Интегрированная автоматизированная система управления производственной компании - Студенческий научный форум

XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Интегрированная автоматизированная система управления производственной компании

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Любая страна, стремящаяся занять лидирующие позиции в мировой экономике, должна стремиться к повышению конкурентоспособности своей продукции, инвестиционной привлекательности предприятий, обеспечению гарантированного уровня качества на всех стадиях жизненного цикла изделий, достижению технологической независимости в наиболее важных областях промышленности, росту производства наукоемкой продукции. Реализовать эти и многие другие перечисленные цели с полной отдачей способны интегрированные системы управления. Компании по производству софт - продукции достигли больших успехов в данной области и создали высокоэффективные и легко внедряемые ИСУ, которые применяются на многих предприятиях различных отраслей. Актуальность данного вопроса велика, т.к. большинство производств начинают внедрение АСУП.

Задача предприятия обеспечивать государство промышленными товарами и товарами народного потребления, и продуктами питания. Прибыль стоит на последнем месте, но и без прибыли нет развития. Задача руководителей обеспечить работу предприятия так, чтобы и овцы целы были и волки сыты.

Говоря о современном предприятии как объекте автоматизации, условно можно выделить две группы его задач: производственные и административные. Как уже видно из их названий, первая группа относится строго к производственной деятельности предприятия,а вторая - к административно-хозяйственной.

В сегодняшней интерпретации «нижнюю» группу задач в иерархии управления производством относят к системам типа SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) или DCS (Distributed Control Systems),. Технический персонал может наблюдать за ходом технологического процесса и оказывать влияние на него, благодаря программированию логических контроллеров PLC (Programmable Logic Controller).

В отличие от систем первой группы, имеющих значение только для предприятий с технологическими производственными структурами, решения второй группы потенциально могут применяться на всех предприятиях. Они относятся к классу систем ERP (Enterprise Resource Planning - планирование ресурсов предприятия) или MRP II (Manufacturing Resource Planning - планирование ресурсов производства). ERP-системы ориентированы на предприятие в целом, а MRP - на его производственные подразделения.

К общим функциям ERP-систем относят руководство предприятием, финансовую деятельность, функции поддержки (информационное и техническое обеспечение, работу с кадрами, делопроизводство, юридическую деятельность), взаимодействие с дочерними предприятиями, филиалами и представительствами.

Вследствие обособления задач, не относящихся ни к одной из ранее определенных групп, возникла промежуточная группа MES-систем (Manufacturing Execution Systems).

Рисунок 1 – Структура уровней автоматизации.

Принципы автоматизации

При автоматизации бизнес-процессов должен обеспечиваться полный охват всех циклов управления предприятием. Использование автономных систем автоматизации, рассмотренных во второй части этой книги, порождает так называемую «лоскутную» автоматизацию предприятий, когда отдельные бизнес процессы управляются с помощью разнородных специализированных программных продуктов. По мере развития предприятия потребуется некая консолидация информационных бизнес-потоков, что приводит к необходимости интегрированной АСУП (Рис.2).

Рисунок 2 – Структура интегрированной АСУП

Внедрение ERP-систем не вызывает никаких проблем с управленческой точки зрения. Несколько проблематично внедрение отклонений от стандарта ERP, неизбежных в условиях отечественного бизнеса. Западные ERP-системы не приспособлены к решению данной задачи, поскольку создавались в условиях достаточно отшлифованных управленческих технологий и высокой бизнес-культуры.

Что дает автоматизация

Управленческий учет и финансовый контролинг для руководителей и сокращение рутинных операций для менеджеров - вот то, что сразу ощутимо после внедрения АСУП.

Интегрированная производственная система (ИПС) и интегрированная информационная система (ИИС) главным образом составляют структуру управления интегрированного предприятия [2].

