiert und täglich an SAP übermittelt.

Lassen Sie uns dies anhand eines anschaulichen Beispiels erklären: Sobald ein Teil einer Gummieladung beim Ladenbesitzer ankommt, zeichnet er dieses Ereignis im Computer auf. Die Informationen werden sofort in das System eingegeben und an SAP gesendet, wo sie auch angezeigt werden.

Außerdem wird diese Charge zur Qualitätskontrolle an das Labor gesendet. Synthetische Kautschuke können eine Vielzahl von Zusammensetzungen aufweisen. Unterschiedliche Kunden benötigen unterschiedliche Gummis. Die Qualität der Charge wird von den Mitarbeitern im Laborsystem LIMS erfasst, von dort gehen diese Informationen an das MES, das sortiert endprodukte für einen bestimmten Kunden. Tritt monatlich auf große Menge Sortieren, sodass klar ist, dass die Automatisierung den Workflow viel einfacher, schneller und effizienter gemacht hat. Darüber hinaus können Sie jetzt Produkte schnell an den Kunden versenden, ohne sie im Lager zu lagern.

Auf der Grundlage aller erhaltenen Daten wird die Materialbilanz einmal täglich sowie die wirtschaftliche Bilanz herangezogen - eine Ausnahmesituation für unsere Branche, in der die Bilanzierung einmal im Monat erfolgt und sehr hohe Arbeitskosten erfordert. Heute ist das Ausgleichen von Guthaben bei Voronezhsintezkauchuk zu einer sehr praktischen Funktion geworden, die das Unternehmen benötigt.

Für jede Energieressource erfolgt der gleiche Ausgleich.

Und all diese Daten (wir betonen - zuverlässige Daten!) Können alle Mitarbeiter des Unternehmens in Echtzeit einsehen verschiedene Level: Ingenieure, Disponenten, Abteilungsleiter, generaldirektor usw.

Beachten Sie die wichtigsten Geschäftsergebnisse der MES-Implementierung und der SAP / MES-Integration:
- Empfangen von Primärdaten in SAP (über MES) von Messgeräten mit geprüfter Änderung;
- ein transparenter Algorithmus zur Bildung aggregierter und vereinbarter Indikatoren für die Leistung der Anlage auf der Grundlage von Messdaten;
- Zugang zu den primären Messungen des APCS auf allen Ebenen des Produktionsmanagements, Qualitätskontrolle der APCS-Daten;
- ein einziger zuverlässiger Datensatz für die Erstellung von Betriebsberichten, alle Dienste des Unternehmens erhalten Daten aus einer einzigen Quelle;
- eine einzige Quelle für Qualitätsdaten, automatische Datenübertragung an MES und SAP ERP zur Zertifizierung;
- Betriebskontrolle der Parameter für die sichere und effektive Wartung der technologischen Modi von jedem Ort aus.

Konstantin Belyakov:
"Die Wahl liegt nicht beim MES selbst, sondern bei seinen Funktionen."

Das Manufacturing Execution System (MES), ein Kontrollsystem für den Herstellungsprozess, ist eine spezielle Anwendung software (Software) zur Lösung der Probleme der Synchronisation, Koordination, Analyse und Optimierung der Produktion im Rahmen einer Produktion. MES-Systeme gehören zur Klasse der Fertigungssteuerungssysteme, können aber auch für ein integriertes Produktionsmanagement im gesamten Unternehmen eingesetzt werden.

Wie beurteilen Sie allgemein die Entwicklung von MES-Systemen?

Die Dynamik der Implementierung ist da, aber nicht sehr groß. In Unternehmen, in denen über die Implementierung von MES-Systemen gesprochen wird, werden hauptsächlich die folgenden Funktionen implementiert: OEE-Berechnung, Produktgenealogie oder Versand (Jobmanagement). Integrierte Lösungen MES, mit ERP-Integration, MES, Qualitätsmanagementsystem, Gerätewartungs- und -reparatursystem (EAM), - Einheiten.

Die Funktionalität von MES- und ERP-Systemen dupliziert sich teilweise. Zum Beispiel ist das Management von Personal, Qualität, Produktionsanlagen und Wartung da und da. Liegt dies an einem tatsächlichen Bedarf oder an Marketingbestrebungen der Softwarehersteller?

