5 - 2008

MES-система Zenith SPPS: доступность и качество

Сергей Высочин, Юрий Смирнов

Особенности системы

Работа с системой

Обоснование внедрения системы

Известно, что модульный принцип построения считается существенной особенностью ERP-систем. При этом ведущие разработчики комплексных ERP-решений пытаются охватить все ключевые процессы деятельности предприятия, создав единую информационную среду.

Однако у таких комплексных решений есть и недостатки. Требования заказчиков к возможностям отдельных ERP-модулей, простоте их внедрения и применения довольно высоки. В результате эти модули превращаются в сложные информационные системы, выходящие за рамки управления производственно-материальными ресурсами в стиле классических ERP. При разработке таких модулей требуется большой объем специальных знаний, а также повышенное внимание к мелочам, что не всегда возможно организовать в рамках создания «тяжелой» системы. Один из основных, на наш взгляд, способов решения данной проблемы — использование программных модулей, созданных независимыми разработчиками.

Приобретая ту или иную систему, многие предприятия не всегда учитывают тот факт, что компьютеризованное управление предприятием может быть организовано не только путем развертывания бизнес-приложений единого производителя, но и при помощи грамотной интеграции универсальных и специализированных прикладных программ. Кроме того, никто не запрещает применять на предприятии глобальную ERP-систему одного разработчика и отдельные подсистемы, созданные другими фирмами. (Если создатели ERP-системы уровня предприятия или системные интеграторы все же пытаются запретить использование «сторонних» подсистем, то это достаточно веская причина, чтобы отказаться от их услуг.)

Тут, несомненно, возникает проблема передачи информации и организации общего хранилища данных, и разработчикам следует обеспечить решение этой вполне выполнимой задачи. Принцип, когда отдельные компоненты сложных технических систем, имея четкое описание своих входов и выходов, могут легко интегрироваться в одну большую систему, давно применяется на практике. Особенно ярко он проявляется при эксплуатации различных аппаратных средств и бытовой техники. Например, никто, покупая DVD-плеер, не спрашивает, будет ли он совместим с купленным ранее телевизором другой марки (при условии, что телевизор не слишком старый). Почему бы не воспользоваться этим принципом при информатизации предприятия? Ведь он упрощает внедрение и эксплуатацию сложных систем, обеспечивает заказчиков необходимой функциональностью и экономит деньги.

И действительно, эта идея в последнее время становится все большее актуальной, что почувствовали и крупные игроки, и небольшие ИT-компании. Так, говоря о будущем ERP-систем, представители CNews Analytics пишут буквально следующее: «Системы ERP… сейчас зачастую должны вступать в состязание с нишевыми решениями, более точно сфокусированными на определенных вертикальных рынках или специфических предметных областях. Например, активно развивающаяся сфера, пока еще плотно занятая нишевыми игроками, но представляющая значительный интерес для гигантов ERP-индустрии — это рынок решений для управления бизнес-процессами».

Область применения системы Zenith SPPS

Область применения системы Zenith SPPS

Важное место среди таких нишевых решений занимают системы, предназначенные для оперативного управления производственным подразделением и поддержки производственных процессов, — MES (Manufacturing Executable Systems).

На рынке представлено не так много MES-систем, что объясняется их высокой сложностью. В отличие от систем управления проектами, которые хорошо решают задачи выполнения заказов без учета их взаимосвязей, MES-системы изначально ориентированы на конфликты заказов в условиях ограниченных производственных ресурсов.

Одна из наиболее проработанных и доступных систем данного класса, которая может либо стать хорошим расширением ERP-системы предприятия, либо работать самостоятельно, — это Zenith SPPS (Зенит СППС).

Принцип функционирования системы заключается в планировании мощностей и непрерывной поддержке производственного расписания на основе данных о состоянии и загрузке оборудования (рабочих мест) и о наличии ресурсов в каждый момент времени.

Система Zenith SPPS сочетает оперативное календарное планирование (расчет, коррекцию и компьютерную поддержку производственных графиков) и диспетчерский контроль за движением и наличием комплектующих от формирования заказа до выпуска готовой продукции. Система может получать данные из модулей автоматизированной технологической подготовки производства, при этом полностью поддерживается непосредственный ввод всех необходимых данных. Результаты работы системы могут быть сохранены в файлах различных форматов (XLS, HTML, XML и др.) и служить исходными данными для других бизнес-приложений.

В начало В начало

Особенности системы

Высокопроизводительное ядро

Позволяет рассчитывать расписание из нескольких тысяч позиций всего за несколько минут. Использование комбинаций из различных критериев обеспечивает возможность выбора оптимального алгоритма расчета.

Имеются мощные средства поддержки жизненного цикла расписания: коррекция, добавление новых заказов, удаление устаревших данных. Допускается изменение графика работы подразделения и добавление нового оборудования без необходимости перерасчета расписания.

Система показала свою работоспособность при одновременном применении 5 тыс. технологических операций маршрутной технологии на 200 рабочих местах при сроках планирования до 12 месяцев.