После автоматизации предприятия каждое его подразделение становится центром финансового учета с соответствующим уровнем финансовой ответственности его руководителя. Это повышает ответственность каждого руководителя подразделения и дает в их руки мощное средство для контроля исполнения отдельных планов и бюджетов.

Теперь руководитель может лично своевременно и быстро получать актуальную и достоверную информацию обо всех срезах деятельности предприятия. Кроме того, эта информация представлена в удобном виде и является объективной, так как отсутствует «человеческий фактор» при трактовке этой информации.

Существенное сокращение бумажной рутины ускоряет процесс и повышает качество обработки заказов, поднимает конкурентоспособность и рентабельность продукции предприятия в целом. При внедрении системы автоматизации каждый документ, создается автоматически, на основании первичного документа, открывшего процесс. Сотрудники, ответственные за этот бизнес-процесс, лишь контролируют и при необходимости вносят изменения в эти документы.

Методология MRP

Для решения задачи управления предприятиями в 70-е годы была разработана методология планирования материальных ресурсов предприятия - MRP (Material Requirements Planning) (см. табл. 1.1). Ее использование подразумевает, как правило, применение технологии «объемно-календарного планирования» - MPS (Master Planning Shedule).

Вскоре достаточно быстро был реализован вариант планирования производственных мощностей - CRP (Capacity Requirements Planning). Эта методология принципиально похожа на MRP, но базируется на расчетах необходимых производственных мощностей, а не материальных ресурсов. Эта задача была существенно сложнее, так как требовала учета большого числа параметров.

В результате объединения названных методологий возникла MRP «второго уровня» - MRP II (Manufacturing Resource Planning) - интегрированная методология планирования, включающая MRP и CRP. При использовании данной методологии обязательно подразумевается анализ финансовых результатов производственного плана, а также применение систем MPS и FRP (Finance Resource/Requirements Planning - планирование финансовых ресурсов)..

Основная идея MRP-систем состоит в том, что любая учетная единица материалов или комплектующих, необходимых для производства товара, должна быть в наличии в нужное время и в нужном количестве. Основным преимуществом этих систем является формирование последовательности производственных операций с материалами и комплектующими, обеспечивающей своевременное изготовление узлов для реализации основного производственного плана по выпуску готовой продукции.

Общая характеристика MRP-систем

Главный акцент в MRP-системе делается на использовании информации о поставщиках, заказчиках и производственных процессах для управления движением материалов и комплектующих. Партии исходных материалов и комплектующих планируются к поступлению на предприятие по мере необходимости для изготовления готовой продукции и доставляются в нужное время. Готовая продукция производится и доставляется заказчикам в соответствии с согласованными обязательства м и.

Методология ERP

ERP - интегрированного планирования всех бизнес-ресурсов предприятия. Фактически эта методология формализовала представление об интегрированных решениях, охватывающих и связывающих планирование и управление всеми сферами деятельности предприятия, включая производственные мощности, материальные (товарные), финансовые и людские ресурсы. Концепция ERP является фактическим стандартом для современных интегрированных систем управления предприятием (ИСУП), также называемых в отечественной прессе комплексными информационными системами (КИС), интегрированными системами управления производственными предприятиями (ИСУПП) [4].

Общая характеристика ERP-систем

Основным назначением ERP-систем является автоматизация процессов планирования, учета и управления по основным направлениям деятельности предприятия. ERP-систему в общем случае рассматривают как интегрированное решение, состоящее из подсистем управления финансами, материальными потоками, производством, проектами, сервисным обслуживанием, качеством и персоналом.

В качестве ресурсов для планирования рассматриваются денежные средства, материально-технические ресурсы и мощности (станки и оборудование, склады, транспорт, людские ресурсы и др.).

Функциональность подсистем управления производством ERP-системы ориентирована на различные виды производственной деятельности предприятия, к основным из которых можно отнести дискретное и процессное производства, а также реализацию проектов.

