Модернизация информационной системы управления на ОАО "RONEe'S"

Система управления производством

Системы управления производством (MES-системы) представляют собой инструментальные системы, позволяющие создавать приложения, описывающие все стадии производства продукта от сырья до товара. Основой таких систем являются базы данных с определенной системой отношений полей в таблицах. С их помощью описываются характеристики технологического процесса, маршруты движения продуктов, контрольные точки. На рис.6 показана условная схема прохождения продукта через контрольные точки, в которых формируются количественные характеристики технологического процесса, в том числе на основе данных, поступающих с технологического уровня.

Рисунок 6 – Определение контрольных точек производства продукта

Большинство MES-систем являются открытыми продуктами, способными поставлять данные во внешний мир, включая мир корпоративных сетей.

В качестве системы визуализации для InTrack используется SCADA-пакет InTouch. Основной механизм передачи данных из приложения InTrack определяют объекты OLE Automation, встраиваемые в приложение InTouch.

2.3.3 Системы управления активами предприятия

Под активами предприятия понимаются все принадлежащие предприятию ценности. Активы разделяются на оборотные фонды (текущие активы circular/working assets) и основные (долгосрочные активы fixed assets) фонды. Под оборотными фондами понимаются запасы продукции, сырья, полуфабрикаты, дебиторская задолженность, денежные средства, ценные бумаги. Основные фонды включают в себя материальные средства: оборудование, здания.

Инструментальные средства для создания систем управления активами предоставляются программными продуктами EAM (Enterprise Assets Management), которые разделяются по ориентации на основные и оборотные фонды. К интеграционному уровню следует отнести, прежде всего, модули, касающиеся управления основными фондами, поскольку состояние промышленного оборудования, его диагностика, степень износа должны постоянно контролироваться как в рамках планового регламента, так и по фактическому текущему состоянию с фиксацией событий при выходе из строя какого-нибудь элемента оборудования, возникновения сбоев в работе оборудования и т.п.

Основные модули, включаемые в пакеты управления основными фондами, содержат поддержку следующих функций:

- описание всех элементов оборудования; допустимо иерархическое описание элементов-сущностей;

- создание заказов на выполнение работ, планирование; слежение за ходом выполнения работ, закрытие заказов;

- превентивная, предупредительная поддержка оборудования;

- инвентаризация;

- поставка оборудования.

В рамках подсистем EAM вводятся maintenance-данные. Обновление данных осуществляется через каналы связи с технологическими подсистемами. Фактически, при получении информации из SCADA-систем и баз данных реального времени отслеживается отклонение данных от спецификации. При обнаружении заданной (описанной) ситуации EAM-программа будет формировать заказ на выполнение ремонтных или иных работ.

2.3.4 Web-решения

Тема доступа к данным производственного технологического процесса с любого компьютера предприятия, с любой подсистемы стала актуальной. Поставщиками технологической информации могут быть приложения SCADA (один из основных компонентов автоматизированной системы управления технологическим процессом, АСУТП), а также различного типа клиентские приложения, которые могут предоставлять соответствующие производственному процессу в огромном объеме данные в приемлемом для пользователя виде.

В решениях с поддержкой обмена информацией через Internet/Intranet кроме технологического сервера как поставщика данных и клиента как получателя информации, задействован также Web-сервер (рис. 7).

Рисунок 7 – Клиенты и серверы Web

Предлагается специальное программные средства, реализованное как расширение Web-серверов. Остановимся на Plant2Net от CiTechnologies.

Программное средство Plant2Net также является расширением Microsoft Web-сервера. Источником технологических данных для него является БДРВ Plant2Business Server. Для просмотра данных через браузер MS Explorer предлагается использовать специальные средства для отображения значений различных переменных БДРВ Plant2Business Server, статистической информации, списков данных, гистограмм и трендов. Все, что регистрируется в БДРВ Plant2Business Server в виде переменных, алармов, трендов доступно и Web-клиентам.

Проблемные задачи, такие как поддержка MES, EAM, сохранение информации в БДРВ, поддержка Internet-решений, должны решать, и решают все продукты интеграционного слоя, но выбор произвольных систем от разных производителей не всегда возможен из-за отсутствия коммуникаций между ними. Так, выбор Plant2Net в качестве Web-предполагает обязательное применение Plant2Business Server как БДРВ. Использование InTrack как MES-системы сопровождается выбором InTouch как системы визуализации.

