Каталог предприятий

 

Производственная логистика

30.10.2008

MES: как разогнать ИТ-зоопарк

Оценка
Эксперты:
0.00
Анонимы:
0.00
Просмотров:
4905
Комментариев:
0
kotelnikov аватар
(рейтинг: 0.00/0.00)

MES прививается в России с трудом, однако понятно, что автоматизация производства жизненно необходима для отечественных предприятий. Времена, когда ведущий технолог заменял большую часть управляющих систем, давно прошли. Российские и западные разработчики MES пытаются донести до бизнеса простую идею - одним ERP производство не наладишь, нужно средство, способное следить за "зоопарком" систем АСУТП.

Собрались как-то русский, англичанин и немец… Нет, это не начало анекдота и кроме того, список национальностей может быть гораздо шире. Примерно так сегодня в Европе может выглядеть состав группы обучения азам MES, но если на западе Европы этот термин не в новинку, то в России многим специалистам его нужно расшифровать: MES — Manufacturing Execution System. 

 

Ставшая уже классической схема, характеризующая взаимное расположение сфер применения систем автоматизации, представляет собой трехуровневую структуру. Нижний уровень занимают системы уровня АСУТП — внутрицеховая автоматизация, уровень автоматизации технологических установок, сбора данных с различного рода датчиков и т.д. Центральный уровень — системы MES. Управление производственным предприятием. Самый верхний уровень — системы класса ERP.

Управление финансово-хозяйственной деятельностью предприятия.

Центральное положение в этой структуре наделяет MES способностью выполнять интеграционные функции: с одной стороны, системы MES призваны объединить всё имеющееся на предприятии разнообразие разрозненных систем цехового уровня; с другой — осуществить обмен данными с ERP, передать оперативные данные о произведенной продукции, случаях выпуска брака, простоях, авариях, использованного сырья и материалов и так далее; получить "сверху" план, номенклатуру изделий, которые необходимо произвести в соответствии с потребностями рынка, и обеспечить информационную поддержку выполнения этого плана. Кроме интеграционных, на MES возлагается большое число других функций: оперативное (детальное) планирование, контроль состояния и распределения ресурсов, диспетчеризация производства, отслеживание генеалогии продукции, анализ производительности, управление качеством, сбор и хранение исторических данных и т.д.

Поскольку MES — это та система, в которую стекается вся информация о производстве, именно она способна помогать эффективно им управлять. Сейчас на многих предприятиях всерьез задумались над приобретением и внедрением подобных систем.

Мы уйдем из зоопарка?

По некоторым экспертным оценкам, около 70% оборудования российских предприятий требует замены. Оно неспособно поддерживать обмен информацией с информационной системой. В таком случае информации становится просто недостаточно для того, чтобы проследить, например, движение продукции по переделам производства с той детальностью, с которой это нужно для отслеживания, например, генеалогии продукции.

С точки зрения автоматизации типичное российское предприятие — это, как правило, "зоопарк" в области АСУТП — разнообразное контроллерное оборудование, SCADA/HMI и т.д.

Часто наличествует попытка автоматизировать некоторые функции, необходимые производству, своими силами. Здесь "наши" любят выстроить нечто экзотическое на Delphi или Visual Basic. И нередко, там, где денег достаточно много, имеется этакая нашлепка сверху в виде ERP.

На уровне ERP автоматизируются в первую очередь бухгалтерия, склады и т.д. Производственные модули, если и внедряются, то в последнюю очередь. Система ERP "висит в воздухе", т.к. достоверных оперативных данных о производстве у нее нет. План контролируется на основе данных, вводимых вручную. Это означает ошибки, неточности, запаздывание информации, затрату ресурсов на перебивание с бумажки на бумажку, с бумажки на компьютер. В результате такого "движения" информации по предприятию к точке принятия решения данные приходят, накопив субъективное отношение к ним большого числа людей, участвовавших в их формировании.

Решения уровней ERP, MES, LIMS, CRM, APS, EAM и т.д. внедряются без формирования единой стратегии автоматизации. Основной проблемой такой "лоскутной автоматизации" является работа каждого "островка автоматизации" в своём локальном информационном пространстве без возможности интеграции с соседними "островками" и, тем более, с единым вычислительным ядром. Из этого вытекает невозможность проводить качественный анализ работы предприятия и в целом неспособность принимать верные управленческие решения персоналом.