К процессному производству относят производство пищевой, химической, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, текстильной продукции, строительных материалов. Основным отличием предприятий с процессным производством является определение материалов (единицы измерения, идентификаторы партии, сроки хранения) и состав изделия. Для предприятий с дискретным производством характерно наличие возможности более точного и простого определения спецификации материалов и комплектующих и большей предсказуемости свойств продукции по сравнению с процессным производством.

Управление, синхронизированное с потребителем

CSRP (Customer Synchronized Resource Planning - планирование ресурсов, синхронизированное с потребителем). Реализация CSRP позволяет управлять заказами клиентов и, в целом, всей работой с ними «тоньше», чем это было возможно до настоящего времени. Детальный анализ стоимости заказа и даже конкретных товаров в его составе стал возможен уже на этапе его оформления с учетом конкретных технологических решений. При расчете себестоимости товара можно даже учесть все дополнительные операции по тестированию и обслуживанию заказа, не говоря уже о послепродажном обслуживании.

Таким образом, если MRP, MRP-II, ERP ориентировались на внутреннюю организацию предприятия, то методология CSRP обеспечивает полный жизненный цикл продукции - от ее проектирования с учетом требований заказчика до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Основная суть концепции CSRP в том, чтобы интегрировать заказчика или покупателя в АСУП.

Методологическое обеспечение

Как известно, на любом предприятии высший приоритет имеют только те проекты, которые непосредственно приносят прибыль, поэтому речь об обследовании деятельности и ее реорганизации обычно идет только во время ощутимого кризиса в управлении компанией.

Взаимодействие на различных уровнях компании не обходится без документооборота, для отображения которого приходится применять универсальные средства, например, диаграммы потоков данных. Но эти диаграммы имеют один существенный недостаток: они показывают перемещение только тех данных (документов), которые доступны для наблюдения.

(про

Рисунок 3 – Типовая структура промышленной системы автоматизации

Методологии IDEF

IDEF-методологии создавались в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности, в ходе реализации которой выявилась потребность в разработке методов анализа процессов взаимодействия в производственных (промышленных) системах [5].

Особенностью рассматриваемого семейства методологий является:

- уникальная способность задавать вопросы в процессе моделирования;

- неразрывная связь графических средств (нотации), методологии и технологии.

Перечислим наиболее распространенные стандарты семейства IDEF:

- IDEF0. Методология функционального моделирования,

- IDEF1. Методология моделирования информационных потоков внутри системы

- IDEF1X (IDEF1 Extended). Методология построения реляционных структур

- IDEF2. Методология динамического моделирования развития систем.

- IDEF3. Методология документирования процессов

- IDEF4. Методология построения объектно-ориентированных систем

- IDEF5. Методология онтологического исследования сложных систем

IDEFO

Основные понятия

Так как на практике наиболее часто используется методология IDEF0, то более подробно остановимся на ее представлении.

Основу методологии IDEFO составляют четыре основных понятия:

функциональный блок.

Графически изображается в виде прямоугольника и определяет конкретную функцию для рассматриваемой системы

- интерфейсная дуга (потоки, стрелки).

С помощью интерфейсных дуг отображают различные объекты, в той или иной степени определяющие процессы, происходящие в системе.

- декомпозиция.

Принцип декомпозиции применяется при разбиении сложного процесса на составляющие его функции. Декомпозиция позволяет постепенно и структурировано представлять модель системы в виде иерархической структуры отдельных диаграмм.

- глоссарий.

Для диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг IDEF0 подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, изложений, которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента.

Инструментальные средства моделирования

Для системного и структурно-функционального анализа применяют так называемые инструментальные CASE-средства (Computer Aided Software/System Engineering), которые позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций на компьютере.

- локальные, поддерживающие один тип моделей и методов (Design/IDEF, ProCap, S-Designor, «CASE. Аналитик»);

- малые интегрированные, поддерживающие несколько типов (до 5) моделей и методов (ERwin, BPwin);

- средние интегрированные, поддерживающие 5-15 типов моделей и методов (Rational Rose, Paradigm Plus, Designer/2000);

- крупные интегрированные, поддерживающие более 15 типов моделей и методов (ARIS Toolset).

