Өндірісті орындау жүйесі - Manufacturing execution system

Өндірісті орындау жүйелері (БҒМ) болып табылады компьютерленген ішінде қолданылатын жүйелер өндіріс шикізаттың дайын өнімге айналуын қадағалау және құжаттау. MES өндірістік шешімдерді шығарушыларға өндіріс көлемін жақсарту үшін зауыттың қазіргі жағдайын қалай оңтайландыруға болатындығын түсінуге көмектесетін ақпарат ұсынады.[1] БҒМ өндірістік процестің бірнеше элементтерін (мысалы, кірістер, персонал, машиналар және қолдау қызметтері) басқаруға мүмкіндік беру үшін нақты уақыт режимінде жұмыс істейді.

MES бірнеше функционалды бағыттарда жұмыс істей алады, мысалы: өнімнің анықтамаларын басқару өнімнің өмірлік циклі, ресурс жоспарлау, тапсырыстарды орындау және жөнелту, өндірісті талдау және тоқтап қалуды басқару жабдықтың жалпы тиімділігі (OEE), өнімнің сапасы немесе материалдар ізі мен ізі. MES өндіріс процесінің деректерін, процестері мен нәтижелерін жинақтай отырып, «құрастырылған» жазбаны жасайды. Бұл әсіресе тамақ, сусын немесе фармацевтика сияқты реттелетін салаларда маңызды болуы мүмкін, мұнда процедуралар, оқиғалар мен әрекеттерді құжаттау және дәлелдеу қажет болуы мүмкін.

БҒМ идеясы, бір жағынан, ан арасындағы аралық қадам ретінде қарастырылуы мүмкін кәсіпорын ресурстарын жоспарлау (ERP) жүйесі және a қадағалау және деректерді жинау (SCADA) немесе процесті басқару екінші жағынан жүйе; тарихи тұрғыдан нақты шекаралар өзгеріп отырды. MESA International сияқты салалық топтар—Өндірістік шешімдер қауымдастығы 1990 жылдардың басында MES жүйелерінің күрделілігін шешу және орындалуы туралы кеңес беру мақсатында құрылған болатын.

Артықшылықтары

«Өндірісті орындау жүйелері [анықтама] мінсіз өндірістік процестерді құрып, қажеттіліктің өзгеруі туралы нақты уақыт режимінде кері байланыс ұсынады»,[2] және ақпараттарды бір көзден алу.[3] MES-ті сәтті іске асырудың басқа артықшылықтары мыналарды қамтуы мүмкін:

  1. Қысқартылған қалдықтар, қайта өңдеу және қалдықтар, соның ішінде тезірек орнату уақыты.
  2. Шығындар туралы ақпараттарды дәлірек алу (мысалы, жұмыс күші, сынықтар, бос тұрып қалу және құрал-саймандар)
  3. Жұмыс уақыты көбейді
  4. Қағазсыз жұмыс процесінің әрекеттерін қосыңыз
  5. Өндірістік операциялардың қадағалануы
  6. Ақаулықтарды оңай іздеуді тоқтатады
  7. Түгендеуді қысқарту, жағдайдағы түгендеуді жою арқылы[4]

БҒМ

Жиналған деректерді арнайы мақсатта пайдалану арқылы жүйелердің алуан түрлілігі пайда болды. Осы жүйелерді одан әрі дамыту 1990 жылдардың ішінде функционалдылықта қабаттасуды енгізді. Содан кейін Өндірістік кәсіпорындардың шешімдері қауымдастығы (MESA) БҒМ қолдану аясын белгілейтін 11 функцияны анықтау арқылы кейбір құрылымдарды енгізді. 2000 жылы ANSI / ISA-95 стандарт бұл модельді Purdue анықтамалық моделі (PRM).[5]

Функционалды иерархия анықталды, онда БҒМ 3 деңгейінде ERP 4 деңгейінде және процесті бақылау 0, 1, 2 деңгейлерінде орналасқан, 2005 жылы стандарттың үшінші бөлігі жарияланғаннан кейін 3 деңгейдегі іс-шаралар төртке бөлінді. негізгі операциялар: өндіріс, сапа, логистика және техникалық қызмет көрсету.

2005-2013 жылдар аралығында ANSI / ISA-95 стандартының қосымша немесе қайта өңделген бөліктері БҒМ архитектурасын неғұрлым егжей-тегжейлі анықтады, функционалдылықты қалай бөлуге болатынын және қандай ақпараттарды ішкі және сыртқы алмасу керектігін қамтиды.[дәйексөз қажет ]

Функционалды бағыттар

Көптеген жылдар бойы халықаралық стандарттар мен модельдер осындай жүйелердің қызмет ету аясын жетілдірді[дәйексөз қажет ]. Оларға әдетте мыналар жатады:.