2.4 Схемы реализаций интегрированных информационных систем

На предприятии существует три типовые варианта построения систем:

·                   иерархический вариант (рис.8) характеризуется тем, что выбранные технологические данные или realtime-данные поднимаются с уровня технологических систем на интеграционный уровень. Далее часть realtime-данных и выбранные product- и maintenance-данные поднимаются на уровень бизнес-приложений. Аналогичным образом через интеграционный уровень должны осуществляться управляющие воздействия на технологические приложения со стороны бизнес-уровня;

·                   централизованный вариант ориентирован на постоянное сохранение всей технологической информации на интеграционном уровне: приложения верхнего (бизнес-уровня) и нижнего (технологического уровня) при необходимости обращаются к данным, хранящимся в инфраструктуре интеграционных систем, при этом, не обязательно сохраняя обработанную информацию на своем уровне. Соответствующее приложение, например, бизнес-уровня по известному алгоритму всегда может получить результат, запросив данные с интеграционного уровня. По конфигурации централизованная система аналогична иерархической, но направления информационных потоков и потоков управления отличаются;

Рисунок 8 – Иерархический вариант

·                   диспетчерский вариант (рис. 9) предполагает, что интеграционные приложения распределены по цехам. Например, в каждом цехе имеется своя БДРВ, клиентское или серверное SCADA-приложение, которое является приложением главного диспетчера, но распределенным по цехам. MES-решение включает один сервер базы данных и клиентские приложения, реализованные в цехах.

Рисунок 9 – Диспетчерский вариант

В представленном курсовом проекте информационная система носит смешанный характер.

2.5 ERP-системы

ERP (Enterprise Resource Planning) - планирование ресурсов предприятия, называемая иногда также планированием ресурсов в масштабе предприятия (Enterprise-wide Resource Planning). В основе ERP лежит принцип создания единого хранилища данных (репозитария), содержащего всю деловую информацию, накопленную организацией в процессе ведения бизнеса, в частности финансовую информацию, данные, связанные с производством, управлением персоналом, и любые другие данные. Наличие репозитария избавляет от необходимости передавать данные от приложения к приложению. Кроме того, любая часть информации, которой располагает данная организация, становится одновременно доступной для всех работников, обладающих соответствующими полномочиями.

Концепция ERP нашла широкое применение, поскольку планирование ресурсов позволяло сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата. Стандарт ERP позволил объединить все ресурсы предприятия и повысить эффективность управления ими.

Основное отличие ERP-систем среднего уровня от ERP-систем для крупных предприятий состоит в ограниченности решаемых задач и относительной простоте используемых технологий.

Этап выбора системы управлением предприятия является одним из самых важных, и руководство предприятия должно быть крайне заинтересовано в выборе правильного решения. Любой проект в области автоматизации должен рассматриваться предприятием как стратегическое вложение средств, которое должно окупиться за счет усовершенствования управленческих процессов, повышения эффективности производства, сокращения издержек, и ставиться на один уровень с приобретением, например, новой производственной линии или строительством цеха.

В первую очередь руководство предприятия должно определить требования, предъявляемые к системе (в частности, какие функциональные области и какие типы производства она должна охватывать, какую техническую платформу использовать, какие производить документы), и составить документ "Требования к компьютерной системе". Этот документ предназначен, прежде всего, для самого предприятия, так как в нем описаны все характеристики новой системы и содержатся критерии для сравнения разных систем управления предприятием по заранее определенным параметрам: на его основании осуществляется выбор ERP-системы.

С развитием систем электронной торговли (e-commerce) и попытками встроить ERP-системы в управление производством возникла необходимость взаимодействия цеховой и административной информационной структуры. Являясь важнейшим компонентом общей интеграции предприятия, это взаимодействие быстро становится необходимой вехой на пути повышения его эффективности и гибкости. При этом наилучшим способом такой интеграции является методология снизу вверх от цехового уровня до уровня руководства.

Внедрение систем планирования бизнес-ресурсов предприятия (ERP-систем) в системы управления производством привело к необходимости взаимодействия цеховой и административной информационной структуры.