Wenn wir diese Systeme als eigenständig betrachten, ist das Vorhandensein zusätzlicher Funktionen eher ein Marketingziel. Bei der Entscheidung über die Implementierung einer bestimmten Option wird ein System mit mehr Funktionen bevorzugt. Auch hier, wenn diese Funktionalität gefragt ist. Wenn wir jedoch sagen, dass beide Systeme (ERP und MES) im Unternehmen installiert sind und die Funktionalität in ihnen dupliziert ist, ist dies ein Entwurfsfehler. In der Projektphase ist es notwendig, die Funktionalität durch Systeme zu definieren und abzugrenzen. Und indem der Integrationsgrad von Systemen erhöht wird, um Doppelarbeit zu vermeiden.

Welche Aufgaben sind in MES logischer zu lösen und welche - im ERP-System?

ERP-Systeme können viele Funktionen haben, aber die Hauptaufgabe, die ein ERP-System lösen muss, ist das zentralisierte Finanzmanagement: Planung, Registrierung und Verteilung von Fakten, Kontrolle. Das ERP-System sollte alle (materiellen und immateriellen) Maßnahmen des Unternehmens im Zusammenhang mit Finanzierungen widerspiegeln, unabhängig davon, in welchem \u200b\u200bSystem sie registriert sind. Mit MES können Sie die Probleme der Faktorenanalyse der Produktionsausführung lösen, die Effizienz des Einsatzes von Geräten bewerten, den Energieverbrauch und Versandaufgaben berücksichtigen und natürlich eine Genealogie (Rückverfolgbarkeit) von Prozessen usw. erstellen.

Was wirtschaftliche Wirkung kann bei der Implementierung von MES erhalten werden? Welche Auswirkungen haben Sie in Ihrem Unternehmen beobachtet?

Durch den Einsatz von MES können Sie Energiekosten und Abfallstoffe in der Produktion senken sowie die Geräteeffizienz und die betriebliche Gesamteffizienz im Unternehmen steigern. Vor Beginn der Umsetzung des „Pilotprojekts“ bei Baltika standen wir vor folgenden Aufgaben: Steigerung der Effizienz beim Einsatz von Geräten und Reduzierung der Extraktverluste während der Produktion.

Diese Ziele wurden erreicht, was vom Management und den Experten der Fabriken bestätigt wurde. Es wurden auch zusätzliche Effekte bestätigt, darunter die Energieeinsparung in einem der Produktionsprozesse.

Gibt es eine Methodik zur Implementierung von MES und was sind die typischen Implementierungsherausforderungen?

Die Vorbereitung für die Implementierung eines Projekts unterscheidet sich nicht von den normalen Projektaktivitäten: Festlegung der Grenzen und Zusammensetzung des Projekts, Festlegung der zu lösenden Aufgaben, Beschreibung der Prozesse, Untersuchung der Umgebung (System, Integration), Schreiben einer technischen Aufgabe, Gestaltung der Architektur, Auswahl einer Lösung und Implementierung. In der Phase der Implementierung (Inbetriebnahme) treten jedoch atypische Probleme auf. Da das MES die vorhandenen Datenerfassungs- und Berichterstattungsprozesse ersetzt, beginnt eine Konfrontation mit dem alten System. Und wenn es auf Managerebene keine Unterstützung und kein Verständnis für diese Prozesse gibt, wird die Wahrscheinlichkeit, das System zu starten, gegen Null gehen. Das System kann durch Behauptungen wie "das System funktioniert nicht", "das System hängt ständig", "das System zeigt falsch", "das System macht es nicht" usw. "kompromittiert" werden. Hier benötigen Sie ein umfassendes Verständnis des Managements, mit dem diese oder jene verbunden sind Ansprüche, soweit sie begründet sind, etc.

Hängt die Wahl von MES von der Art der Produktion und den Besonderheiten der Branche ab? Was könnten die Auswahlkriterien sein?

Ich würde sagen, dass nicht die Wahl des MES selbst wichtig ist, sondern die Wahl der Funktionen für die Implementierung, die das MES bietet. Es gibt eine Abhängigkeit von Einzelheiten und ziemlich ernst. Beispielsweise ist für Fertigungs- und Montagewerke die in die Produktionsplanung integrierte Funktion "Versandaufträge" relevant. Für Abfüllanlagen - die Funktion zur Aufzeichnung von Ausfallzeiten und zur Berechnung der Effizienz. Für Branchen mit einem erheblichen Anteil an Materialien am Selbstkostenpreis - Registrierung der Tatsache der Veröffentlichung, Genealogie und Integration in das Qualitätsbuchhaltungssystem.

