MES-системы – что это, какие задачи решают, функции и преимущества решений

Что такое MES-системы

Задачи и функции MES-систем

MES-система решает следующие задачи производственного предприятия:

1. Планирование производства: формирование графика работ, назначение сотрудникам задач, контроль за их выполнением.
2. Управление складом: учет материалов на всех складах, контроль их перемещений, точная фиксация местонахождения каждой единицы товара.
3. Мониторинг производственных мощностей: сбор данных о работе оборудования, анализ его состояния, прогнозирование выхода из строя, понимание реальной загрузки станков, техники, персонала.
4. Контроль качества продукции: проверка соответствия выпускаемых товаров заданным параметрам и стандартам, выявление брака и дефектов на ранних стадиях производства.
5. Обеспечение командной работы и производственной дисциплины: выстраивание связей между производственным цехом, инженерами и менеджментом.
6. Выполнение заказов в срок: оценка сроков исполнения заказов основывается на прозрачных фактических данных.
7. Оптимизация эксплуатации ресурсов: сбор и обработка данных и анализ рациональности использования сырья, материалов, электроэнергии, рабочего времени персонала.
8. Поддержка актуальности данных: оперативное реагирование на изменения спецификаций сырья и продукции.
9. Корректировка расписания производства на основе текущего спроса и доступных объемов: синхронизация всех сроков поставок и регулирование выпуска продукции в зависимости от срочности тех или иных работ.
10. Нормирование: формирование реальных норм выполнения по каждой операции на основе фактических данных.

Таким образом, MES-системы позволяют предприятиям управлять персоналом, запасами, оборудованием, финансовыми потоками и бизнес-процессами на всех этапах производства от поступления сырья на склад до отправки готовой продукции заказчикам.

К основным функциям MES-систем относятся:

• Оперативное и детальное календарное планирование производства.
• Распределение ресурсов, анализ, контроль и корректировка их состояния.
• Диспетчеризация производственных процессов в режиме реального времени.
• Сбор данных о материалах, процессах и операциях, контроль достоверности и качества НСИ.
• Управление техническим обслуживанием и ремонтами.
• Анализ и контроль производительности процессов.
• Ведение электронного документооборота, включая чертежи, рабочие инструкции, записи о партиях и проч.
• Управление персоналом, контроль его квалификации и полномочий.
• Координация технологических процессов и отслеживание готовой продукции.
• Ведение истории продукта в виде комплекса данных, связанных с его производством.

MES-системы чаще всего используют для планирования и регулирования деятельности не предприятия в целом, а его отдельных цехов, участков, подразделений.

Преимущества MES-системы

MES-системы позволяют повысить эффективность производства и снизить расходы без ущерба для надежности процессов и продукции, однако это не единственное их преимущество. Перечислим остальные плюсы:

1. Высокий контроль качества. Мониторинг данных осуществляется в режиме реального времени, что позволяет оперативно приостановить производство при первых признаках наличия проблем и минимизировать число переделок, брака, перерасхода и отходов. 
2. Увеличение продолжительности бесперебойной работы. Этому способствуют формирование реалистичных план-графиков и контроль их исполнения, своевременно произведенные диагностика и ТО, рациональное использование ресурсов. 
3. Повышение гибкости, скорости и приспосабливаемости бизнеса к изменениям рынка и требованиям конечного потребителя благодаря мониторингу всех процессов производства. 
4. Поддержка оптимального объема запасов. Система позволяет своевременно обновлять инвентаризационные данные с учетом расхода материалов, продажи продукции и утилизации брака. Планирование, закупки и отгрузки производятся в соответствии с реальными потребностями, что помогает сократить запасы незавершенного производства, экономить затраты на хранение, логистику, контроль запасов. 
5. Отказ от бумажного документооборота. Это обеспечивает и экономию средств, и минимизацию человеческого фактора, и оперативность передачи данных. 
6. Повышение качества мониторинга продукции и хранение ее истории. В систему поступают данные обо всех этапах производственного цикла, что способствует улучшению нормативного соответствия при соблюдении производителем отраслевых или государственных предписаний. 
7. Формирование данных о текущих производственных показателях, на основе чего расчет себестоимости продукции осуществляется более рационально.

В результате применения MES-системы возрастает конкурентоспособность и репутация компании. В первую очередь на это влияет стабильно высокое качество продукции и скорость выполнения производственных операций.