Реальной основой эффективности работы производственного участка является информация, поступающая снизу вверх в реальном времени (т.е. оперативная технологическая информация). Это утверждение опирается на следующие предположения:

- оперативная технологическая информация попадает в нужные руки в нужном контексте;

- оперативная информация передается также и в административные системы, так что снабженцы могут получать истинные цифры запасов материалов и загрузки оборудования;

- потребители имеют возможность получать все необходимые сведения об исполнении их заказов;

- руководство завода может быть уверено, что получает истинную информацию о длительностях циклов производства, издержках, загрузке рабочей силы и оборудования;

- главные бухгалтеры могут получать сведения о выпуске продукции и обороте капитала на основе фактических событий.

Оперативную информацию, отражающую реально происходящие технологические события получают операторы станков и оборудования. Если связать операторов между собой, то потоки информации, поступающей в реальном времени, будут пронизывать все предприятие. Подключение к ним администрации обеспечит поступление оперативных данных в бизнес-системы и системы планирования бизнес-ресурсов. Доступ из ERP-систем к оперативным данным приведёт к улучшению показателей, связанных с эффективностью производства.

Предлагается внедрить ERP-систему типа SAP R/3.

2.6 LIMS – система

Не секрет, что для большинства отраслей промышленности процесс производства в значительной степени зависит от работы технической или испытательной лаборатории. Например, в непрерывных производствах, где технологические процессы постоянно контролируются и корректируются со стороны центральной заводской лаборатории. Ежедневно в ней проводятся сотни и даже тысячи различных анализов с учётом множества технических и регламентирующих документов. Это огромный рутинный и ответственный труд, который чрезвычайно нуждается в автоматизации. 

Решать задачи автоматизации деятельности лаборатории призваны LIMS -Laboratory Information Management System - Система Управления Лабораторной Информацией. Современные LIMS - это информационная технология, предназначенная для получения достоверной информации по результатам испытаний и позволяющая оптимизировать все аспекты управления деятельностью лаборатории.

А если проще, то это специализированные программные средства, имеющие средства автоматизации всего, что делается в лаборатории и вокруг неё, начиная от планирования испытаний и управления жизненным циклом образцов и заканчивая работой со штрих-кодами и авторизацией электронной подписи пользователя.

В современной рыночной экономике огромное внимание уделяется проблемам качества. Это обусловлено наличием конкурентной среды. Между качеством и эффективностью производства существует прямая связь. Повышение качества способствует повышению эффективности производства, приводя к снижению затрат и увеличению доли рынка для данного предприятия.

Требования к качеству на международном уровне определены стандартами ISO серии 9000. Стандарты ISO 9000 установили единый, признанный в мире подход к договорным условиям по оценке систем качества и одновременно регламентировали отношения между производителями и потребителями продукции. Внедрение их способствует повышению конкурентоспособности предприятий (особенно за рубежом).

Важнейшей составляющей всей системы качества является качество продукции, которое определяется экспериментальным путем в технических лабораториях (отделах технического контроля).

Лаборатория, с одной стороны, должна получить информацию о ходе технологического процесса, с другой - предоставить информацию о том, что требования, предъявляемые к продукции, выполнены в полном объеме, и продукция соответствует зафиксированным нормам. Возрастает и интенсифицируется поток информации, растут требования к квалификации персонала, аналитическому оборудованию, качеству поступающего сырья, остро стоит вопрос о качестве самих испытаний.

Удовлетворить все требования, выдвигаемые системой контроля качества в лабораториях, невозможно без автоматизации лабораторий, и LIMS является той системой, которая может сделать это.

Лабораторно-Информационные Системы качественно меняют облик любой лаборатории, описывая все этапы управления анализами и работой с образцами, начиная с момента появления их в лаборатории и заканчивая проведением анализов и получением результатов.

