Объединить сотни процессов и тысячи сотрудников, добиться максимальной прозрачности и эффективности производства – цель любого современного предприятия. О системе управления производством (MES), разработанной Институтом цифровых технологий РФЯЦ-ВНИИЭФ, уже внедренной на КАМАЗе и уверенно завоевывающей признание других гражданских и оборонных предприятий, рассказала руководитель продукта Ольга Николаевна Занькова.

Колоссальная база опыта

MES Института цифровых технологий представляет собой полнофункциональное решение для управления производственными процессами предприятия с дискретным типом производства (единичный, мелкосерийный, серийный типы его организации).

– Есть множество видов ПО, автоматизирующего процессы предприятий. Почему важны именно те, что входят в класс MES?

– Процессы управления производством, процессы изготовления – самое показательное место возникновения затрат и отклонений от запланированного результата. На предыдущих этапах специалисты разрабатывают конструкции и технологии изготовления, моделируют изделие в виртуальной среде. И именно момент создания детали или сборочной единицы показывает качество их работы, а также степень продуманности организации жизненного цикла изделия и управления им на предприятии. Поэтому автоматизировать производство – это значит иметь возможность оперативно получать информацию статусе процессов и о возникающих отклонениях, быстро вносить коррективы, чтобы избежать их в дальнейшем. Полномасштабное и полнофункциональное внедрение MES – это одно из главных условий для обеспечения нужного уровня производительности предприятий, работающих в условиях быстро меняющейся и конкурентной среды.

– Долгое время отечественная промышленность пользовалась зарубежным ПО. Сложно ли оказалось конкурировать с аналогами, на разработку которых ушли многие человеко-годы?

– Российский федеральный ядерный центр с самого своего создания входит в число организаций оборонно-промышленного комплекса и потому исторически соблюдает ограничения по использованию зарубежных технологий, оборудования и цифровых решений, предпочитая создавать собственные. Мы – предприятие полного цикла, и вопросы автоматизации производства, его технологической подготовки всегда имели одно из ключевых значений. Еще в 80-е годы РФЯЦ-ВНИИЭФ был ведущим исполнителем по разработке систем управления опытным производством, управления технологической подготовкой производства и управления научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими работами. Причем эти системы функционировали не только в РФЯЦ-ВНИИЭФ, но и на других предприятиях ЯОК.

Первыми, ставшими широко известными, были системы «Нептун» (для автоматизированного управления опытным производством) и «Плутон» (для управления серийным), которые все эти годы развивались и усовершенствовались.

 По достоинству оценив опыт и успехи ядерного центра в этой области, в 2011 году Госкорпорация «Росатом» выбрала его разработчиком типовой информационной системы для предприятий ядерно-оружейного комплекса (ТИС ЯОК). И в рекордные сроки, всего за 3 года, был создан передовой комплекс интегрированных информационных и автоматизированных систем, обеспечивающих процессы полного жизненного цикла изделий не только на опытном, но и в серийном производстве.

– Благодаря этой работе мы обогатили наш собственный опыт (а он и без того немалый, ведь ядерный центр уникален разноплановостью своего производства) опытом всех смежных предприятий ЯОК, для которых создавалась ТИС ЯОК.

MES Института цифровых технологий РФЯЦ-ВНИИЭФ – результат практически сорокалетней работы над системами подобного класса, что вполне сопоставимо с зарубежными аналогами. Кроме того, будучи отечественным продуктом, эта система максимально приближена к российскому производству и учитывает особенности его организации в нашей стране. И особое внимание уделяет вопросу безопасности: использует сертифицированные СУБД («Синергия») и ОС («АстраЛинукс»), обеспечивая защиту информации до уровня Гостайны включительно.

Функциональность на 100% …

– Наша MES полностью соответствует международным и отечественным стандартам для данного класса систем, реализуя все предусмотренные ими функции. Она обеспечивает объемно-календарное и многоуровневое оперативное планирование производства, анализ производственных программ по исполнимости и обеспеченности ресурсами, расчет и анализ загрузки производственных мощностей, формирование оптимальных расписаний на оборудование и управление качеством в процессе изготовления изделий.

Что же дает эта система производству?