Das Hauptauswahlkriterium ist die Identifizierung eines Prozesses, bei dem Probleme oder Verbesserungspotenzial bestehen, und die Auswahl einer Funktion, die diesen Prozess am effektivsten beeinflussen kann.

Wie können Sie kurz die Vor- und Nachteile westlicher und innerstaatlicher Entwicklungen definieren?

Unter den russischen Entwicklungen bin ich nicht auf vorgefertigte "Boxed" -Lösungen gestoßen. In der Regel handelt es sich hierbei um ein Produkt, das von Prentwickelt wird. Daher die Hauptnachteile: Systeme werden meist für ein oder zwei Produktionsspezifikationen konfiguriert. Aufgrund der Tatsache, dass die "Wurzeln" des Systems in der Automatisierung liegen, entspricht die Replikation wahrscheinlich den Kosten eines neuen Projekts. Sie werden kaum alternative Systemintegratoren für diese Systeme finden.

Von den Vorteilen möchte ich die Einfachheit der Entwicklung von nicht standardmäßigen Funktionen erwähnen, die in das System integriert sind, da Sie in direktem Kontakt mit dem Entwickler stehen. Ob die Kosten der Lösung eine "Würde" sein werden - kann ich nicht sagen, da ich solche Systeme nicht implementiert habe.

Westliche Unternehmen bieten "Boxed-Versionen" des Produkts an. Es gibt viele Systemintegratoren auf dem Markt, die ihre Dienste zur Konfiguration dieser Produkte anbieten.

Unter den Mängeln möchte ich die Kosten für Lizenzen sowie die Einschränkungen der Funktionen erwähnen, die durch das Produkt selbst auferlegt werden. Wenn eine Lösung benötigt wird, die über die Funktionen der gekauften Software hinausgeht, muss entweder mit den Entwicklern über die Implementierung verhandelt oder mit kostenlosen Programmiertools „nebenbei“ gearbeitet werden.

Projekte zur Implementierung von MES-Systemen haben einen sehr spürbaren wirtschaftlichen Effekt. Ein Projekt in einem Flender-Werk in Deutschland, bei dem das MES-System etwa eineinhalbhundert Geräte auf Basis heterogener CNC-Systeme kontrollierte und in das SAP-ERP-System integriert wurde, zahlte sich innerhalb eines Jahres aus, während das Wachstum der Gerätenutzung 5% erreichte.

Bei der Integration von IT-Systemen zur Unterstützung des Produktionsprozesses sollten auf den ersten Blick keine größeren Probleme auftreten. Irgendein modernes System Die numerische Steuerung basiert auf einem Industriecomputer, der mit einer Netzwerkkarte ausgestattet ist. In vielen Unternehmen wurden lokale Netzwerke eingerichtet, die die Arbeitsplätze von Spezialisten von der Ebene der Produktionsleiter bis zur Ebene der Technologen und Betreiber vereinen. Es scheint, dass nichts die Integration aller an der Produktionsschaltung beteiligten Dienste in einen einzigen Informationsraum verhindert. Warum sind vollwertige Implementierungen von ERP- (Enterprise Resourse Planning), MES- (Manufacturing Execution System) und PLM-Systemen (Product Lifecycle Management) heutzutage so selten?

Die Probleme, die in Unternehmen bei der Implementierung von MES-Systemen auftreten, können in organisatorische und technische unterteilt werden.

Organisatorische Gründe

"Der Kunde ist nicht reif." Oft ist das Unternehmen nicht bereit für die Implementierung informationssystem... Dies zeigt sich auf vielfältige Weise: organisatorische Turbulenzen, mangelnde Infrastruktur und Fachkräfte, aber die Hauptsache ist die mangelnde Motivation der Mitarbeiter, sich weiterzuentwickeln und die Effizienz zu verbessern.

Die Regel der drei Nägel. Ein Mitarbeiter der Abteilung einer der Universitäten berichtete über diese Regel, die während der Sowjetzeit bestand. Im Büro der Behörden wurden drei Nägel in die Wand gehämmert. Am ersten Nagel wurde ein Papier mit dem Auftragstext zur Umsetzung dieses oder jenes Auftrags aufgehängt. Wenn eine Erinnerung kam, wurde sie beim nächsten Nagel aufgewogen. Wie Sie sich vorstellen können, haben sie nur die Aufgaben ausgeführt, deren Erinnerung den dritten Nagel "erreicht" hat. Dies waren ungefähr 20% der Aufgaben. Lassen Sie uns im Zusammenhang mit dem Artikel das Problem als die mangelnde Bereitschaft der Mitarbeiter formulieren, den Anweisungen des Managements zu folgen. Die Gründe können unterschiedlich sein - vom Fehlen angemessener Erklärungen des Managements bis zur mangelnden Bereitschaft, seiner unmittelbaren Verantwortung nachzukommen.