Малый и большой реинжиниринг

Реинжиниринг — процесс, который может начать только руководство компании. Для реинжиниринга нужно собрать отдельную команду сотрудников или привлечь специалистов со стороны. Если процесс затрагивает продажи и производство, представителей этих отделов обязательно привлекать к нему. [3]

3-4 года назад по мере ужесточения конкурентных условий началась и активная автоматизация отечественных предприятий, хотя для нее требовались дополнительные финансовые ресурсы.

На реинжиниринг решаются очень мало предприятий. Это связано с их неготовностью к серьезным, а иногда и очень болезненным переменам. А вот автоматизация доступна большинству из них, так как это менее «болезненный» процесс.

Но не следует забывать и о стоимости таких решений, которая составляет от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов долларов.

Искусство внедрения АСУП

По мнению [1] при выборе ИСУ для внедрения необходимо разобраться со следующими проблемами:

1. Репутация фирмы-производителя системы, репутация информационной системы, стаж пребывания фирмы на рынке, число продаж. Большой стаж пребывания фирмы на рынке не гарантирует продукт высокого качества. Фирмы-новички (их зачастую организуют специалисты, перешедшие из «старых» фирм) пытаются прорваться на рынок, используя новые технологии и снижая цены. Большое число продаж может свидетельствовать о хорошем маркетинге, но отнюдь не о качестве ИС.

2. Наличие внедрений системы на родственных предприятиях. У фирмы могут быть удачные и неудачные отраслевые решения для одной и той же ИКИС. Появление удачного отраслевого решения обычно обусловлено совместной плодотворной работой специалистов фирмы и предприятия соответствующей отрасли. Возможность ознакомления с опытом таких «предприятий ледоколов» может иметь решающее значение при выборе системы для внедрения.

3. Квалификация команды, стоящей за системой. Кто изобрел систему, кто внедряет? Насколько они знакомы со спецификой вашей отрасли? Были ли у этой команды успешные внедрения?

4. Цена системы. Принимая решение о внедрении, следует помнить, что полный цикл (покупка, непосредственное внедрение, сопровождение на первом этапе) обойдется в 2 - 6 раз дороже, чем стоимость программных средств.

5. Функциональная полнота системы. Следует покупать модули системы, которые потребуются в течение ближайших 3-5 лет. Через пять лет многое может измениться, поэтому не стоит тратить лишних денег на модули, которые не предполагается внедрять в обозримом будущем.

6. Гибкость системы. Система внедряется на срок около 10 лет. На предприятии за это время могут измениться производство, организационная структура. Система должна быть гибкой, т.е. меняться вместе с производством, причем не за счет написания нового кода (хотя и этого нельзя исключить), но, главное, - посредством настроек.

7. Архитектура системы. Все солидные компании в настоящее время предлагают клиент-серверные трехзвенные архитектуры (сервер базы данных - сервер приложений - клиент).- помнить о соотношении «80/20»: система автоматизации - это 80 % менеджмент и только 20 % технологии;

Два подхода к автоматизации

До последнего времени существовало два подхода к решению задачи автоматизации предприятия: поэтапная разработка АСУП (MRP/ ERP-систем) собственными силами и внедрение готовой системы.

Преимущество первого подхода состоит в том, что в создаваемой собственными силами системе в наибольшей степени можно было учесть потребности и специфику работы конкретного предприятия.

