"Осмелюсь утверждать, что MES система это именно тот инструмент, благодаря которому, становится возможной эффективная интеграция друг с другом современных концепций управления позаказным, дискретным производством, а именно:
Уважаемые коллеги, я попытаюсь подтвердить этот, может быть, для многих и очевидный вывод на известных мне лично примерах, как внедрений MES систем, так и попыток внедрений перечисленных выше концепций на российских предприятиях..."
(Вступление к докладу: "MES системы как средство эффективной интеграции прогрессивных методологий планирования и управления позаказным, дискретным производством", Андрей Залыгин "Группа RFT" г. Новосибирск)
Рассматривается позаказное многономенклатурное дискретное производство.
Типичный сценарий приема заказа подразумевает оценку сроков исполнения заказа с учетом производственных ресурсов, других заказов, состояния склада.
MES- система позволяет составить индивидуальное расписание для заказа, учитывающее все эти факторы, обеспечивает диспетчирование исполнения заказа и оперативную реакцию на изменения, но сфера ее действия ограничена производством. MES- планировщик формирует заявки на поставку недостающих позиций и строит расписание, исходя из нормативных сроков удовлетворения заявок, работа же с заявками традиционно относится к компетенции другой
системы- системы снабжения, которая обслуживает внутреннюю логистику материальных потоков и внешнюю- взаимодействия с поставщиками.
При позаказном производстве объектом управления является заказ, и задачу оперативного управления и диспетчирования логично рассматривать интегрированно - с учетом как производственных, так и логистических операций. Это обеспечивает сквозное диспетчирование заказов, оперативность управления, уменьшает риск несвоевременного исполнения заказа.
В докладе предлагаются две сопрягаемые между собой модели TrioProd и TrioLog, описывающие операционную деятельность предприятия в части производства и логистики, соответственно. Для этих моделей разрабатывается интегрированная система автоматизации оперативной деятельности предприятия, управляемая моделями. Демонстрируются: редактор диаграмм логистической модели, полный пример модели предприятия, управляемая моделью логистическая система TrioLog CS. Обсуждается отличительная специфика моделирования производственных и логистических операций, особенности использования систем, управляемых моделями.
Наибольшего эффекта от автоматизации работы предприятия можно добиться в том случае, если системы управления всех уровней (управление технологическим процессом, оперативное управление производством, управление предприятием в целом) будут функционировать в едином информационном пространстве. Задача создания такого пространства была бы тривиальной в том случае, если бы на каждом уровне управления не использовались бы системы и технологии различных производителей. Для того, чтобы всё-таки получить возможность обмена информацией между системами, в настоящее время активно разрабатываются стандарты, описывающие технологии интеграции. Самые известные из них - ISA-95 и OAGIS. В докладе рассматриваются особенности этих стандартов, их свойства и различия. Кроме того, даётся краткий обзор других стандартов интеграции систем управления, конкурирующих или дополняющих ISA-95 и OAGIS. Доклад сопровождается иллюстрацией использования стандартов для обмена информацией между реальными системами.
В докладе рассматриваются факторы давления на современное производственное предприятие, представляется история развития функциональной модели MES от знаменитых 11 функций MES (1997), до совместного производства c-MES (2004), и до современной модели стратегических инициатив, принятой MESA International в 2007 году.
Описываются основные направления развития MESA International на ближайшие 3-5 лет, выдвигаются предложения – как российские разработчики и предприятия могли бы участвовать в развитии организации и самого направления MES.
В заключение освещается цель и задачи Российской рабочей группы MESA International.
Доклад раскрывает основные внутренние стимулы производства для внедрения MES системы. Генеалогия продукта, учет основных и вспомогательных материалов, анализ производительности линий розлива, анализ качества продукции, анализ производственных операций, гибкая система производственных рецептов и контроля их исполнения в режиме online - все это позволяет пивовару и технологам оперативно принимать грамотные производственные решения в реальном времени. Данные, получаемые из MES системы – это отправная точка для интеграции с ERP системой предприятия.
