info@konstanta-it.ru
Развитие цифровых сервисов на базе MES
MES – ЭТО НЕ ТОЛЬКО ТОЧНАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ
Начнем с тех сервисов, которые мы уже присутствуют на небольшом количестве российских предприятий.
Внутрицеховое планирование
- руководитель производства
- Повышение % исполнения планов
- Снижение зависимости от человека
Пару слов про саму задачу: производству необходимо понять, каким образом исполнять заявку на производство, получаемую от коммерческой службы/логистов/службы планирования. При этом происходит оценка исполнимости заявки, на основании которой в заявку могут быть внесены какие-то корректировки. Важным результатом этого процесса является распределение заявки между рабочими центрами: цехами, участками, а иногда и единицами оборудования. Как правило, такая задача решается через построение производственного расписания:
На диаграмме Ганта отображается информация по каждой производственной единице оборудования, о том, сколько времени и чем она будет загружена.
Те редкие варианты решения этой задачи, которые уже встречаются, имеют достаточно серьезные точки для роста. В настоящий момент они построены по принципу, согласно которому система служит помощником в части визуализации, ускоряющим операции отрисовки расписания, но не в части его оптимизации, оптимизацией продолжает заниматься человек.
Главная точка роста в этих задачах – это оптимизационные алгоритмы, которые позволят строить расписание, принимая во внимание не только ограничения, но и критерии оптимизации.
Анализ производительности оборудования
- руководитель производства
- Повышение производительности
- Оценка необходимости инвестиций
Ведя оперативный учет в системе производства (в MES), предприятия могли получить по каждой единице оборудования примерно такую картину:
Несмотря на то, что информация о выпусках все еще была сильно дискретной, уже можно было увидеть в какие моменты времени произошли выпуски, где возникли простои, просадки по скорости или ускорения. До недавних пор, это была, по сути, максимально возможная оперативность данных.
Когда в молочной отрасли возникла задача интеграции с ГИС «Честный знак», многие переработчики установили на фасовочное оборудование дополнительные камеры технического зрения. С их помощью, по фасовочному оборудованию можно получать более точную картину:
- когда оборудование стояло,
- когда оборудование работало,
- с какой скоростью оно при этом работало,
- какой был процент отбраковки.
На основании этих данных можно считать интегральный показатель ОЕЕ и анализировать эффективность работы оборудования.
Для оценки эффективности некоторых производственных участкам, где частота учета выпуска высокая, установка камер технического зрения не обязательна. Например, если говорить про мясопереработку, где процесс куттерирования занимает от 10 до 15 минут, то похожие графики можно строить с достаточно высокой для принятия решений степенью точности, просто на основании учета в MES.
Через такой анализ эффективности и производительности руководители производства определяют «узкие места» на производстве и начинают работу над ними. Если планируется приобретение дополнительного оборудования, то, опираясь на эту информацию можно проанализировать, насколько это целесообразно. Действительно ли необходимы инвестиции или имеется «запас прочности», скрытый в текущей низкой эффективности эксплуатации.
Ежедневная себестоимость
- финансовый директор
- Оценка производства через деньги
- Контроль маржинальности сделок
Поскольку в MES решается задача прослеживаемости, в конце дня по каждой партии продукта известно, из чего она получилась, какое количество сырья и материалов было потрачено. Для расчета себестоимости остается только добавить к этой информации цены. Такая задача может решаться как на стороне MES, так и на стороне ERP-системы.
Чаще всего заказчиками такого решения являются финансовые директора. У них и есть дополнительный интерес – возможность оперативной оценки результатов производства в понятных им денежных единицах, а не в килограммах, штуках и т.п.
Дальше рассмотрим те сервисы, которые должны появиться на базе MES в пищевой промышленности в ближайшем будущем.
Автоматическая оптимизация рецептур
- главный технолог
- Снижение себестоимости продукции
Рецептура – это количество тех ингредиентов, которые мы должны добавить для получения какого-то продукта, либо полуфабриката. При этом каждый из этих ингредиентов имеет свою цену. Задача оптимизации здесь – при изменении цены изменить количество ингредиентов таким образом, чтобы получилась оптимальная стоимость полуфабриката или продукта.