  • Өнім анықтамаларын басқару. Бұған өнімді сақтау ережелерін, материалдардың шоттарын, ресурстар қорын, процедуралар жиынтығын және рецепт деректерін сақтауды, нұсқаны басқаруды және басқа негізгі мәліметтер жүйесімен алмасу кіруі мүмкін. Өнімнің анықтамаларын басқару бөлігі болуы мүмкін өнімнің өмірлік циклін басқару.
  • Ресурстарды басқару. Бұған ресурстарды тіркеу, айырбастау және талдау жасау кіруі мүмкін, олар қажетті тапсырыстар мен қол жетімділік ресурстарымен өндірістік тапсырыстарды дайындауға және орындауға бағытталған.
  • Жоспарлау (өндірістік процестер). Бұл іс-шаралар өндірістік кестені өндірістік талаптарды қанағаттандыру үшін жұмыс тапсырыстарының жиынтығы ретінде анықтайды, әдетте олардан алады кәсіпорын ресурстарын жоспарлау (ERP) немесе мамандандырылған жетілдірілген жоспарлау және жоспарлау жергілікті ресурстарды оңтайлы қолдана отырып, жүйелер.
  • Өндірістік тапсырыстарды жіберу. Өндірістік процестердің түріне байланысты бұл топтамаларды, жүгірістерді және жұмыс бұйрықтарын одан әрі тарату, оларды жұмыс орталықтарына беру және күтпеген жағдайларға түзету кіруі мүмкін.
  • Өндірістік тапсырыстарды орындау. Дегенмен, нақты орындау процесті басқару жүйелер, БҒМ ресурстарды тексеруді жүзеге асыра алады және басқа жүйелерді өндірістік процестердің барысы туралы хабардар ете алады.
  • Өндірістік деректерді жинау. Бұл деректерді жинауды, сақтауды және алмасу процесін, жабдықтың күйін, материалды лот туралы ақпаратты және деректер тарихшысында немесе реляциялық деректер базасында өндірістік журналдарды қамтиды.
  • Өндірістік тиімділікті талдау. Өндірістің ағымдағы күйі туралы шикізат жиналған деректерден пайдалы ақпаратты жасаңыз, мысалы, аяқталмаған жұмыс (WIP) шолулары және өткен кезеңдегі өндірістік көрсеткіштер жабдықтың жалпы тиімділігі немесе басқа өнімділік индикаторы.
  • Өндіріс трек және із. Лоттардың, тапсырыстардың немесе жабдықтардың толық тарихын ұсыну үшін байланысты ақпаратты тіркеу және алу (денсаулыққа байланысты өндірістерде, әсіресе маңызды). фармацевтика ).

Басқа жүйелермен байланыс

MES ISA-95-пен интеграцияланған (алдыңғы Purdue анықтамалық моделі, «95» ) бірнеше қатынастармен.

3 деңгейдің басқа жүйелерімен байланыс

ISA-95 3 деңгейінде әрекет ететін жүйелер жиынтығын өндірістік операцияларды басқару жүйелері (MOMS) деп атауға болады. БҒМ-ден басқа, әдетте бар зертханалық ақпаратты басқару жүйесі (LIMS), қоймаларды басқару жүйесі (WMS) және компьютерлік техникалық қызмет көрсетуді басқару жүйесі (CMMS). БҒМ мүмкін ақпарат ағындары:

  • LIMS-ке: сапа бойынша сұраныстар, лоттар, процестің статистикалық деректері
  • LIMS-ден: сапа сынағының нәтижелері, өнім сертификаттары, тестілеу барысы
  • WMS-ке: материалды ресурстарға сұраныстар, материалды анықтау, өнімді жеткізу
  • WMS-тен: материалдың қол жетімділігі, сатылы материалдардың лоттары, өнімді жеткізу
  • CMMS-ке: жабдықпен жұмыс істейтін жабдық, жабдықты тағайындау, техникалық қызмет көрсету сұраныстары
  • CMMS-тен: техникалық қызмет көрсету барысы, жабдықтың мүмкіндіктері, техникалық қызмет көрсету кестесі

4 деңгей жүйелерімен байланыс

ISA-95 4 деңгейіне әсер ететін жүйелердің мысалдары өнімнің өмірлік циклін басқару (PLM), кәсіпорын ресурстарын жоспарлау (ERP), Клиенттермен қарым-қатынас жасау басқармасы (CRM), адами ресурстарды басқару (HRM), процесті дамыту жүйесі (PDES). БҒМ мүмкін ақпарат ағындары:

  • PLM-ге: өндірістік сынақ нәтижелері
  • PLM-ден: өнімнің анықтамалары, есептер (маршруттау), электронды нұсқаулық, жабдықты баптау
  • ERP-ге: өндіріс нәтижелері, өндірілген және тұтынылған материал
  • ERP-ден: өндірісті жоспарлау, тапсырыс талаптары
  • CRM-ге: өнімді бақылау және қадағалау туралы ақпарат
  • CRM-ден: өнімге шағымдар
  • HRM-ге: персоналдың өнімділігі
  • HRM-ден: кадрлар біліктілігі, кадрлардың қол жетімділігі
  • PDES-ге: өндірістік сынау және орындау нәтижелері
  • PDES бастап: өндірістік ағын анықтамалары, эксперименттерді жобалау (DoE) анықтамалары

Көптеген жағдайларда, орта бағдарламалық жасақтама корпоративті қолданбалы интеграция (EAI) жүйелері MES және 4 деңгей жүйелері арасында транзакциялық хабарламалармен алмасу үшін қолданылады. Мәліметтердің жалпы анықтамасы, B2MML, ішінде анықталды ISA-95 MES жүйелерін осы 4 деңгей жүйелерімен байланыстыратын стандарт.