Проект КОИК реализован в 2008 году. Целью являлось создание единой многоуровневой автоматизированной системы оперативного контроля потребления и генерации энергоресурсов для всех ТЭЦ и ГРЭС ОАО “Волжская ТГК” в Самарском, Ульяновском, Саратовском и Оренбургском регионах. В докладе освещается:
В докладе рассматривается комплексная автоматизированная система управления технологическими механизмами и производством, которая включает в себя: АСУ ТП и автоматизированную систему прослеживаемости труб (АСПТ). АСПТ относится к классу MES-систем.
В докладе рассматривается современное понимание методологии PLM (Product Lifecycle Management; управление жизненным циклом продукции), PLM-системы и ее места в информационной инфраструктуре ЖЦ изделия. Подробно обсуждается основа PLM-системы – система управления данными об изделии (PDM-система, Product Data Management). Приводятся основные задачи, которые могут быть решены на предприятии при помощи PDM-системы. Рассматриваются преимущества применения PDM-систем для предприятия.
В докладе обсуждаются необходимость и приемы внедрения PDM-системы на предприятии, компоненты получаемого PDM-решения. Подробно рассмотрены основные принципы методики внедрения, а также жизненный цикл создания PDM-системы, очередность работ. Освещается опыт «КЭЛС-центра» в области внедрения PLM на таких предприятиях как ОАО «Раменский приборостроительный завод», ОАО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро», ЗАО «Завод экспериментального машиностроения РКК «Энергия» им. С.П. Королева» и других.
В докладе делается обзор последних международных стандартов в области системной инженерии и их анализ для совершенствования системных процессов, использующих современные информационные технологии (ИТ) в интересах производства.
На практике у каждого из заказчиков, разработчиков, производителей и пользователей систем, служб обеспечения качества и безопасности, экспертов испытательных лабораторий и органов по сертификации рано или поздно неизбежно возникают принципиальные системные вопросы. Например: «Как достичь уровня международных стандартов?» (понимая под этим высокий уровень качества и конкурентоспособности); «Выполнимы ли задаваемые требования?» (для разработчика важно убедиться, способен ли он и что для этого потребуется); «Достижимы ли ожидаемые эффекты?» (для заказчика и разработчика особенно важно понять, на что все-таки реально они могут рассчитывать по завершении проекта в пределах выделенных ресурсов); «Каковы реальные гарантии, прибыли и возможные ущербы?» в зависимости от прогнозируемой конъюнктуры рынков; «Какой сделать выбор?», имея ввиду количественное сопоставление возможных рисков, затрат и ожидаемый результат; «Какие меры более эффективны?», понимая, что критерием может выступать либо максимум выигрыша (прибыли, качества, безопасности) при ограничениях на затраты, либо минимум затрат (ущерба) при соответствующих ограничениях, либо их комбинация.
Начиная руководствоваться требованиями стандартов по системной инженерии, постоянно требуется оценивать, прогнозировать и понимать – что хорошо, а что плохо и почему? Эффективное разрешение этих вопросов базируется на математическом моделировании различных процессов, содержащих элементы случайности. Предлагаемые модели, доведенные до уровня программной реализации, в т.ч. с возможностью расчетов через Интернет, носят универсальный характер, т.е. применимы для любого рода систем. Они призваны пополнить небогатое множество существующих инструментариев, используемых для управления качеством и рисками на научной основе. Их применение в зависимости от количественных характеристик процессов позволяет заказчикам, разработчикам и пользователям систем оперативно прогнозировать вероятности успеха, риски неудач и связанные с этим прибыль и потери, в т.ч. в стоимостном выражении.
Предлагаемые математические модели, методы и реализующие их программно-инструментальные комплексы рекомендуются к использованию в жизненном цикле систем при формировании требований технического задания, сравнительном анализе, оценке и обосновании технических решений, проведении испытаний (в том числе сертификационных), настройке технологических параметров, контроле качества и безопасности. Пройдя широкую апробацию более, чем в пятидесяти организациях, они подтвердили свою эффективность при проведении экспертизы систем и выполнении НИОКР по заказам министерств и ведомств, Российской академии наук и промышленных структур, с 2000г. модели, методы и программно-инструментальные комплексы преподаются в военных и гражданских ВУЗах.