При оптимизации должны учитываться некоторые технологические ограничения. Во-первых, это необходимость стандартизации продукта. Например, в плавленых сырах стандартизируют выходящий полуфабрикат по содержанию жира, белка и сухих веществ. Независимо от того, какую мы сегодня использовали рецептуру, содержание жира, белка и сухого вещества в конечном продукте должно быть одинаковое. Точно также это делается в мясопереработке. Там это соотношение жирного и постного мяса.
Во-вторых, есть технологические ограничения, которые говорят о том, что какой-то ингредиент обязательно должен быть добавлен, и что его содержание должны быть в рамках определенного диапазона. Например, шпик в фарше должен занимать от 10% до 13% веса этого фарша.
Учесть и посчитать все эти факторы вручную – непростая задача. А вот для программного продукта это вполне по силам, такие задачи решают студенты технологически вузов в рамках их программы обучения.
Главное, что нужно сделать для внедрения такого сервиса в бизнес – это перестроить мышление технологов, научить их работать с настройкой ограничений оптимизации, вместо того чтобы вручную пересчитывать рецептуры. Таким образом предприятие сможет получить уникальную рецептуру для каждой партии продукции, оптимизированную по стоимости, исходя из входных параметров используемого сырья.
Интеллектуальная оптимизация технологии производства
- главный технолог
- Снижение себестоимости продукции
- Повышение качества продукта
До появления MES-систем на предприятиях оцифрованные данные по производству имелись обычно только на уровне «вход-выход». Предприятия знали, сколько сегодня потратили сырья, сколько получилось готового продукта и могли сопоставить эти показатели с нормативом.
С внедрением MES-системы появилось куда больше оцифрованных данных:
- потери при каждой производственной операции,
- результаты лабораторных испытаний в процессе этих операциях для сырья, полуфабрикатов, продуктов,
- параметры технологического процесса, которые тем или иным образом влияют на качество продукта или на получающийся выход этого продукта.
Вся эта информация стала доступной для статистического анализа. Но работать с таким большим объемом данных, не имея специальных средств, достаточно сложно. Об этом говорил Александр Попушой, когда делился опытом ОАО «Карат» на конференции «Цифровизация пищевой отрасли»: аналитические средства появились, но пока они позволяют решать задачу в очень упрощенном виде.
Решить задачу более качественно позволит искусственный интеллект (ИИ). ИИ может быть применен, чтобы обработать информацию и передать технологу уже не просто массив данных, а рекомендации. При этом технолог может подтверждать эти рекомендации, либо их опровергать, обучая тем самым ИИ, либо вводить дополнительные параметры, ограничивающие рекомендации ИИ. Как и в случае с оптимизацией рецептур, внедрение такого сервиса требует серьезного перестроения процесса работы технологов.
Цена такого решения высокая, но ценность перевешивает – даже те упрощенные средства анализа, которые применяет «Карат» и другие предприятия, использующие MES, позволяют получить гораздо больше инсайтов о том, что влияет на качество и себестоимость продукции. Экономический эффект от таких изменений обычно настолько велик, что внедрение MES окупается за месяцы, а не за годы.
Имитационное моделирование
- директор по производству
- Оптимизация маржинальности производства
- Оптимизация загрузки производства
К руководителям производства часто обращаются с вопросами:
- «Что будет, если увеличится стоимость конкретного сырья?»
- «Нужно ли нам покупать сырье нового поставщика по более высокой стоимость, но с более хорошими качественными показателями?»
- «Какую продукцию нам сегодня производить, исходя из того, что поменялась конъюнктура рынка и некоторые наши продукты стали менее рентабельны?»
- «Сколько мы сможем производить, если добавим вот такую единицу оборудования» и т.д.
Имитационные модели предназначены как раз для того, чтобы просчитывать последствия потенциальных изменений. Получая имитационную модель, например, в части производства, предприятие не только повышает качество принятия столь важных решений, но и, за счет существенного ускорения и упрощения процесса, получает возможность просчитывать в разы, а иногда и в десятки раз больше потенциальных изменений. Это критически важно для тех предприятий, стратегия которых подразумевает быстрое реагирование на изменения рынка и других внешних факторов.
КАКИЕ ЕЩЕ СЕРВИСЫ МОЖНО РЕАЛИЗОВАТЬ НА БАЗЕ MES?
603093, Россия, Нижний Новгород, Родионова, 23
info@konstanta-it.ru
8 (831) 28-28-227