На перекрестке интересов

С точки зрения организационной структуры предприятие еще более неоднородная субстанция, где действует огромное количество интересов. Условно можно разделить силы так: производственники, сотрудники техподдержки, разработчики, администрация.

Прошли те времена, когда ведущий технолог предприятия на слух определял, все ли нормально работает, и мог заменить управляющие системы. Для успеха проекта критически важно, чтобы все эти стороны нашли понимание между собой. У каждой группы свой интерес в автоматизации. И мысль о внедрении MES приходит в светлые головы не одновременно и по разным причинам. Это может стать попыткой людей повысить доходность предприятия, облегчить свой труд. Предпосылкой может быть просто любовь к красоте… автоматизации или же необходимость "освоить" некий бюджет, сделать "как у конкурента".

Иными словами, там, где есть грамотные начальники цехов, где создана нормальная ИТ-служба с инициативным начальником или просто есть шустрые ребята, которым выгоден длительный дорогостоящий проект, предложения об автоматизации могут прийти снизу.

Тем не менее, об успехе проекта не стоит и думать, если в процесс по-настоящему сильно не будут вовлечены руководители производства и администрация. Именно высшее руководство должно быть заинтересовано в получении оперативной достоверной информации, эффективном контроле за ситуацией на производстве, которое, между прочим, является основным местом появления добавочной стоимости и главным ресурсом, в котором возможна экономия.

Кроме того, проект внедрения MES не может быть сведен просто к установке ПО, настройке оборудования и т.д. В любом случае, на предприятии должен быть проведении целый ряд организационных мероприятий по изменению или разработке регламентов, переобучению, изменению бизнес-процессов и пр.

В этой части участие руководителей предприятия в проекте критически важно, т.к. необходимый для проекта внедрения властный ресурс можно получить только на самом высоком уровне. При этом нужно учитывать, что навязываемая сверху система контроля, если она не востребована на производстве и не облегчает труд людей, будет встречать сопротивление со стороны работников предприятия. Степень этого сопротивления является характеристикой конкретного коллектива. Изменять привычки и учиться чему-то новому любят далеко не все. Всегда найдутся иронизирующие или недовольные нововведениями. Над проходной одного из предприятий недавно можно было увидеть красиво оформленную надпись "Спасибо за ударный труд!" Работники завода каждый день по нескольку раз проходящие через эту проходную и каждый день глядящие на эту надпись находили в себе достаточно чувства юмора, чтобы читать слова данного лозунга в обратном порядке. Вряд ли это тот эффект, которого хотели добиться вывеской. И точно так же коллектив обойдется с системой, которая ему не нужна, но навязывается.

В поисках решения

Как правило, вызываемое идеей внедрения MES брожение умов показывает: ясного представления, что именно нужно делать, нет ни у кого. Исходные требования появляются в виде "общих размышлений о прекрасном". Делается попытка найти готовое решение. Долго искать не приходится. Самые разнообразные конторы готовят технико-коммерческое предложение (ТКП). Проводится конкурс. Выплывает целый ворох деталей, о которых раньше никто не задумывался. Среди них такие глобальные, как необходимость выбора некоего "базового" ПО, избираемого в качестве платформы, и так далее, вплоть до философских споров о трактовках терминов в исходных данных для построения системы. Корень этих разногласий в том, что каждая участвующая сторона по-своему видит то, что нужно сделать в будущем проекте при одних и тех же исходных требованиях.

Вопрос сравнения действительно сложен. Разные фирмы предлагают разные подходы. И даже термины зачастую трактуют по-разному. Некоторые считают достаточным просто продавать ПО западной MES. Другие позиционируют себя как поставщика комплексного решения, предоставляющего пакет услуг, состоящий из обследования, проектирования, поставки оборудования, ПО (как готового, так и заказного), услуг по настройке, конфигурированию под конкретное производство, обучение и т.д.