Прагматический эффект, который может быть достигнут от применения результатов предлагаемого подхода, состоит в следующем. За счет рационального использования стандартов, предлагаемых моделей, методов и программно-инструментальных комплексов ожидается целенаправленное существенное повышение качества и безопасности, снижение или удержание на допустимом уровне рисков и/или снижение затрат (в т.ч. непроизводительных) на создание и эксплуатацию систем различной области приложения. Эффект от внедрения соизмерим с затратами на создание самих систем.
В настоящее время производственными компаниями очень часто руководят люди, имеющие управленческое или экономическое образование или же имеющие профильное образование, но не имеющие практического опыта работы на производстве.
В этих условиях очень важным становится вопрос о том, как донести до высшего руководства компании производственную информацию и обеспечить своевременное принятие решений в сфере управления производством.
Доклад посвящен рассмотрению вопросов:
На примерах производственных систем нефтегазовой отрасли и предприятий опасного производства демонстрируются возможности предлагаемых инструментально-моделирующих комплексов аналитической поддержки принятия решений, разбираются прогнозируемые положительные и отрицательные эффекты и причины, к этим эффектам приводящие. Комплексы реализуют десятки математических моделей, построенных на основе применения теории случайных процессов и ориентированных на реализацию требований современных системообразующих стандартов.
Представляются следующие инструментально-моделирующие комплексы, применимые к системам различных областей приложений:
Примеры из различных областей приложений позволяют количественно рассчитать показатели прогнозируемого качества и рисков, в упреждающем режиме понять, какие начальные условия и управленческие действия реально могут привести к успеху, а при каких неизбежны неудачи. Демонстрируются возможности оперативного анализа и поддержки принятия решений через Интернет.
Демонстрируются возможности управления качеством и безопасностью технологических процессов нефтегазовых систем на основе математического моделирования. Выводы подтверждаются количественными расчетами.
Пример 1 анализирует возможности SCADA–систем, используемых в различного рода автоматизированных системах управления технологическими процессами. Определяется уровень риска, который в полной мере может быть охарактеризован как допустимый (приемлемый). Количественно обосновывается вывод, что для длительного периода времени ошибки диспетчерского персонала или сбои SCADA-систем вполне ожидаемы.
Пример 2 позволяет оценить автоматизированную систему мониторинга состояния территориально распределенной сети трубопроводов нефтегазового комплекса. Информация от автоматических датчиков, отслеживающих состояния объектов мониторинга, передаётся в центр диспетчерской обработки. Поскольку объём контроля велик, а сам контроль непрерывен, основные функции по сбору и переработке данных осуществляются полностью в автоматическом режиме. Диспетчеру представляется лишь интегральная информация для последующего анализа, принятия решения и осуществления управляющих воздействий. Для построения соответствующей системы мониторинга определяются такие минимальные скорость обработки данных в автоматическом режиме и скорость анализа информации человеком-оператором, при которых корректность результатов анализа интегральных данных будет не ниже заданной.
Пример 3 посвящен изучению возможностей перспективных способов контроля, мониторинга и поддержания целостности системы, основанных на использовании:
Пример 4 посвящен обоснованию рекомендаций по эффективному управлению рисками при транспортировке нефтегазовой продукции.
Рекомендации основаны на прогнозах рисков опасного воздействия на фрагменты трубопроводов в течение 10 и 50 лет их эксплуатации с учетом выстраиваемых мер противодействия. Делается упор на предупреждение аварий, которые могут быть предотвращены в режиме упреждения.
Примеры иллюстрируют возможности математического моделирования для прогнозирования показателей качества и безопасности технологических процессов нефтегазовых систем.
Практически все крупные предприятия за последние 10 лет прошли ряд этапов автоматизации основных бизнес-процессов (финансы, кадры, бухгалтерия и т.д., относящихся к классу ERP-систем). Большое внимание уделялось автоматизации технологических процессов и агрегатов (класс систем АСУТП), а также системам коммерческого и технического учета энергоресурсов (электричество, пар, вода, газы, нефтепродукты, химпродукты и т.д.), системам телемеханики для контроля и управления электрооборудованием, охранной сигнализацией, системами доступа и видеонаблюдения.