Стандарты MES

MES-системы разрабатываются на основе специализированных международных стандартов, в которых прописаны требования к их функционалу и интерфейсу. В США это стандарты ISA-95 и ISA-88, в остальных странах IEC 62264.1 — 62264.6. В России соответствующие стандарты зафиксированы в ГОСТ Р МЭК 62264-1-2014 «Интеграция систем управления предприятием». В международном стандарте ISO 55000:2014 и российском ГОСТ 18322-2016 и 57329-2016 приведены правила осуществления технического обслуживания и ремонта оборудования.

В соответствии со стандартом ISA-95 MES-система должна содержать функционал, позволяющий отвечать на вопросы:

• Что может быть произведено посредством доступных ресурсов?
• Как производить продукт?
• В какие сроки производить ту или иную продукцию?
• Когда и что, с задействованием каких ресурсов было произведено?

Следование стандартам упрощает взаимодействие между производителями и поставщиками, снижает риски ошибок при внедрении систем автоматизации на предприятия. Помимо этого, в стандартах определены требования к обмену данными между различными уровнями управления производством — в частности, между MES и ERP-системами.

Разница между MES и ERP-системами: что выбрать?

Интеграция MES и ERP

Комплексная работа MES и ERP-систем в компании обеспечивает построение единой системы управления предприятием и достижение уровня прозрачности операций, недоступного при применении этих систем по отдельности. Приведем пример. С помощью ERP-системы осуществляется планирование закупки и использования материалов, графика производства, отгрузки и доставки продукции и других масштабных процессов. Сформированный в ERP календарный план передается в MES и становится основой для составления и дальнейшей корректировки производственного расписания. 

При интеграции ERP и MES можно осуществлять достоверное и детальное прогнозирование всех аспектов деятельности предприятия. Прогнозирование на уровне ERP-системы отвечает на вопрос, какую продукцию производить, а в интеграции с MES-системой — на вопрос, как производить продукцию с более высокой прибылью и меньшим количеством отходов.

Интеграция MES с ERP также имеет ряд дополнительных преимуществ:

• Единая информационная среда. Это снижает временные издержки по использованию системы и денежные расходы на техническую поддержку.
• Повышение эффективности управления всеми ресурсами — финансами, сырьем, оборудованием, готовой продукцией, персоналом.
• Неизменно высокое качество продукции за счет постоянного серьезного контроля продукции на всех этапах изготовления.

В типовом случае MES и ERP системы взаимосвязаны по таким функциональным блокам, как ввод и хранение НСИ, планирование производства и производственный учет, управление реализацией продукции, складской учет. В итоге одновременное внедрение MES и ERP-систем позволяет снизить затраты и время на их ввод в эксплуатацию.

MES-системы в России

Первый интерес к MES-системам в России возник в 2010-х годах. Тогда было разработано несколько MES-систем российских производителей: «Фобос», «YSB.Enterprise.Mes» и «PolyPlan», предназначенных для дискретных производств, мелкосерийной и единичной позаказной продукции. Две последние из перечисленных систем перестали обновляться и развиваться, из первопроходцев на рынке остался только «Фобос». Однако на сегодняшний день в России разработаны еще две MES-системы, которые можно назвать зрелыми и рекомендовать для внедрения. Ниже мы расскажем про каждую из трех современных MES-систем.

1С:MES Оперативное управление производством

Основные функциональные блоки 1С:MES:

1. Управление данными о составе изделий. 
2. Управление портфелем производственных заказов. 
3. Формирование матрицы транспортировок. 
4. Расчет, планирование и перепланирование расписания производства. 
5. Формирование производственных заданий. 
6. Управление производственными операциями. 
7. Формирование сдельных нарядов. 
8. Отражение факта исполнения операции. 
9. Работа с производственными терминалами. 
10. Формирование отчетов о производстве за смену, о составе смены. 
11. Отражение в этапе производства фактически выполненных работ. 
12. Проведение контроля качества. 
13. Передача номенклатуры на склад.

Решение «1С:MES» доступно в электронной поставке как отдельная конфигурация, как модуль для «1С:УПП» и как лицензия для дочерних обществ и филиалов. Также разработано отраслевое решение «1С:Мясопереработка MES. Модуль для 1С:ERP».

MES «Фобос»

«Фобос» – система для предприятий с дискретным характером производства, позволяющая управлять процессами технологической подготовки, оперативного планирования и диспетчерского контроля. Решение предназначено для руководства, технологов, диспетчеров, мастеров, комплектовщиков, сотрудников ОТК и ремонтно-сервисной службы. Система «Фобос» может быть развернута на локальном сервере компании или в облачном сервисе.