"Sie werden nie ein Projekt in diesem Unternehmen haben." So wurde uns bei einem der großen russischen Unternehmen am Rande gesagt. Es stellte sich heraus, dass die Ausrüstung in der dritten Schicht überhaupt keine Produktionsaufgaben ausführte. Zu dieser Zeit arbeiteten die Maschinen, aber sie produzierten Produkte im Interesse des Werkstattleiters, der damit beschäftigt war kommerzielle Aktivitäten "links". Natürlich hätte sich mit der Einführung von MES eine solche Situation im Prinzip nicht entwickeln können. Leider ist dieses Beispiel nicht eindeutig.

"Zum Überprüfen". Die Gründe für den Start von MES-Implementierungsprojekten haben häufig wenig mit der Notwendigkeit zu tun, den Produktionsprozess zu verwalten. Solche Projekte dienen oft den Interessen einzelner Verantwortlicher und nicht den Interessen der Produktion. Ein Beispiel ist die jüngste Implementierung von MES in einem großen russischen Unternehmen. Die am Gerät installierten Sensoren ermöglichten die Registrierung von Hunderten von Zuständen. In diesem Projekt wurden jedoch nur zwei Zustände für jedes Produktionsgerät aufgezeichnet - "Ein" und "Aus". Es ist klar, dass bei solchen primitiven Messungen nichts über das Produktionsmanagement zu sagen ist. Natürlich wurde die Umsetzung des MES als erfolgreich angesehen, und die Tochtergesellschaft, die das Pilotprojekt gestartet hat, erhielt den Auftrag, es zu erweitern.

Technische Gründe

Nichtübereinstimmung von Softwaremodulen. Oft ist die vom Anbieter deklarierte Möglichkeit der Integration von Informationssystemen imaginär und erfordert eine ernsthafte Überarbeitung des Programmcodes.

Die hohen Integrationskosten. Es ist möglich, dass die Kosten für die Integration einer manuellen Maschine in MES mit den Kosten für die Maschine selbst vergleichbar sind.

Geschlossene CNC-Systeme. Die hohe Komplexität der MES-Integration in das CNC-System wird nicht ausgeschlossen. Informationen darüber werden entweder vom Gerätehersteller geschlossen oder gehen verloren und können nicht wiederhergestellt werden.

Hardware-Garantie. Es gibt Situationen, in denen alles für die Implementierung des Projekts bereit ist, der Gerätehersteller jedoch verboten hat, Änderungen vorzunehmen und zusätzliche Software im CNC-System zu installieren.

Mangel an Funktionalität. Wir sprechen über das Fehlen einer implementierten Lösung für die Integration von MES in eRP-Systeme und PLM.

Erfolgsfaktoren

Wir werden die notwendigen Voraussetzungen für die erfolgreiche Umsetzung des MES-Umsetzungsprojekts formulieren.

Analysieren Sie zunächst die Notwendigkeit, das MES-System im Unternehmen zu implementieren, und legen Sie das Ziel der Implementierung fest. Das Ziel sollte messbare Kriterien haben: Produktivitätssteigerung, Kostensenkung, Qualitätsverbesserung und Ausfallzeiten. Die Ermittlung der Gesamteffizienz der Ausrüstung, die Optimierung der Produktion oder die Einführung von MES als solche sind gute und nützliche Ideen, sollten jedoch durch bestimmte Zahlen und Gewinne gestützt werden.

Finden Sie Verbündete - diejenigen, die Ihnen bei der Implementierung der Lösung auf allen Produktionsebenen helfen. Der Top-Manager und der Vorarbeiter des Geschäfts sind bis zu einem gewissen Grad gleichermaßen an der Verfügbarkeit von Betriebsinformationen und der Umsetzung des Produktionsplans interessiert.

