Система управления производственными процессами от компании «Диполь» открывает двери в Индустрию 4.0

Система управления производственными процессами от компании «Диполь» открывает двери в Индустрию 4.0

29 Августа 2019

Автор статьи:
Сергей Быханов, руководитель направления АПП

История цивилизации насчитывает три промышленные революции, без результатов которых уже сложно представить жизнь современного человека.

В первой революции был совершен шаг от аграрной экономики к промышленному производству и развитию транспорта. Прорывными в тот период были водяные и паровые двигатели, ткацкие станки, механические устройства, появление металлургии и транспорта.

В следующую фазу развития человечества мы пришли с достижениями в области энергетики, нефтяной и химической промышленности, металлургии, а также с телефонией и телеграфом. Результатом второй промышленной революции стало появление поточного производства и разделение труда, строительство железных дорог и всеобщей электрификации.

С инновациями в области электроники и цифровых технологий начался третий этап развития. Компьютеризация коснулась всех производственных процессов, идет повсеместное применение инфокоммуникационных технологии и внедрение программных сред для управления жизнедеятельностью предприятий и людей. Проводится автоматизация процессов с применением робототехники. Появился Интернет Людей и социальные сети.

И вот, имея на руках огромный пул технологий, человечество вступает в эпоху четвертой промышленной революции, получившей название Индустрия 4.0.

В настоящее время идет построение глобальных промышленных сетей, переориентация на возобновляемые источники энергии, переход от металлургии к использованию композитных материалов, активно развиваются технологии 3D-печати и интернета вещей. Люди обсуждают применение возможностей нейросетей, биотехнологий, генной инженерии. Строится самоуправляемый транспорт и исследуется искусственный интеллект. Современные разработки позволяют: внедрить распределенное производство и энергетику; организовать сетевой коллективный доступ и потребление; исключить посредников на пути к производителю; построить экономику совместного потребления.

Технологические компоненты Индустрии 4.0

Рис. 1. Технологические компоненты Индустрии 4.0

Индустрия 4.0 дает понимание причин и деталей происходящих производственных процессов, позволяет строить прогнозы на основании имеющихся цифровых данных и прогнозировать реакцию систем в случае изменения условий внешней среды.

Этапы развития Индустрии 4.0

Рис. 2. Этапы развития Индустрии 4.0

Конечно, чтобы подробно описать все компоненты Индустрии 4.0 требуется отдельный детальный рассказ. И к этой теме мы еще вернемся в других наших статьях .

«К.У.П.О.Л.» - начало

В 2015 году, предвидя основные тенденции развития промышленности, в компании «Диполь» зародилась идея создания современной MES -системы и таким образом стать составляющей Индустрии 4.0. Воплощением этой идеи стал «К.У.П.О.Л.» - Комплект Управления Производством и Организация Логистики. На всем протяжении создания этого продукта его разработчики отслеживали тенденции развития рынка и пополняли систему новыми возможностями и функционалом, расширяя горизонты применения и доступный уровень интеграции. Система «К.У.П.О.Л.» стала воплощением знаний и опыта специалистов «Диполь», а также решений отечественных разработчиков многопользовательских программных сред.

MES (Manufacturing Execution System) — производственная исполнительная система. MES — это специализированные программные комплексы, предназначенные для оперативного планирования, синхронизации, координации, анализа и оптимизации выпуска продукции в рамках какого-либо производства.

Другим ключевым событием для системы К.У.П.О.Л. стало прохождение регистрации в Роспатенте и получение Свидетельства о регистрации программ ЭВМ №2019618034 и №2019618297 .

Серверная часть Клиентская часть

Рис. 2.1.Серверная часть и Клиентская часть

Что такое «К.У.П.О.Л.»?

«К.У.П.О.Л.» является программной средой, объединяющей инженерно-технические подразделения, снабжение, склад, рабочие места и технологическое оборудование посредством локальной вычислительной сети предприятия и позволяющей проводить оперативное управление производственным циклом изготовления изделий.

Функциональная схема системы управления «К.У.П.О.Л.»

Рис. 3. Функциональная схема системы управления «К.У.П.О.Л.»

Система «К.У.П.О.Л.» позволяет:

  • вести каталоги конструкторской и технологической документации по изделиям, инструмента, изделий и оборудования;
  • вести подготовку производства изделий электронной радиопромышленности;
  • разрабатывать маршруты изготовления изделия между цехами, участками и рабочими местами;
  • регламентировать доступ к работе в системе согласно ролей и квалификаций персонала предприятия;
  • обеспечивать следование маршрутам изготовления и соблюдение технологической дисциплины на предприятии;
  • вести календарное планирование перед размещением изделия на производстве;
  • хранить информацию о каждом произведенном изделии, его комплектующих, и извлекать ее для анализа причин отказов («прослеживаемость»);
  • вести складской учет изделий и комплектующих, как в процессе подготовки производства, так и в процессе изготовления на рабочих местах (адресное хранение);
  • вести учет допустимых замен как самих комплектующих изделия, так и их поставщиков;
  • взаимодействовать с любым технологическим оборудованием напрямую. Отправлять готовые программы из файлового хранилища системы, вести ревизии управляющих программ. Формировать задание для работы в программных средах оборудования (при наличии возможности в ПО оборудования). Вести сбор данных по изготовлению изделий;
  • проводить интеграцию с существующими программными средами (имеет собственный API интерфейс для взаимодействия с системой извне).