Традиционно все вышеперечисленные системы создаются разными фирмами-изготовителями на разных программно-технических средствах. Современный этап развития систем управления предприятием выдвигает насущное требование интеграции всех разрозненных систем в единую интегрированную АСУ предприятия (ИАСУП). Отсутствие на большинстве Российских предприятий уровней сбора и консолидации данных (PIMS), а также уровня управления производством (MES), приводит к разрыву информационных потоков между АСУТП и элементами ERP систем и, как следствие, к нарушению основных принципов построения ИАСУП.
Большинство предприятий, на сегодняшнем этапе своего развития, не готовы к внедрению и эксплуатации дорогостоящих полнофункциональных PIMS и MES систем. Это обусловлено множеством факторов: от недостаточной квалификации персонала на местах до банальной нехватки средств на приобретение и эксплуатацию таких систем. Именно поэтому, задача построения единой платформы, на основе которой реализуются и бесшовно интегрируются системы SCADA, PIMS и MES, адаптированной для отечественного потребителя по цене и функционалу является актуальной.
НПФ КРУГ предлагает своё решение выше обозначенных проблем в виде современной платформы “DataRate+”, основными преимуществами которой являются:
Внедрение платформы “DataRate+” позволяет повысить эффективность использования уже функционирующих на предприятии автоматизированных систем в направлении выработки качественных управленческих решений, а также значительно сократить временные и финансовые затраты на построение единой ИАСУП.
В работе описывается практический опыт построения интегрированной системы диспетчерского управления газотранспортного общества в очень сжатые сроки (около 5 лет) и перевода процесса диспетчерского управления на качественно новый уровень. Рассматриваются структура и особенности проекта, достигнутые эффекты от внедрения.
The presentation examines the experience of dispatcher system implementation on distributed technological units in a group of companies which produce and process natural gas and liquid hydrocarbons. The presentation also describes the solution architecture and its functionality in a part of:
The presentation touches upon the issues of:
В рамках доклада рассматривается опыт вне-дрения Системы управления производством (MES) Березниковского калийного производст-венного рудоуправления № 3 (БКПРУ-3).
Внедрение системы выполняется в 2 очереди. В 2008 году 1 очередь проекта MES БКПРУ-3 была успешно передана в промышленную эксплуатацию.
Основные задачи 1 очереди проекта:
В настоящее время идут работы в рамках 2-й очереди проекта MES БКПРУ-3.
Основные задачи 2 очереди проекта
Проанализированы действия, по определению производственных участков, требующих для своего развития использования автоматизированных систем оперативного управления. Представлены способы выбора нужного предприятию MES -инструментария. Рассмотрены мероприятия уменьшающие риски MES проекта. Выделены и обоснованы важные свойства любого проекта: эффективность, предсказуемость, надежность и безопасность, с точки зрения их технической реализации.
Автором доклада исследована проблема разработки систем информационной поддержки оперативного управления производством, необходимых для планово-диспетчерской службы и быстрого прохождения заказов. В поиске и анализе решений данной проблемы автор основывается на концепции «Бережливого производства» и принципах повышения операционной эффективности производства («точно вовремя», визуальный контроль и информационное обеспечение) применительно к возможностям исполнительной производственной системы MES «ФОБОС».
Описанный интерфейс необходим для установления связи между оперативным календарным планированием производства и своевременной (согласно расписанию) подачей на рабочие места технологической оснастки. Добавление, в перспективе, к нему ещё и функции подачи сопутствующей документации (инструкции по техники безопасности, операционные эскизы, чертежи, схемы), позволит получить удобный и многофункциональный инструмент для эффективной работы планово-диспетчерской службы и персонала, аналогов которому в практике Российских исполнительных производственных систем пока не существует.
На сегодняшний день мы испытываем постоянный рост требований по непосредственной интеграции данных уровня цеха в уровень управления предприятием, чтобы сделать возможным управление производством в реальном времени. Сюда входит планирование производства, получение данных о производстве и качестве продукции и многое другое. Для многих отраслей регистрация и хранение данных о производстве и качестве продукции в течение многих лет стало обязательным требованием. В то же время приложения должны быть гибкими и простыми в обслуживании. Для решения подобной задачи оптимально использовать связку MES+ERP в рамках сервис-ориентированной архитектуры.