0, 1, 2 деңгейлі жүйелермен байланыс

ISA-95 2 деңгейіне әсер ететін жүйелер болып табылады қадағалау және деректерді жинау (SCADA), бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC), таратылған басқару жүйелері (DCS) және пакеттік автоматтандыру жүйелері (BAS). БҒМ мен осы процесті басқару жүйелері арасындағы ақпарат ағындары шамамен ұқсас:

  • PLC-ге: жұмыс нұсқаулары, рецепттер, белгіленген нүктелер
  • PLC-ден: технологиялық мәндер, дабыл сигналдары, реттелген нүктелер, өндіріс нәтижелері

MES жүйелерінің көпшілігі қосылымды өнімдерді ұсынудың бөлігі ретінде қамтиды. Зауыттың жабдықтары туралы тікелей байланыс PLC-ге қосылу арқылы орнатылады. Көбінесе зауыттың еден деректері DCS немесе SCADA жүйесінде нақты уақыт режимінде бақылау үшін жиналады және диагноз қойылады. Бұл жағдайда MES жүйелері зауыт деңгейіндегі мәліметтермен алмасу үшін осы 2 деңгейлі жүйелерге қосылады.

Соңғы кезге дейін зауыттың еденге қосылуының салалық стандарты болып келді Процесті басқаруға арналған OLE (OPC), бірақ ол қазір ауысады OPC бірыңғай архитектурасы (OPC-UA); яғни OPC-UA үйлесімді жүйелері міндетті түрде тек жұмыс істемейді Microsoft Windows қоршаған орта, сонымен қатар жұмыс істей алатын болады GNU / Linux немесе басқа ендірілген жүйелер, SCADA жүйелерінің құнын төмендетіп, оларды қауіпсіздігімен ашық етеді.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ МакКлеллан, Майкл (1997). Өндірісті орындау жүйелерін қолдану. Boca Raton, Fl: Сент-Люси / APICS. ISBN  1574441353.
  2. ^ Мейер, Хейко; Фукс, Франц; Тиел, Клаус (2009). Өндірісті орындау жүйелері: оңтайлы жобалау, жоспарлау және орналастыру. Нью-Йорк: МакГрав Хилл. ISBN  9780071623834.
  3. ^ Винхайс, Джозеф А. (қыркүйек 1998). «Өндірісті орындау жүйелері: бір терезедегі ақпарат көзі». Сапа дайджест. QCI Халықаралық. Алынған 7 наурыз, 2013.
  4. ^ Бланчард, Дэйв (2009 ж. 12 наурыз). «БҒМ-нің бес пайдасы». Өнеркәсіп апталығы. Алынған 7 наурыз, 2013.
  5. ^ Иоганн Эдер, Шахрам Дустдар (2006) Бизнес процестерді басқару бойынша семинарлар. б. 239

Әрі қарай оқу

  • БҒМ орталығы қауымдастығы, MES жүйесі дегеніміз не?
  • Шолтен, Бианка (2009). MES басшыларына арналған нұсқаулық: өндірісті орындау жүйесін не үшін және қалай таңдау, енгізу және қолдау. Research Triangle Park, NC: Халықаралық автоматика қоғамы. ISBN  9781936007035.
  • БҒМ орталығы қауымдастығы, БҒМ орталығы - бұл өндірістік процестерді бақылау және бақылау, егжей-тегжейлі жоспарлау, өндіріс логистикасы, өндіріс сапасын басқару және техникалық қызмет көрсетуге қызығушылық танытқандарға ақпарат пен тенденцияларды MES / MOM ақпараттық жүйелері тұрғысынан ұсынатын коммерциялық емес ұйым.
  • БҒМ-нің артықшылықтары: Өрістен есеп, Өндірістік шешімдер қауымдастығы
  • Кәсіпорынды басқару жүйесін интеграциялау 1 бөлім: Модельдер және терминология. Зерттеу үшбұрышы паркі, Солтүстік Каролина, АҚШ: Халықаралық автоматика қоғамы. 2000. ISBN  1556177275.
  • Кәсіпорынды басқару жүйесін интеграциялау 3-бөлім: Өндірістік операцияларды басқару қызметінің модельдері. Зерттеу үшбұрышы паркі, Солтүстік Каролина, АҚШ: Халықаралық автоматика қоғамы. 2005 ж. ISBN  1556179553.
  • Компьютерлік интеграцияланған өндіріске арналған анықтамалық модель (CIM) Purdue зерттеу қоры, 1989 ж
  • БҒМ орталығы қауымдастығы, MES жүйесі интеграция құралы ретінде