Высокий уровень интеграции К.У.П.О.Л. в программные среды предприятий обеспечивает бесшовное ведение баз данных систем, а также, управление производственными процессами в сборочных цехах и участках с проникновением до рабочих мест и технологического оборудования. Встроенная система технической поддержки отправляет отчеты в режиме online, а наличие API дает возможность взаимодействовать с системой из внешних программных сред без привлечения разработчиков.

Также в числе достоинств данной системы можно назвать ее гибкую структуру, позволяющую применять только необходимый функционал, а по мере усложнения производственных задач задействовать новые функции системы.

Основные компоненты системы «К.У.П.О.Л.»

Подготовка производства

Основная цель этого этапа заключается в наполнении справочников информацией для ее применения в основном компоненте системы «К.У.П.О.Л.», в котором происходит построение технологического маршрута и передача всех необходимых данных по изготовлению изделий в программные оболочки автоматизированных рабочих мест исполнителей (сборщиков, монтажников, комплектовщиков и др.).

Загрузка в справочники происходит на этапе внедрения системы и настройки взаимодействия системы «К.У.П.О.Л.» с внешним ПО предприятия.

Структура предприятия, места хранения, контрагенты и другая информация о производстве

Рис. 4. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Структура предприятия, места хранения, контрагенты и другая информация о производстве

Справочники материалов, инструмента, комплектации и оборудования

Рис. 5. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Справочники материалов, инструмента, комплектации и оборудования

Каталоги изделий и технологических процессов. Библиотеки операций и квалификаций сотруднико

Рис. 6. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Каталоги изделий и технологических процессов. Библиотеки операций и квалификаций сотрудников

Основой системы К.У.П.О.Л. является редактор технологических процессов с визуальным построением маршрута и расширенными настройками каждой операции.

На данном этапе подготовки производства в каждой операции объединяется информация со всех справочников и прописывается вся технологическая цепочка изготовления изделия. Для каждой операции система предоставляет возможность прикрепить электронную сопроводительную документацию, технологические инструкции для исполнителя, описать основные требования и условия исполнения операции.

После запуска изготовления изделия по технологическому маршруту информация из операций маршрута доставлется исполнителям непосредственно на рабочие места в программную оболочку автоматизированного рабочего места.

Вид редактора технологического процесса Вид редактора технологического процесса

Рис. 7. Вид редактора технологического процесса

Управление производством

В данном компоненте на основании технологического маршрута изготовления изделия проводится формирование заказа, планирование работы производства и запуск партий в работу. Далее задача поступает на рабочее место диспетчера, где проводится распределение производственных мощностей по каждой конкретной операции технологического процесса. На основании данных диспетчеризации задание на изготовление вместе с сопроводительной документацией переводится в программную оболочку рабочего места исполнителя.

Для планирования производства и выявления узких мест в распоряжении сотрудников предусмотрен календарный планировщик. После старта партии имеется возможность провести анализ загрузки оборудования и оценить загрузку оборудования и рабочих мест. Полученные данные характеризуют временные затраты, необходимые для исполнения отдельной операции или всего заказа.

Формирование заказов и партий и запуск их в производство через АРМ диспетчера

Рис. 8. Формирование заказов и партий и запуск их в производство через АРМ диспетчера

Календарное планирование производства  распределение производственных мощностей по операциям Календарное планирование производства  распределение производственных мощностей по операциям

Рис. 9. Календарное планирование производства распределение производственных мощностей по операциям

Управление складом

Основная задача складского учета в системе «К.У.П.О.Л.» это сбор статистики по текущей ситуации с комплектацией и организация адресного хранения комплектующих и готовых изделий.

Опираясь на структуру предприятия и информации по местам хранения, склад имеет возможность распределять выданную производству комплектацию по рабочим местам, оборудованию и вести учет готовых изделий с привязкой их к местам хранения. Таким образом, организуется адресное хранение выданной комплектации и учет ее расхода по мере выполнения операций при изготовлении.

Функционал складского учета в системе «К.У.П.О.Л.»

Рис. 10. Функционал складского учета в системе «К.У.П.О.Л.»

Основные журналы и справочники складской системы «К.У.П.О.Л.»

Рис. 11. Основные журналы и справочники складской системы «К.У.П.О.Л.»

В данной статье рассмотрен основной функционал системы управления «К.У.П.О.Л.». Данная разработка, безусловно, будет совершенствоваться в дальнейшем. Параллельно с ее внедрением на действующие производства компанией «Диполь» будут организованы семинары, посвященные системе «К.У.П.О.Л.».

Товаров в сравнении: 0