Definieren Sie den Umfang des Projekts. Für die bestehende Produktion wird empfohlen, mit einem Pilotprojekt für 10-12 Maschinen zu beginnen. Überlegen Sie jedoch, wo Sie Fertigungsaufträge, Prozessprogramme, Werkzeugdaten usw. erhalten. Beachten Sie das Potenzial für eine Erweiterung des Projekts vom Standortmaßstab auf Werksebene, vom Senden von Aufträgen im Microsoft Excel-Format bis zum Empfang von Aufträgen von ERP- Systeme durch Integration.

Kaufen und verwenden Sie vollständig einheitliche Geräte, die auf einem oder zwei Steuerungssystemen basieren. Jedes System muss in der Lage sein, auf der Grundlage eines Standardprotokolls eine Verbindung zu einem Netzwerk herzustellen. Fordern Sie beim Kauf neuer Geräte vom Hersteller die Erstellung von Datenblöcken für die elektrische Automatisierung für die anschließende automatische Datenerfassung an. Außerdem sind Vorschriften erforderlich instandhaltung im in elektronischem Formatsowie Werkzeugverwaltungsfunktionen für die anschließende Erfassung von Werkzeugdaten in MES. Möglicherweise sind andere Bedingungen für die Netzwerkintegration erforderlich.

All dies reduziert die Projektkosten erheblich und ermöglicht Ihnen die schnelle Implementierung so wichtiger MES-Funktionen wie Zustandsüberwachung und Ressourcenzuweisung, Effizienzanalyse, Produktionsprozessmanagement, Wartungs- und Reparaturmanagement usw.

Jedes kommerzielle Projekt sollte sich auszahlen und rentabel sein. Bereiten Sie vorab einen Projektfall und eine ROI-Berechnung (Return on Investment) für das Management vor.

Minimieren Sie Risiken - verwenden Sie Standardprodukte mit praxiserprobten Prozessen. Referenzprojekte im In- und Ausland sind wünschenswert. Die Verwendung nicht standardisierter ungetesteter Lösungen ist im Hinblick auf die Erzielung eines Ergebnisses fraglich und in Zukunft mit Zeitverlust behaftet.

Nutzen Sie die bereitgestellte Lösung im Hinblick auf eine weitere Integration zwischen ERP-, PLM- und MES-Systemen, um eine vollständige IT-Infrastruktur zu erstellen. Was jetzt als attraktiver Meilenstein für die Zukunft erscheint, könnte morgen relevant werden.

Es gibt verschiedene Motive für die Einführung von Informationssystemen in der Produktion. Unabhängig davon müssen Sie sich bewusst sein, dass das MES-System dies tun wird effektives Werkzeug Steigerung der Arbeitsproduktivität und Kostensenkung nur, wenn die Ziele der Implementierung und Nutzung klar sind und auf allen Produktionsebenen unterstützt werden. Die erhaltenen Zahlen und Daten müssen analysiert, organisatorische Probleme nicht nur identifiziert, sondern auch gelöst und gegebenenfalls eskaliert werden. Denken Sie daran: Erfolg liegt in Ihren Händen.

Arkady Dilman, Siemens-Projektmanager; [E-Mail geschützt]

29.11.2013, Fr, 12:11 Uhr, Moskauer Zeit

seiten: bisherige | | 2

Wir beschäftigen uns hauptsächlich mit der Automatisierung der Produktion auf der Basis von MES im Interesse von Ölunternehmen, Energieunternehmen, Bergbau und metallurgische Industrie... Hier unterstützen uns starke Partnerschaften mit globalen Herstellern von MES-Plattformen - OSIsoft und Wonderware Invensys. Wir haben das höchste Maß an Know-how in der Ölraffinerie und Petrochemie entwickelt. Wir implementieren MES seit 2009 in diesem Sektor, während einige unserer Experten seit über 20 Jahren in der Branche tätig sind. Daher können wir uns eines durchdachten methodischen Ansatzes und solider Implementierungserfahrung rühmen: Die von uns geschaffenen Systeme arbeiten in mehreren großen Ölraffinerien mit einer Gesamtverarbeitungskapazität von mehr als 22 Millionen Tonnen pro Jahr.

CNews: Erzählen Sie uns mehr über Projekte in diesem Bereich. Welche geschäftlichen Herausforderungen werden durch den Einsatz von MES angegangen?

Anton Sushkevich: Unser Team hat eines der größten Projekte auf dem Markt in der Raffinerie ANK Bashneft umgesetzt. Zuerst wurde die MES-Lösung in einem der Hauptverarbeitungsbetriebe des Kunden eingeführt und dann erfolgreich auf andere Unternehmen repliziert.