Поэтому можно понять трудности, которые испытывают специалисты предприятия, особенно сейчас, когда на российском рынке есть серьезные системные интеграторы и серьезные вендоры, но нет явных лидеров. Нужно сравнить технические решения. Нужно сравнить ценовые предложения. Нужно оценить свои силы и силы и опыт системного интегратора. Сравнения вообще дело неблагодарное, а тут, судя по рекламным брошюрам и презентациям, все фирмы предлагают практически одно и то же.

В данной ситуации разумным выбором было бы пользоваться услугами консалтинговых компаний, привлекать независимых специалистов с опытом работы над аналогичными проектами, но скорей всего, наилучший выход в "пилотных" проектах на производстве и повышении квалификации специалистов предприятия. Возможно, может помочь реализация небольших пилотных проектов совместными рабочими группами специалистов предприятия и интегратора. Это даст понимание, что же нужно производственникам и корректно поставит задачу внедряющей стороне.

С позиции вендора

Несмотря на рекламные брошюры, распространяемые вендорами, ситуация с программными продуктами MES сейчас такова, что явного лидера нет. Нет даже иерархии типа "это самая дорогая и хорошая система", а эта "дешевле и лучше подходит для малого бизнеса". Есть лидеры в узких областях, например, в работе с технологическими данными или решения, хорошо зарекомендовавшие себя в какой либо отрасли (в основном за рубежом). Есть некоторые тенденции, намерения крупных известных фирм вложить средства в создание и доработку своих MES-решений. В целом, ситуация динамично меняется: фирмы помельче поглощаются более крупными, появляются новые продукты, старые сливаются в программные комплексы, но главная битва еще впереди.

Особенно тяжело внедрять MES в специфических российских условиях. Можно выделить 3 типа систем (границы классов размыты), данная классификация достаточно условна: заказные системы, успешные отраслевые продукты и системные платформы.

MES на заказ: плюсы и минусы.

Заказные системы могут появляться на производстве либо в случае, когда руководство предприятия требует от своей ИТ-службы реализовать функционал MES самостоятельно либо заказывая его сторонней софтверной компании. Оба этих пути не лишены недостатков. ИТ-служба предприятия предназначена, прежде всего, для поддержания работоспособности собственной ИТ инфраструктуры, а не для полноценной разработки ПО в "классических" средах, таких как Visual Studio или Delphi. У нее просто недостаточно ресурсов для этого.

Появляются временные решения, наподобие попыток, используя е-технологии, показывать экраны SCADA на рабочих местах. При этом ИТ-служба натыкается на тяжелые "грабли" лицензирования и сталкивается с невозможностью разработать сложный аналитический отчет с агрегированной информацией по предприятию.

Такого рода решения рождаются не от хорошей жизни, но зачастую они все же сильно облегчают жизнь на производстве. Бывает так, что опытный начальник цеха по микроскопическому изгибу графика может сказать, что ненормального происходит в цеху в данный момент и, главное, кто в итоге не получит премию в квартал.

ИТ-инфраструктура предприятия, где долгое время развитие идет по схеме стихийного затыкания дыр своими силами, представляет собой винегрет из устройств, программ и т.д. С каждым днем в нем все сложнее разобраться и все большую часть накопленного придется просто выкинуть, если затеять модернизацию. Есть такая поговорка: "то, что делается временно — остается навсегда". Действительно, ситуация может оставаться в таком положении годами и десятилетиями, но она чревата возникновением кризиса практически в любой момент. Например, в связи с уходом одного единственного программиста. Аксакалы-технологи, способные по звуку определять режим работы агрегата, постепенно уходят на пенсию, а молодые специалисты не особо стремятся поддерживать желание начальства экономить на автоматизации и изучать устаревшие технологии.

С другой стороны, на большинстве предприятий можно найти специфические особенности и задачи, которые не учитывает ни один производитель MES. Например, вполне может так получиться, что для какого-то конкретного типа производства не получается найти готовое программное средство, позволяющее сформировать детальный план. Заказать создание такого продукта специализированной фирме — нормальное решение. Но как показывает практика, создание ПО — процесс с порой непредсказуемым результатом.