1. Контроль состояния, текущее распределение и сохранение истории использования производственных ресурсов: оборудования, материалов, персонала, документации, инструментов.
2. Объемно-календарное и оперативное/детальное планирование – точный расчет производственных расписаний, основанный на данных о составе изделий, технологии производства, загрузки оборудования и установленных приоритетах. Благодаря этому можно оптимизировать производительность при помощи определения четкой последовательности и сроков действий, составления расписания.
3. Диспетчеризация производства – контроль выполнения технологических операций с отслеживанием физического перемещения продукции (заготовок, партий) от станка к станку в режиме реального времени. Это обеспечивает эффективное управление потоком производимых изделий по операциям, заказам, партиям, сериям и, при необходимости, оперативное внесение корректировок.
4. Управление процессами – отслеживание запланированных технологических операций, мониторинг состояния процессов и их отдельных показателей, обеспечение возможности корректировки технологического процесса. Весь производственный процесс оказывается прозрачным и находится под полным оперативным контролем. Это обеспечивает отслеживаемость производства и факторов, влияющих на качество изделий.
5. Управление персоналом – планирование и отслеживание выполненных технологических операций, основных, дополнительных и совмещаемых обязанностей, качества выполнения операций.
6.  Сбор и хранение данных – предоставление информации о ходе производства, текущем состоянии оборудования, имеющихся ресурсах и материалах, о наличии и работоспособности персонала. Эта информация используется для повышения эффективности и принятия оптимальных решений.
7. Ведение информации – сохранение данных о плановых и фактических показателях использования сырья и материалов, а также сведений о выполнении технологических операций.
8. Анализ эффективности – предоставление аналитической информации (отчеты, графики, «приборные панели»). Сравнение результатов с поставленными целями позволяют определить «слабые» и «сильные» стороны процесса, а полученные данные – повысить производительность системы.
9. Управление оборудованием – создание и  выдача заданий на оборудование и последовательностью их выполнения, фиксация простоев оборудования.
10. Управление качеством продукции – реализация процедур операционного контроля качества и контроля качества готового изделия, процедур дополнительного входного контроля сырья, а также реализация функций управления несоответствующей продукцией и рекламационной деятельностью.
11. Управление документами – поддержка производственного документооборота: составление плановой и отчетной документации, документации по качеству продукции и маршрутно-сопроводительной документации.

– Какие эффекты обеспечивает подобная функциональность?

– Максимальные прозрачность, оперативность и эффективность производства. Наша система выводит на особо высокий уровень организацию данной деятельности, начиная от формирования производственного заказа и до регистрации отгрузки готовой продукции на склады. Рассчитывает загрузку оборудования и персонала. Постоянно обновляет данные, учитывая возникновение брака, не соответствующих требованиям материалов и объем произведенной продукции, что позволяет не только оперативно снимать с производства некачественную продукцию и устранять причины ее возникновения, но и экономить средства и избегать как избытка, так и дефицита необходимых ресурсов.

На какой операции сейчас находится та или иная деталь, взята или нет в работу, что было запланировано с ней на смену или день и что реально выполнено. Сколько и какого брака – а также почему он возник, кто его виновник (Рабочий? Технолог? Конструктор?). Есть ли необходимые материалы, а в случае нехватки в чем состоит причина дефицита – завод невовремя подал заявку, материалы не закупили, изменилась конструкция изделия или случилось что-то еще… MES при правильной эксплуатации дает ответ на эти и многие другие вопросы.

… и даже больше

Внедрение MES Института цифровых технологий также открывает перед предприятием широчайшие возможности по кастомизации деятельности.

– Мы постоянно мониторим развивающуюся функциональность других представленных на рынке систем управления дискретным производством. В нашей MES не только обеспечены все функции, предусмотренные соответствующими стандартами и имеющиеся у аналогов, но и реализована возможность моделирования производственных процессов – с использованием принципов машинного обучения. Такое моделирование позволяет формировать производственные программы по различным критериям и с учетом имеющихся данных, подбирать наиболее оптимальную для выполнения поставленных задач, показывает «узкие места» и генерирует сценарии их устранения. Обычно подобные возможности дает совершенно другой класс систем.

Кроме того, классические MES – системы уровня внутрицехового управления. Наша система обеспечивает более высокий уровень – до заводского. Она успешно выполняет функции, типичные для ERP, – по формированию и расчету производственных программ, материальных потребностей и заявок на технологическую подготовку производства.

– А если на предприятии есть собственная ERP-система и такая функциональность MES не нужна?

– Одна из ключевых особенностей нашей MES – модульность, обеспечивающая подстройку системы под потребности конкретного предприятия. Как раз на КАМАЗе такая функциональность оказалась не актуальна – у них действует своя ERP, с которой мы выполнили интеграцию MES, включив MES в единое информационное пространство.

Понимая, насколько велико разнообразие применяемых на производствах программно-аппаратных решений, мы уделили очень большое внимание возможностям интеграции нашей MES с другими: конструкторскими, технологическими, управленческими. Наша цель – превратить «лоскутное одеяло» автоматизации в единое цифровое пространство эффективного производства.

В MES Института цифровых технологий заложены традиции российского управления производством и концепции мировых стандартов, а реализованные в ней функциональность и передовые технологии превращают производство из места возникновения затрат и отклонений от плана в MESто возникновения ценности и силы предприятия.