In der ersten Phase führten unsere Spezialisten eine detaillierte Untersuchung der technologischen Objekte und Raffinerieflüsse durch. Anschließend erstellten sie ein mathematisches Produktionsmodell und implementierten es in ein Informationssystem, das auf der OSIsoft-Plattform von PI Systems basiert. Das Informationssystem ist in den gesamten Komplex des automatisierten Prozessleitsystems der Raffinerie integriert, die Übertragung von Planungsdaten aus SAP ERP ist konfiguriert. Die Daten des APCS werden in Echtzeit in die Datenbank eingespeist, und die interessierten Dienste erhalten Betriebsinformationen für den Berichtstag (ggf. für den Berichtsmonat kumuliert) über den Ablauf des Produktionsprozesses: Wie werden die Anlagen geladen, wie hoch ist die Produktion von Ölprodukten, was sind die Qualitätsindikatoren für Ölprodukte ... Heute wird die Implementierung von MES fortgesetzt - die Entwicklung des Informationssystems ist im Gange, das bereits ein wesentlicher Bestandteil des Produktionsmanagements geworden ist.

Das Ergebnis ist offensichtlich. Erstens erhalten alle technischen und wirtschaftlichen Dienstleistungen der Raffinerie in Echtzeit zuverlässige und strukturierte Daten zu allen Produktionsprozessen. Das dem System zugrunde liegende Modell bietet eine einzige Informationsquelle zu aktuellen Prozessen. Alle Benutzerebenen - von Anlagenbetreibern und Mitarbeitern des technischen und messtechnischen Dienstes bis hin zum Cheftechnologen, Chefmechaniker und Chefversender - arbeiten mit denselben Daten. Dies vereinfachte und beschleunigte die Interaktion zwischen allen Abteilungen der Anlage erheblich.

Zweitens erhielt das Management der Raffinerie ein leistungsstarkes Analysetool, mit dem Manager schnell Daten zur Produktion online erhalten und die Erfüllung der Aufgaben sehen können.

Darüber hinaus können Sie mit MES eine Informationsbasis für statistische Analysen und Prognosen sowie für die Schulung des Produktionspersonals erstellen. Dieser Teil bezieht sich nicht auf das direkte Betriebsmanagement, ist jedoch sehr wichtig für den Aufbau und die Optimierung von Produktionsprozessen.

CNews: Gibt es spezielle Anforderungen an die Infrastruktur des Kunden? Was sind die Faktoren für eine erfolgreiche Implementierung?

Anton Sushkevich: Die Qualität der MES-Arbeit hängt direkt von der Ausstattung der Anlagen, Werkzeugmaschinen und anderer Geräte mit Automatisierungsmitteln, einer Flotte von Steuerungs- und Messgeräten usw. ab. Es ist wichtig, moderne Sensoren und Geräte zu verwenden. Leider haben viele russische Unternehmen Controller von vor 30 Jahren. Dies erschwert die Implementierung von MES nicht nur, sondern stellt sie häufig in Frage. In solchen Fällen ist es wichtiger, eine neue Automatisierung zu installieren, als ein System der obersten Ebene zu erstellen.

Es gibt spezielle Wünsche für die Arbeit des Teams des Auftragnehmers und des Kunden. Es ist wichtig, dass der Kunde am Endergebnis interessiert ist und Qualitätsdaten für die Umfrage bereitstellt. Die Praxis zeigt: Je mehr Mitarbeiter des Kunden in den Implementierungsprozess involviert sind, desto zufriedener ist das Ergebnis. Die andere Seite sollte das Projekt auch nicht „für sich selbst“ durchführen, der Integrator sollte in allen Phasen äußerst aufmerksam auf seinen Kunden sein. Im Projekt für Bashneft hat das gemeinsame Team gut gearbeitet: Trotz des Umfangs wurde die Umsetzung effizient und pünktlich durchgeführt. Das System wird unter der Aufsicht beider Parteien weiterentwickelt.

CNews: Können wir kontinuierliche Proals typisch bezeichnen?