Готовый продукт почти всегда лучше, чем собственная разработка — если он есть и подходит для применения. Нет смысла, например, пытаться создать свою технологическую базу данных. То, что будет создано, почти наверняка окажется хуже и обойдется дороже того решения, которое уже много лет успешно конкурирует на открытом рынке.

Используя заказное решение, предприятие становится зависимым от его создателей и здесь не надо утешать себя даже актом передачи исходных кодов. Это, конечно, лучше, чем ничего, но почти наверняка при смене коллектива разработчиков системы её модернизация будет очень тяжелым процессом.

Поэтому, хотя хорошее заказное решение запросто может быть лучше (не значит дешевле, скорее наоборот) самого замечательного бренда, предприятию стоит доверять такие разработки только проверенным стабильным компаниям, своим дочерним фирмам или специализированным внутренним подразделениям и только в тех случаях, когда такая разработка вызвана необходимостью реализации специфичной функциональности.

Отраслевые продукты

Исторически сложилось так, что некоторые софтверные компании, сделавшие однажды удачное заказное решение для какого-либо производства, решили не забывать о нем, а постараться превратить разовое решение в коробочный продукт. Ряду фирм таким путем удалось создать достаточно успешные решения. Так начинали многие бренды.

Ведущие западные производители систем MES, Область применения

  • Aspentech - www.aspentech.ru - Химическая и нефтехимическая промышленность, производство полимеров и т.д.
  • Bigston Information Technologies - www.bigston-IТ.com - Отслеживание движения продукции и ее компонентов в дискретном производстве
  • Broner Metals Solutions  - www.bronermetals.com - Металлургия
  • Brooks Software - www.brookssoftware.com - Полупроводниковая и точная электронная промышленность, медицина.
  • Camstar Systems - www.camstar.com - Фармацевтика, производство медицинского оборудования, полупроводники
  • Cimnet  - www.cimnetinc.com - Фармацевтика, автомобилестроение, пищевая промышленность
  • Elan Software Systems - www.elansoftware.com - Фармацевтика, косметическая промышленность
  • GE Fanuc Automation  - www.gefanucautomation.com - Системная платформа
  • Gensym - www.gensym.com - Химическая промышленность, энергетика, телеком, аэрокосмическая отрасль
  • Honeywell - www.honeywell.com - Химическая, горная, нефтеперерабатывающая промышленность
  • Ibaset - www.solumina.net - www.ibaset.com - Аэрокосмическая и оборонная промышленность, производство медтехники
  • InGenious inc. - www.ingenious.cc - Планирование и оптимизация производственных операций
  • Kratzer Automation - www.kratzer-automation.com - Решение уровня MES для работы с производственными заказами
  • Lighthouse Systems - www.lighthousesystems.com - Аэрокосмическая промышленность автомобилестроение, упаковка товаров
  • Matrikon - www.matricon.com - Нефтегазодобыча, энергетика, химическая и пищевая промышленность, фармацевтика.
  • Mestec - www.mestec.co.uk - Визуализация, планирование, оптимизация производства
  • MPDV - www.mpdv.de - Металлургия, машиностроение и металлообработка, полиграфия и т.д.
  • nMetric - www.nmetric.com - Автопром, аэрокосмическая отрасль.
  • OSI Software - www.osisoft.com - Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность
  • PEC Products NV - www.mware-mes.com - Большой набор продуктов имеющих функциональность уровня MES
  • Preactor - www.preactor.com - Решения для планирования в промышленности и др
  • Prodac Systems - www.prodacsystems.com - Пищевая, упаковочная промышленность и т.д.
  • Produmex - www.produmex.com - Пищевая промышленность, здравоохранение и др
  • QiSoft - www.qisoft.com - Бумажная промышленность
  • Rockwell Automation - www.rockwellautomation.com - Сборочное производство, пищевая промышленность, изготовление пластмасс
  • TetraPack - www.tetrapack.com - Концепция управления производством Tetra Plant Master
  • SAP - www.sap.com - Web-портал с широким набором функций по взаимодействию с информационными системами
  • Tecnomatix Unicam - www.tecnomatix.com - Электроника, автомобильная и аэрокосмическая отрасли
  • Visiprise - www.visiprise.com - Аэрокосмическая промышленность и оборонные предприятия.
  • Wonderware - www.wonderware.com - Системная платформа

В основном "отраслевые продукты" предлагают крупные западные системные интеграторы.  Опыт показывает, что они менее активны на российском рынке, чем вендоры, о которых речь пойдет в следующем разделе (позиционирующие свои решения как системные платформы). В России, конечно, есть свои разработки. В основном это также наработки системных интеграторов. Здесь стоит упомянуть "Ириус" компании "Промэлектроника", активно обсуждаемые на форумах системы "Фобос", PolyPlan, YSB.Enterprise.Mes и пр.

