Блог

Управление производством с помощью информационных систем

Широкое внедрение информационных технологий для сбора и анализа данных в рамках производственных процессов  существенно повышает эффективность производства. В разных отраслях прогресс идет по-разному.


MES, управление производством, ERP
Уровни управления производством
Говоря об управление производством, мы имеем ввиду автоматизацию в том или ином виде - от локальной автоматизации какого-то конкретного участка, до полной автоматизации всего завода. 

Как автоматизировать производство ВПИ мы уже писали в статье «Автоматизация производства тротуарной плитки с помощью систем машинного зрения и нейросетей»


Мировым лидером по промышленной автоматизации является Южная Корея, Япония и Германия. В этих странах большая часть производственных процессов автоматизирована практически во всех отраслях. 
Главной причиной низкой производительности в России являются отсталые методы в производстве. Несмотря на глобальную автоматизацию , в России главную работу продолжают выполнять люди, в тот момент, когда в других странах те же задачи выполняются автоматически. 

Немного теории

Любое производство состоит из набора агрегатов, которые оказывают физическое воздействие на сырье и полуфабрикаты. В отрасли ВПИ агрегаторы - это конвейер, весовая тележка, бетоносмеситель, загрузочный ящик бетоноформовочной машины и тд. Которые можно объединить в законченные технологические процессы, такие как: 
  1. подготовка бетонной смеси, 
  2. прессование, 
  3. набор прочности, 
  4. выгрузка. 

Несколько связанных технологических процессов составляют передел - логически законченный этап производства в результате которого можно физически наблюдать полуфабрикат либо готовый продукт. Классический подход в вибропрессовании всегда подразумевал два передела: мокрая и сухая сторона. Но в последнее время набирает популярность третий передел - дополнительная обработка, или облагораживание продукции. 

Последовательно расположенные переделы составляют производственную линию, или привычным словом - завод. Завод отвечает за выпуск партии продукции, состоящий из набора номенклатуры указанной в задании. 
Таким образом, производство или завод, это система, состоящая из переделов,на которых происходят технологические процессы, состоящие из агрегатов. 
Для иллюстрации этапов проникновения информационных технологий в производственный процесс прибегнем к следующей классификации:

Процессы, протекающие в производственной системе отражаются в информационной системе предприятия. Для наглядности, примеры данных на разных уровнях:


MES, управление предприятияем, системы учета на производстве
Таким образом, информационные системы проникают во все участки и процессы производства, а значит, могу предоставлять достоверную информацию и показывать максимально полную картину для управления производством.

Текущее состояние отрасли ВПИ

Современная отрасль вибропрессования в мире состоит из нескольких десятков тысяч производственных линий со сроком эксплуатации до 30 лет. С точки зрения уровня внедрения информационных систем ее всю можно отнести к второму поколению, появившемуся в 90х годах и исчерпывающему себя к концу 2010х. Характерными признаками этого поколения информационных систем является:
  • избирательный сбор статистики по установкам работы агрегатов и технологических этапов;
  • при этом достаточно развитая система планирование ресурсов предприятия (ERP) на уровне завода;
  • скудная информация о фактическом состоянии дел на всех уровнях производственной иерархии из-за недостатка средств измерения;
  • ограниченные аналитические возможности по причине скудности исходных данных и неразвитости программного обеспечения;
  • фактически отсутствуют автоматические способы формирования отчетности. Автоматическая корректировка водоцементного отношения при приготовлении бетонной смеси является чуть ли ни единственным исключением.

Перспективные решения готовые к внедрению

Флагманская выставка отрасли BAUMA в 2022г показала, что все ведущие машинопроизводители пересмотрели свое отношение к информационным системам, и стали уделять им гораздо большее внимание. Это выразилось в выпуск ряда продуктов и решений, которые уже сегодня начинают менять состояние отрасли к лучшему. 
К сожалению все это относится к новым поставкам оборудования и почти не распространяется на действующее линии - их модернизировать не возможно.  Идет упор на локальную автоматизацию.

Особенности современных систем, предлагаемых машинопроизводителями:
  • собирается и архивируется вся статистика связанная с настройками (плановыми значениями);
  • с помощью современных систем, основанных на машинном зрении и искусственном интеллекте можно осуществлять контроль технологических операций автоматически: измерение высоты изделий, измерение веса и плотности, контроль дефектов;
  • появилась точечная интеграция измерительных средств в информационною систему предприятия, появилась возможность обмена данными между уровнями управления завода и учетной системой предприятия;
  • средства анализа стали гораздо более развиты, но все еще не применимы на высоких уровнях иерархии, связывающих технологические процессы с результатами работы завода.
Уровень развития информационных систем представленный в самых передовых решениях и готовых к внедрению уже отчетливо виден в программах управления заводами.

Широкое внедрение систем автоматического контроля  только зарождается, системы таких производителей как R&W, IBEA, Quatromatic только начинают широкое опытно промышленное применение. На рынок пытаются выходить и другие производители, в силу доступности технологий. Объединение всех данных отрасли в общей системе управления производством (MES) пока является прогнозом, логически вытекающим из потребностей дальнейшего повышения уровня автоматизации. 

В течении ближайших лет нам еще предстоит увидеть попытки создания и внедрения подобного класса систем. Но базируясь на наблюдении трендов в смежных,  более продвинутых отраслях, управление производством с помощью информационных систем логический этап развития отрасли ВПИ. 

И первым шагом к такому производству является локальная автоматизация - внедрение автоматической системы контроля качества продукции и сбора производственной статистики всей произведенной продукции на производстве. Сегодня - это самый простой шаг. В виду доступности системы, как в России, так и за ее пределами. А также прозрачного и понятного алгоритма работы. 
Одной из таких установок как раз и является система автоматического контроля качества QuatroPBC. 
Индустрия 4.0 Производство