Anton Sushkevich: Ich habe bereits die Einzigartigkeit jeder einzelnen Produktion und die Notwendigkeit einer persönlichen Überarbeitung und Anpassung der Systeme festgestellt. Am Beispiel der Ölindustrie können wir sagen, dass der Kunde nach einer erfolgreichen Implementierung in einer der Fabriken beschließt, die positiven Erfahrungen auf ähnliche Unternehmen zu übertragen, und sich darauf konzentriert, die bereits implementierten Funktionen zu kopieren. In den meisten Fällen werden dieselbe Hardware- und Softwareplattform und dasselbe Implementierungsteam als Basis ausgewählt.

CNews: Wie viel kostet die Implementierung von MES-Systemen und von welchen Faktoren hängt der Preis ab?

Anton Sushkevich: Die Kosten für die Erstellung eines MES setzen sich wie bei den meisten IT-Projekten aus den Kosten für Software, Hardware und Implementierungsservices zusammen. Die Kosten der Software hängen vom Umfang der Funktionalität und der Anzahl der integrierten Quellen ab. Der Gesamtpreis einer MES-Lösung variiert zwischen mehreren hunderttausend Dollar für die Grundfunktionalität und mehreren Millionen für eine einzigartige voll funktionsfähige Lösung.

Das MES-System stellt hohe Anforderungen an die Hardwareressourcen, aber der Anteil der Gerätekosten an den Gesamtkosten ist unbedeutend. Idealerweise kann die Software auf virtuellen Servern in den firmeneigenen Rechenzentren gehostet werden. Und viele große Unternehmen verfügen normalerweise bereits über solche Ressourcen.

CNews: Wie können Sie die Rentabilität von Projekten für den Einsatz von MES-Systemen bewerten?

Anton Sushkevich: Eine direkte Folge der Implementierung von MES ist die genaue Umsetzung des aktuellen Produktionsplans, die Einhaltung der Produktqualitätsanforderungen, die Minimierung von Ausschuss, ungeplante Anlagenstillstände und die Reduzierung der Energiekosten. Jeder ist sich bewusst, dass bereits eine geringfügige Verbesserung dieser Parameter die finanzielle Leistung des gesamten Unternehmens direkt beeinflusst. Es ist auch wichtig, dass MES Statistiken bereitstellt, deren Analyse Unternehmen dabei hilft, das Risiko von Geräteausfällen zu verringern, die auf die eine oder andere Weise zu wirtschaftlichen Verlusten führen.

Nach den allgemeinen Daten der Internationalen Vereinigung der Hersteller und Anwender von MES steigt die effektive Auslastung der Geräte bei Verwendung solcher Systeme um 30-60%, die Reduzierung der Energiekosten liegt nahe bei 40% und die Amortisationszeit beträgt 6 Monate. Natürlich ist es ziemlich schwierig, alle positiven Auswirkungen für jeden einzelnen Fall im Voraus zu bewerten, aber wir können sagen, dass es MES-Systeme sind, die sich direkt auswirken Ökonomische Indikatoren Produktion.

CNews: Wie sehen Sie Ihrer Meinung nach die Entwicklung dieser Richtung in Russland?

Anton Sushkevich: Mit Abstand das rosigste. Diese Systeme sind in der kontinuierlichen Produktion bereits weit verbreitet - Öl- und Gasförderung, Ölraffinierung, Petrochemie. Ölfirmen Die meisten ihrer Raffinerien haben die Implementierung der wichtigsten MES-Funktionen bereits abgeschlossen und entwickeln nun analytische Anwendungen und Tools zur Optimierung der Produktionsprozesse. Nach unseren Prognosen wird die Branche in den kommenden Jahren Lösungen zur Reduzierung der Material- und Energiebilanzen sowie zur Verbesserung der technologischen Prozesse fordern.

MES-Lösungen sind im Bergbau, in der Metallurgie, in der Metallbearbeitung und im Maschinenbau gefragt, aber es gibt noch wenige Projekte. Die meisten Unternehmen in diesen Branchen benötigen eine Installation moderne Mittel Automatisierung, Erhöhung des Intelligenzgrades und der Steuerbarkeit technologischer Prozesse. Es gibt jedoch viele einschränkende Faktoren: Reduzierung der Investitionsprogramme aufgrund einer Verlangsamung des globalen Wirtschaftswachstums, verstärkter Wettbewerb durch Importe. Ohne einen Blick auf die Produktionseffizienz ist es jedoch unmöglich, Marktanteile und Gewinnwachstum aufrechtzuerhalten. Daher denke ich, dass MES-Systeme in naher Zukunft ihren Platz in der IT-Landschaft eines Unternehmens einnehmen werden.

seiten: bisherige | | 2