Основные функциональные блоки:

1. Анализ и контроль текущего состояния производства, потребляемых ресурсов. 
2. Диспетчеризация и мониторинг обеспеченности производства. 
3. Планирование партий. 
4. Контроль и корректировка планирования. 
5. Расчет и анализ экономической эффективности. 
6. Контроль обеспечения производства. 
7. Формирование и коррекция производственных расписаний с оптимизацией по критериям. 
8. Коррекция перечня выполняемых заказов. 
9. Управление дефицитом и заделом. 
10. Формирование, корректировка и контроль полноты НСИ. 
11. Управление ремонтно-сервисными работами. 
12. Контроль качества и формирование отчетности.

Система «Фобос» применяется на предприятиях отрасли машиностроения, приборостроения, автомобилестроения, станкостроения с комплексным или специализированным производством.

Adeptik MES

«Adeptik MES» – система для управления оперативным производственным планированием и внутрицеховыми производственными процессами. Решение предназначено для прогнозирования и оценки реальной загрузки производства и сокращения простоев, отслеживания выполнения заказов и сменно-суточных заданий, проведения нормирования. «Adeptik MES» подходит для таких отраслей, как машиностроение, приборостроение, металлообработка, производство электротехнических и резинотехнических изделий, трубной и кабельной продукции. Система поддерживает интеграцию со сканерами штрих-кодов.

Основные функции «Adeptik MES»:

1. Выдача сменно-суточных заданий. 
2. Регистрация основных событий в цехе. 
3. Регистрация дополнительных данных у рабочих центров. 
4. Формирование логистических операций для перемещения полуфабрикатов. 
5. Формирование транспортировочных операций для материалов. 
6. Нормирование операций. 

«Adeptik MES» может использоваться в интеграции с другим решением того же производителя – системой «Adeptik APS», позволяющей осуществлять производственное планирование на основе технологий искусственного интеллекта. В совокупности системы обеспечивают планирование и контроль производственных операций, оптимизацию времени исполнения заказов, повышение дисциплины на производстве.

Внедрение MES-системы на предприятии

Внедрение MES-системы требует проведения комплекса подготовительных работ. К ним относится оцифровка технических процессов, формирование требований к планируемой системе и понимания, к решению каких задач и достижению каких результатов должно привести внедрение MES-системы.

По итогам предварительного анализа нужно выбрать подходящую систему. При выборе MES-системы важно учитывать следующие критерии:

• специфика и потребности предприятия;
• объем функционала;
• простота интерфейса;
• совокупная стоимость владения;
• сложность внедрения;
• возможности технической поддержки;
• масштабируемость;
• совместимость с другими программами.

Систему можно адаптировать под задачи и процессы на производстве, однако ее эффективность во многом зависит от качества внедрения и обучения пользователей.

Сам процесс внедрения может производиться по различным технологиям. Наиболее востребован классический проектный подход, подразумевающий комплексное внедрение с последовательной реализацией этапов, и технология Agile с более гибким планированием и короткими итерациями. Решение об оптимальности того или иного способа внедрения принимается руководством компании совместно с интегратором, реализующим проект внедрения.

Работники должны получить понимание, как выполнять те или иные действия в системе и для чего это нужно. Рекомендуем в процессе обучения сделать акцент на пользе системы для каждой из ролей специалистов, чтобы повысить мотивацию для полноценного использования ими доступного функционала.

Нужно наладить техническое сопровождение MES-системы, обеспечивающее ее бесперебойную работу, корректировку настроек и своевременность обновлений. Заложенные в MES-системы механизмы анализа позволяют оценивать эффективность от использования системы и при необходимости изменять ее конфигурацию.

Вывод

MES-системы позволяют предприятиям выйти на новый уровень планирования, отслеживания хода работ, управления производством и контроля качества продукции. Руководство и специалисты смогут сосредоточиться на нахождении вариантов оптимизации производства, на решении задач, связанных с развитием и масштабированием бизнеса, кастомизацией продукции согласно потребностям заказчиков.

Аналитики прогнозируют в ближайшее время интенсивное развитие MES-систем за счет внедрения в их функционал искусственного интеллекта для обработки больших массивов данных и прогнозирования на их основе сбоев в работе, поломок оборудования и других проблем, возникающих в ходе производства. Развитие технологии интернета вещей (IoT) повысить точность этих процессов, позволяя передавать в систему данные, собираемые с установленных на оборудовании датчиков. Это повысит конкурентоспособность, эффективность и позволит реализовать концепцию бережливого производства, сокращая объем отходов.