Что такое MES-системы, задачи и функции MES

MES-системы: главные задачи и функции, стандарты и внедрение

Производственные данные редко доходят до руководителя вовремя: что-то оседает в таблицах сменных мастеров, что-то приходит урезанным, что-то теряется вовсе. Плановые показатели числятся в ERP, фактические расходятся с ними уже к середине смены. MES-системы переводят производственное задание и реальное исполнение в единое информационное пространство.

 

Что такое MES-системы

Без понимания что такое MES выстроить цифровизацию производства не получится. MES (Manufacturing Execution System) — система оперативного управления производством. Она охватывает всё, что происходит между выдачей задания и выпуском готовой продукции.

ERP отвечает за планирование ресурсов предприятия. SCADA управляет технологическими процессами и оборудованием. MES-система занимает промежуточный уровень: собирает данные от оборудования, фиксирует каждую операцию, каждый параметр, каждое отклонение и передаёт структурированную информацию в ERP.

MES-системы — это возможность видеть состояние производства не по итогам смены, а прямо сейчас.

 

Задачи и функции MES-систем

Задачи MES охватывают весь производственный цикл: от запуска партии до сдачи продукции на склад. На крупных предприятиях счёт идёт на часы: час простоя дробильного комплекса или печи — это конкретные потери в тоннах и рублях. MES переводит эти потери из категории неизбежных в категорию устранимых.

Основные функции MES охватывают 11 направлений. Ключевые из них:

• управление производственными заданиями и диспетчеризация;
• прослеживаемость партий и генеалогия продукции на каждом переделе;
• контроль качества в режиме реального времени;
• мониторинг состояния оборудования и управление техническим обслуживанием;
• учёт персонала и распределение рабочих ресурсов;
• сбор и анализ данных о производительности.

Главные задачи системы MES сводятся к трём: прозрачность производства, сокращение потерь и быстрая реакция на отклонения. Остановилось оборудование — система зафиксирует причину и длительность простоя. Партия не прошла контроль — MES укажет, на каком переделе возник брак.

Задачи систем MES включают интеграцию с внешними информационными системами. Без связи с ERP и АСУТП возможности системы используются лишь частично.

 

Преимущества MES

После внедрения предприятия фиксируют результаты по нескольким направлениям:

• снижение объёма незавершённого производства;
• сокращение доли брака за счёт раннего обнаружения отклонений;
• рост коэффициента использования оборудования;
• сокращение длительности производственного цикла;
• точный учёт себестоимости в разрезе каждой операции.

Функция MES как аналитического инструмента меняет логику управления: вместо разбора вчерашних потерь — работа с текущей ситуацией. Диспетчер видит отклонение в момент его возникновения, а не по итогам смены. Проблему устраняют до того, как она повлияла на выпуск.

Контроль качества в MES переходит из выборочного в сплошной режим. В металлургии, химической промышленности и горнодобыче отклонение от технологических параметров обходится дорого — система выявляет его прежде, чем брак уйдёт дальше по цепочке. Поэтому функции MES-систем по контролю качества входят в число приоритетных при внедрении.

MES фиксирует не только факт остановки оборудования, но и предысторию: загрузку, отклонения в параметрах работы, периодичность сбоев. Эти данные ложатся в основу планового обслуживания и позволяют переходить от реактивного ремонта к предупредительному.

 

Стандарты MES-систем

Основной стандарт для MES — ANSI/ISA-95. Он выстраивает иерархию уровней управления предприятием и разграничивает, какие функции MES-систем относятся к производственному уровню, а какие к ERP.

Стандарт задаёт модели данных и правила информационного обмена между уровнями. Это позволяет сравнивать системы по техническим критериям, а не по содержанию коммерческого предложения. Параллельно действует ISA-88 для предприятий с периодическими и дискретными производственными процессами. Его нередко применяют совместно с ISA-95.

Соответствие этим стандартам стало обязательным требованием при выборе MES на крупных объектах, в том числе в ходе тендеров. Российские предприятия, прошедшие через замену иностранного ПО, убедились в этом на собственном опыте. Система без подтверждённого соответствия стандартам создаёт риски при масштабировании и интеграции.

 

Внедрение на предприятии

Внедрение MES — поэтапный процесс, а не единовременное развёртывание. Запускать сразу все функции нецелесообразно. Рациональнее начать с конкретного узкого места, отработать его, зафиксировать результат и последовательно подключать новые участки.

Процесс начинается с диагностики: фиксируются текущие процессы, определяются узкие места, формируется перечень задач по приоритетам. После этого разрабатывается техническое задание и выбирается платформа. Затем систему подключают к оборудованию и ПО, настраивают интерфейсы под конкретные рабочие места. По итогам опытной эксплуатации решают, какие участки подключать следующими.

Два типичных просчёта при внедрении. Первый: нет интеграции с ERP — производственные данные остаются изолированными и на финансовое планирование не влияют. Второй: вопрос импортозамещения откладывается на потом, и предприятие оказывается привязанным к вендору, покинувшему рынок.

Сроки зависят от масштаба предприятия, числа переделов и готовности инфраструктуры. Пилотный проект на одном участке занимает в среднем три-шесть месяцев. Расширение на другие площадки идёт быстрее: типовые конфигурации сокращают этот срок.

 

MES от ГК «Цифра»

ГК «Цифра» разрабатывает цифровые продукты для управления промышленностью. В портфеле компании — решения для горнодобывающей, металлургической, нефтегазовой, химической отраслей и машиностроения.

«Цифра. Конструктор MES» - набор прикладных сервисов для оперативного управления производством, построен на платформе управления производством ZIIoT, включён в Реестр российского ПО и соответствует стандарту ANSI/ISA-95. Работает на отечественных операционных системах, включая Ред ОС, без зависимости от иностранных компонентов. Подходит для объектов критической информационной инфраструктуры.

«Цифра. Горный MES» — первое отечественное решение с подтверждённым соответствием ANSI/ISA-95 в горной промышленности. Система охватывает весь производственный контур: от карьера до отгрузки продукта с обогатительной фабрики. Обеспечивает сквозную прослеживаемость рудопотока, синхронизацию переделов и централизованный учёт энергоресурсов. Стыкуется с горно-геологическим ПО, ERP-платформами и АСУТП. По данным компании, основные функции MES в составе «Горного MES» дают рост производительности на 2–4%, повышение коэффициента использования оборудования на 3–6% и сокращение себестоимости готовой продукции на 1–2%.

Эксперты ГК «Цифра» проведут диагностику и подберут конфигурацию под задачи конкретного производства.