Для отечественных системных интеграторов накопленный опыт создания и внедрения собственных отраслевых решений — это хорошее подспорье для внедрения западных продуктов или создания "смешанных" систем, состоящих из "брендового" ПО и собственной разработки.

Системные платформы

Системная платформа предполагает наличие компонентов, с помощью которых можно построить решение по автоматизации производства в любой отрасли. Такая MES — это в принципе в большей или меньшей степени конструктор: что соберете, то и получите.

Часто, идя по пути создания системной платформы, крупные компании, такие как, например, GE Fanuc и Siemens просто приобретают наиболее удачные с их точки зрения решения малых фирм (одно или несколько удачных отраслевых решения) и начинают их развивать, дополняя свою линейку продуктов до полного перечня компонентов, необходимых для MES-решения. То, насколько быстро компания может сгладить неровности на стыках между приобретенным ПО, во многом определяет лидеров на рынке систем данного класса.

Беда западных MES — отсутствие учета постсоветской специфики. Западный продукт — это западный продукт. Технологические показатели производства, конечно, не бухгалтерия, однако и тут часто реализованы не совсем те функции, которые ожидают увидеть российские покупатели. Организация производственных и бизнес-процессов автоматизируемого предприятия может сильно отличаться от тех принципов, на которые ориентировались вендоры, создавая свои продукты. В любом западном продукте необходима доработка для учета региональных особенностей и особенностей конкретного производства. Кроме того, некоторые предприятия очень неохотно переходят на новые формы отчетности и их можно понять. Сильно отличается и уровень низовой автоматики отечественного производства.

Поэтому полноценное внедрение MES сейчас невозможно без участия компании-интегратора. Продукт требует серьезной доработки, опыта использования и серьезного проектирования внедрения.

Поскольку границы функциональности MES и ERP определены как смежные, пожалуй, самой большой опасностью для существующих "брендов" производителей MES-систем является то, что компании, занимающиеся разработкой ERP наконец обратят пристальное внимание на интеграцию и производство. Одной из первых ласточек в этой области является появление нового продукта SAP xMII. Нацеленного именно на это. Не потому, что он какой-то особенно хороший, а потому, что принадлежит компании-производителю ERP. Такое вторжение в новую область может привести к значительной перестановке сил хотя бы за счет большой клиентской базы и лоббирования своих решений.

Если говорить в целом, то в открытых источниках экономический эффект внедрения MES оценивается в среднем в 20-40%. По всей видимости, в среднем, без учета косвенных факторов, окупаемость системы должна быть порядка 2-3 лет — это хорошая консервативная оценка.

Конкуренция в области системной интеграции в России сейчас очень высокая. В основном MES сейчас интересуют крупные предприятия нефтеперерабатывающей, металлургической, и т.д. отраслей, которые могут себе позволить крупный проект. По большому счету, в пределах отрасли все заказчики между собой знакомы, поэтому интегратор знает, что "завалив" проект, он может легко вылететь в лучшем случае из отрасли, в худшем — в трубу. Следует учесть и то, что разбивая работы по созданию решения MES на этапы, теоретически заказчик имеет возможность "соскочить" на любом из них. Становится понятно, что хлеб интегратора не только не легкий, но и довольно "нервный".

С другой стороны, некоторая стабильность в экономике России последних лет определяет и большой интерес к проектам автоматизации. Поэтому без работы интеграторы не остаются. Тем более что компаний, которые могли бы выполнить заказ на автоматизацию всего производства в целом, а не нескольких систем АСУТП, не так уж и много и они растут от проекта к проекту.

Источник: http://www.erp-online.ru/phparticles/show_news_one.php?n_id=394