Эргономичный пользовательский интерфейс

В ходе разработки системы были использованы положения теории человеко-машинного взаимодействия, учитывающие психологию потенциальных пользователей. Система Zenith SPPS предназначена для эксплуатации на обычных персональных компьютерах и наиболее эффективно применяет стандартные возможности интерфейса Windows для выделения, изменения и перемещения элементов производственного расписания.

Работа в сети

В системе используются:

  • автоматизированное рабочее место диспетчера цеха (главный модуль системы, являющийся одновременно сервером приложений);
  • рабочие места мастеров производственных участков (ввод данных о выполнении текущих операций и состоянии оборудования).

Открытость и гибкость

Универсальность ядра и настраиваемый интерфейс позволяют адаптировать Zenith SPPS под различные сферы деятельности и бизнес-процессы — от инструментального производства и механообработки до нефтегазовой промышленности, сферы образования и логистики. Система может применяться как автономно, так и вместе с другим программным обеспечением.

Доступность широкому кругу предприятий

Стоимость лицензии и полного внедрения системы на порядок ниже зарубежных аналогов со схожей функциональностью, что делает ее доступной даже для небольших компаний. Наличие быстроразвертывающейся базовой версии позволяет устанавливать систему в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.

Немаловажным фактором для предприятий России и стран СНГ является относительная близость разработчиков и возможность общения с ними на русском языке.

В начало В начало

Работа с системой

Zenith SPPS, как и большинство развитых информационных систем, предполагает несколько способов ввода исходных данных:

  • ручной ввод данных при помощи интерфейсных средств системы;
  • загрузка данных при помощи специализированной DLL;
  • настраиваемый средствами интерфейса системы импорт информации из одной или нескольких реляционных баз данных, используемых другими информационными системами.

Возможна также загрузка информации непосредственно в базу данных системы внешней программой. Обычно на практике применяется комбинация различных методов ввода данных. Например, относительно редко измененяемые данные о рабочих местах и видах выполняемых работ вводятся вручную, тогда как сведения о производственных заказах импортируются из внешней системы технологической подготовки.

Ввод текста комментария в таблицу «Рабочие места»

Ввод текста комментария в таблицу «Рабочие места»

При ручном вводе данных в основном программном модуле Zenith SPPS предусмотрено специальное меню «Данные диспетчера», которое позволяет выбрать табличные формы для редактирования:

  • производственных подразделений и участков;
  • состава рабочих мест;
  • видов работ, выполняемых на производстве;
  • параметров производственных заказов;
  • оперативного плана.

Сопоставления видов выполняемых работ отдельным рабочим местам предусмотрено в специальном диалоговом окне. Для выбранного вида работ здесь можно установить нормативное время изготовления единицы объема (например, одного квадратного метра или одной штуки — единица измерения зависит от характера операции) и нормативное подготовительно-заключительное время. Здесь же можно установить приоритет текущего вида работ для выбранного рабочего места. Значение приоритета меняется от 0 (вид работы не используется) до 100% (работа назначается в первую очередь). Интерпретация промежуточных значений зависит от настроек системы.

Привязка видов работ к рабочим местам

Привязка видов работ к рабочим местам

 

Оперативный производственный план

Оперативный производственный план

Для редактирования маршрутных технологий обработки, соответствующих той или иной позиции оперативного плана, используются специализированные диалоговые средства. Эти средства позволяют привязать технологическую операцию к конкретному рабочему месту или к группе рабочих мест, указать продолжительность операции, изменить ее название.

В случае если продолжительность операции не указана, она может быть вычислена автоматически в ходе расчета расписания, исходя из объема работы.

Операцию можно присоединить к еще одной или нескольким операциям, относящимся к другим позициям того же заказа. Полученная в результате «составная» операция становится общей для нескольких позиций оперативного плана, то есть эти позиции обрабатываются одновременно на одном рабочем месте (обработка в сборе). Аналогичный метод применяется и для моделирования процессов сборки.

Форма для ввода начальных сведений о технологической операции

Форма для ввода начальных сведений о технологической операции

 

Диалог для ввода графика работы производственного подразделения

Диалог для ввода графика работы производственного подразделения

 

Закладка для создания и изменения сборов

Закладка для создания и изменения сборов

 

Процесс расчета производственного расписания

Процесс расчета производственного расписания

Диспетчирование в Zenith SPPS начинается с ввода данных о режиме работы всего производственного подразделения. Сначала вводится общий режим работы, который затем становится действительным для всех календарных дней. После этого вводятся еженедельные выходные. Затем указываются праздничные дни и дни с особым графиком работы.

Для установления индивидуального режима работы на отдельных рабочих местах используются организационные простои, то есть фиксируется каждый факт отсутствия деятельности в течение определенного срока. Можно установить периоды простоя для отдельных рабочих мест как до, так и после расчета производственного расписания.