Системы поддержки производства для нефтедобычи помимо очевидной интеграции с системами АСУТП и телемеханики должны интегрироваться и с различными автоматизированными системами предприятия, такими как ERP, геологические системы, различные базы данных и системы формирования отчетности. Только объединение всех информационных систем позволяет получить достоверную и непротиворечивую информацию о состоянии производства, которую необходимо представлять различным пользователям в различном виде. В результате системы поддержки производства должны помимо сбора и обработки информации позволять создавать уникальные для каждого пользователя интерфейсы, работать как с данными реального времени, так и с реляционными, а кроме того отображать производство в форматах различных бизнес-процессов и осуществлять прогнозирование на будущие периоды. Применение подобных систем на предприятии создает предпосылки к снижению затрат на эксплуатацию месторождений и распространению передового опыта управления добычей.
Постановки задач производственного планирования в рамках исследования операций обычно предусматривают классификацию таких задач по трем направлениям: типу производства (виду используемых машин); типу проводимых работ; виду целевой функции. Несмотря на широкое распространение такой классификации, в ней совершенно не отражается уровень реального производственного планирования.
На разных уровнях планирования характер производства по-разному влияет на методику составления плана. В наименьшей степени это влияние сказывается на плане продаж и операций, основным критерием качества которого является величина возможной получаемой прибыли. Для выработки остальных планов решающую роль играют тип производства и стратегия планирования – «на склад» или «под заказ».
Докладчик и им руководимая компания «Л-Класс» накопили значительный опыт как в области управления машиностроительными компаниями, так и в области внедрения ERP систем на таких компаниях.
На основе этого опыта, в докладе предлагаются ответы на ниже перечисленные вопросы. Демонстрируются соответствующие практические решения, разработанные по ходу исполнения реальных проектов внедрения ERP и MES системы «Технокласс».
Нефтедобывающая промышленность любой страны мира представлена множеством разнообразных нефтегазодобывающих компаний - от ООО, ведущих разработку месторождений в пределах небольших лицензионных участков, и осуществляющих транспорт углеводородного сырья на установки подготовки нефти, зачастую принадлежащим другим компаниям, до крупных транснациональных компаний, ведущих поиск, разведку, разработку, добычу, переработку и продажу нефти и нефтепродуктов в одной или нескольких странах (или регионах).
Независимо от размеров и их структурной организации, нефтедобывающие компании должны осуществлять свою деятельность в строгом соответствии с требованиями Законодательства (международного и национального) в области налогообложения, технического регулирования, законов «О Недрах», и «О единстве измерений».
Современное нефтедобывающее производство является, по-существу, автоматизированным технологическим комплексом, с постоянно растущим уровнем автоматизации управления технологическими и производственными процессами. При этом, чем более удалены от городов производственные площадки, чем хуже климатические условия, чем сложнее разработка месторождений, тем больше требований предъявляется к надежности, оптимальности организации производства, сокращения влияния человеческого фактора, снижению разнообразных рисков.
Таким образом, проектирование MES-уровня управления производством, должно основываться на современных концепциях:
Безусловно, что не все предприятия идеальны, и у каждого существуют индивидуальные проблемы функционирования и развития. Поэтому проекты MES должны включать в себя программы планомерного перевода предприятия на уровень, соответствующий текущим требованиям законодательной и нормативно-правовой базы. Это означает, что MES должна быть построена в концепции самоорганизующихся систем.
Сказанное выше является основанием большинства требований к подбору программно-информационных платформ для построения MES предприятий нефтедобывающей промышленности, методам интеграции вновь создаваемых подсистем в действующее информационное пространство предприятий, насыщения их интеллектом.
В докладе будут освещен практический опыт ОАО «Нефтеавтоматика» проектирования, внедрения и эксплуатации систем MES – уровня за последние несколько лет, обращено внимание, какие актуальные проблемы предприятий решались при создании отдельных подсистем. Будет обращено внимание на использование программно-информационной платформы MES-уровня, разработанной в ОАО «Нефтеавтоматика», при создании ЕАМ –систем, диспетчерских, мониторингово-аналитических подсистем в добыче, подготовке, хранении, транспортировке и сдаче нефти, энерго-обеспечении и др.
Представляется, что описываемый опыт представляет интерес не только для предприятий нефтегазодобывающей промышленности, но и смежных отраслей.