Итак, большинство LIMS-продуктов позволяют лаборатории:

• регистрировать запросы на работы;

• получать и записывать аналитические данные;

• отслеживать и сообщать о невыполненных заказах по образцам/методам;

• планировать работы;

• отслеживать качество всех аналитических работ;

• утверждать аналитические данные для клиентского выпуска;

• печатать аналитические таблицы;

• печатать и записывать аналитические отчёты и счета;

• защищать доступ к любым данным;

• отслеживать и локализовать записи для образцов;

• отслеживать и сообщать о любых проверках качества в лаборатории;

• выполнять управление лабораторией с точки зрения производственной и финансовой статистики и клиентской информации (имена, адреса, торговые представители и т.д.).

Использование лабораторно-информационных систем компании в качестве инструмента для управления качеством продукции приводит к повышению эффективности бизнеса за счет:

• создания системы управления качеством продукции, удовлетворяющей требованиям международных (ISO 9001:2000, GLP, GALP, GMP) и внутренних (ГОСТ Р ИСО серии 5725 - 2002, ГОСТ Р ИСО 9001-2001, ГОСТ 24297-87) стандартов и требований, поддержание ее на современном уровне;

• улучшения ключевых показателей качества товарной продукции;

• сокращения затрат на управление несоответствующей продукцией;

• предоставления потребителю достоверной информации о том, что требования, предъявляемые к качеству продукции, выполняются в полном объеме;

• интеграции информационной базы системы управления качеством продукции в автоматизированные системы управления предприятием (MES, ERP).

Задачи, связанные с проблемой качества, могут решаться на разных уровнях. С одной стороны, это LIMS, перекрывающие весь спектр требований, предъявляемых к ним со стороны лабораторий. С другой стороны, это средства ERP-уровня, в реальном времени управляющие производственно-хозяйственной деятельностью предприятия в целом. На этом уровне принятие эффективных управленческих решений требует анализа информации о качественных характеристиках сырья, полупродуктов и конечной продукции.

Такая информация важна и для управления закупками, и для планирования и поддержки производства, и для поставок. Таким образом, если не сама лаборатория, то, по крайней мере, результаты её деятельности представляют большой интерес для ERP-систем. Вообще говоря, ERP-системы не берут на себя задачи по управлению лабораториями. Задача этих систем – управление финансами, кадрами, поставками, отгрузками и т.п. Но без информации по качеству, поступающей из лабораторных подразделений, на ERP-уровне обойтись трудно.

Если LIMS функционирует автономно, то это означает, что ввод и вывод указанной выше информации осуществляется вручную. Там, где на долю лаборатории выпадает большая функциональная нагрузка, такое положение дел не может устраивать. И в этом случае всегда встаёт вопрос об интеграции.

С другой стороны, и деятельность лаборатории не обходится без поступающей с верхних уровней информации. Действительно, графики и объём лабораторных испытаний прямо зависят от планируемого выпуска продукции и других процессов, связанных с общим управлением производством и происходящих на ERP-уровне.

3. РАЗРАБОТКА СЕТИ

3.1 Топология сети

Современная система управления предприятия не мыслима без создания единой сети. Главная цель, которая преследуется при соединении компьютеров в единую сеть - это возможность использования ресурсов каждого компьютера всеми пользователями сети. Для того чтобы реализовать эту возможность, компьютеры, подсоединенные к сети, должны иметь необходимые для этого средства взаимодействия с другими компьютерами сети.

Различают три наиболее распространенные топологии - с общей шинной, кольцевая и звездообразная.

Интегрированная сеть управления ОАО «RONEe`S» имеет конфигурацию типа «звезда».

Сети со звездообразной топологией поддерживают технологию Ethernet, что позволяет увеличить пропускную способность сети в десятки и даже сотни раз (разумеется, при использовании соответствующих сетевых адаптеров и кабелей). Ethernet - это самый распространенный на сегодняшний день стандарт локальных сетей. Общее количество сетей, использующих в настоящее время Ethernet, оценивается в 5 миллионов, а количество компьютеров, работающих с установленными сетевыми адаптерами Ethernet - в 50 миллионов.

Для построения сети со звездообразной архитектурой в центре сети необходимо поместить маршрутизатор. Его основная функция - обеспечение связи между подсетями и передача данных по оптимальным маршрутам.

В каждой из подсетей, образующих сеть, все компьютеры не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Такая структура надежнее, поскольку в случае выхода из строя одной из рабочих станций предприятия, все остальные сохраняют работоспособность.

Страницы: 1, 2, 3, 4