После ввода исходных данных и сведений о режиме работы диспетчер может приступать к расчету расписания. Для этого в системе предусмотрена специализированная подсистема, реализованная в виде диалога-мастера.

Основное средство представления результатов расчета расписания и дальнейшего диспетчирования — график загрузки рабочих мест (диаграмма Гантта). Линии операций располагаются на графике вдоль оси времени напротив названий или инвентарных номеров рабочих мест в последовательности, соответствующей производственному расписанию.

Таймер и указатель текущего времени на диаграмме помогают осуществлять визуальный диспетчерский контроль над состоянием производственного процесса. Указатель текущего времени ежеминутно сдвигается относительно шкалы времени и всех линий на графике загрузки рабочих мест. При этом каждое из рабочих мест переводится в состояние, соответствующее рассчитанному производственному расписанию (от наладки к обработке, от обработки к ожиданию либо наладке для следующей операции и т.п.). Таким образом, происходит процесс имитационного моделирования деятельности в масштабе реальном времени при условии отсутствия сбоев в работе.

В системе предусмотрено множество средств, позволяющих редактировать график загрузки рабочих мест. Например, линии технологических операций, ремонтов и простоев на графике можно перемещать, удлинять и укорачивать непосредственно при помощи мыши.

Поскольку элементы графика логически взаимосвязаны, перемещение одного из них оказывает естественное влияние на остальные. Например, в случае, если операция попадает на организационный простой, длина линии операции увеличивается на величину этого простоя.

В случае увеличения времени окончания операции начало всех последующих зависимых операций автоматически переносится на более поздний срок. Существенное изменение времени окончания операции (особенно в так называемых узких местах) может повлечь изменение времени для десятков или даже сотен зависимых операций, поэтому при значительном увеличении срока окончания операции на экран выводится соответствующее предупреждение. Если же время окончания операции уменьшается, то на графике появляются маркеры для зависимых операций, к выполнению которых можно приступить немедленно.

Для каждой операции можно указать, какие материальные ресурсы выдаются для выполнения операции и какие возвращаются после операции. В начале операции ресурсы исключаются из общего списка запасов и привязываются к операции. По завершении операции возвращенные материальные ценности включаются в общий список запасов. Для удобства поиска и редактирования список запасов разбит на отдельные группы. Межоперационные ресурсы вводятся в отдельную, специально предназначенную для этого таблицу. Ввод этой информации также возможен извне, например при помощи автоматизированного рабочего места цехового кладовщика.

График загрузки рабочих мест

График загрузки рабочих мест

 

Перетаскивание элементов графика загрузки рабочих мест при помощи мыши

Перетаскивание элементов графика загрузки рабочих мест при помощи мыши

Основной программный модуль Zenith SPPS является сервером приложений, предназначенных для ввода данных о фактическом состоянии производственного процесса на отдельных рабочих местах.

Клиентские приложения позволяют передать основному модулю системы информацию о том, что операция начата или закончена, а также предоставляют сведения об операциях, выполняемых на одном или нескольких рабочих местах. Переданные данные вносятся в производственное расписание и отражаются на графике загрузки рабочих мест.

В ходе эксплуатации системы происходит периодическое добавление новой информации. Если сведения, введенные достаточно давно, уже не нужны, то можно воспользоваться специальным инструментом для удаления из производственного расписания неактуальных данных. Удаление подобной информации позволяет корректно оптимизировать базу данных системы и упростить экспертную оценку производственного процесса при помощи графика загрузки рабочих мест.

В Zenith SPPS реализована среда для создания выходной документации, а в базе данных системы имеются таблицы, содержащие информацию об интерфейсе пользовательских диалоговых окон. Редактируя эти таблицы, можно менять внешний вид существующих экранных форм и создавать новые. Совместное использование средств доступа к базе данных, механизмов OLE, а также настраиваемого списка вспомогательных программ дает возможность создавать новые интегрируемые элементы системы без привлечения ее разработчиков.

В начало В начало

Обоснование внедрения системы

Использование Zenith SPPS призвано улучшить систему управления предприятием на уровне непосредственного производства:

  • повысить производительность труда;
  • увеличить коэффициент загрузки оборудования;
  • уменьшить объем незавершенного производства;
  • повысить уровень «прозрачности» и управляемости производственных процессов;
  • увеличить процент соблюдения сроков поставки.

Основное инновационное достоинство системы Zenith SPPS заключается в том, что результативные механизмы производственного диспетчирования в ней органично сочетаются с общепринятыми инструментами бизнес-приложения. Интерфейс и справочная документация спроектированы так, чтобы конечный пользователь мог максимально быстро сконцентрироваться на решаемой профессиональной задаче, не отвлекаясь на программные особенности системы.

Система Zenith SPPS внедрена на ряде предприятий России как в опытную, так и в промышленную эксплуатацию. Внедрение системы показало, что Zenith SPPS — это мощный информационный модуль, усиливающий эффективность деятельности всего предприятия.

В начало В начало

САПР и графика 5`2008