Самостоятельная разработка системы, отвечающей современным требованиям стандарта ERP, предполагает не менее нескольких лет работы коллектива разработчиков и затрат до $1 млн., а иногда и более. Это гораздо дороже приобретения готовых АСУП отечественных разработчиков и соизмеримо со стоимостью внедрения западных систем. При самостоятельной разработке АСУП успех не всегда гарантирован

Яркий пример появления ИСУ - Магнитогорский металлургический комбинат. Магнитогорский металлургический комбинат (ММК) - крупнейший металлургический комплекс России с полным производственным циклом. На уровне предприятия системы корпоративного управления для организации решаются такие процессы, как управление производственными технологиями, качество управления производством, процессы управления производством и т. Д. Информационная система состоит из подсистемы АСУ ТП, подсистемы управления, системы управления системой, системы управления персоналом и других систем. Механизм решения сервисов MMК следующий: согласно существующему портфелю формируется продукция производственных цехов, определяются технологические среды. В предложении отмечены административные уровни. Первый шаг - системы управления магазином. Технологические параметры снимаются с помощью датчиков. Параметры передаются с датчиков через контроллер, соответствующий станции SCADA. Затем они регистрируются в базе данных Adaptivo Server Anywhere работающей на платформе QNX. Это позволяет выводить информацию Sybase Replication Server в реальном времени по заводским каналам данных. Некоторые настройки, которые визуально определяются технологическим процессом, вручную вводятся в приложение Adaptivo Data Server Anywhere и также копируются в магазине. Второй шаг - это управление продуктами для аккаунтов в магазине. В процессе работы делается оперативный вывод о соответствии требований к продукции конкретным параметрам заказа. При отрицательном результате анализа производится выборка из существующего пакета заказов, металл отправляется в другую технологическую цепочку, т.е. для выполнения другого заказа. Параллельно заинтересованные подразделения отслеживают ход исполнения заказов в рамках цеха, оперативно перераспределяя материальные ресурсы. Третий уровень – система планирования и управления производством на уровне комбината. Служба маркетинга, транспортная служба, служба работы с заказчиками имеют оперативную информацию для работы с клиентами, для планирования деятельности, для формирования паспорта продукции и работы с рекламациями.

Как видно из примера, интегрированные системы параллельно с решением задач АСУ ТП решают задачи информационной поддержки технологических процессов, которые включают в себя такую цель как: полное информационное обеспечение производственного, технологического и контрольного персонала данными о производстве.

Кому довериться

Если же принято решение о приобретении MRP/ERP-системы, то нужно ответить на два важных вопроса.

Западная или отечественная? Как правило, глубокое освоение крупных западных систем занимает 2-3 года. Это связано, прежде всего, с особенностями заложенной в них бизнес-логики, ориентированной на европейский менталитет и бизнес-культуру.

Разработчик или консультант? Говоря о внедрении MRP/ERP-системы, следует различать ее разработчика и консалтинговые компании, которые непосредственно занимаются внедрением нескольких систем, консультируют по принципам работы с ПО и занимаются техническим сопровождением.

Заключение

В данной статье проведен аналитический обзор существующих интегрированных систем управления производственными предприятиями.

Данный обзор проведен для полного понимания функции систем управления, интегрированных в жизнь компании. Используя конкретные примеры успешного внедрения, показано, что внедрение этих информационных технологий является значительным вкладом в организацию и процветание всего производства. Поэтому интегрированные системы управления проектами рекомендованы для успешной реализации практически во всех промышленных компаниях в ближайшем будущем, что должно значительно улучшить качество продукции и, самое главное, улучшить экономическую ситуацию в мире.

Список литературы:

1. Проблемы внедрения ИКИС [Электронный ресурс]. URL: https://helpiks.org/5-72738.html (дата обращения - 1.10.2021).

2. Основные понятия и принципы комплексной автоматизации производства[Электронный.ресурс].URL:https://studref.com/321256/tehnika/osnovnye_ponyatiya_printsipy_kompleksnoy_avtomatizatsii_proizvodstva (дата обращения - 20.10.2021).

3. Н.М. АбдикеевА.Д. Киселев. Когнитивный менеджмент и реинжиниринг бизнесаТекст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kognitivnyy-menedzhment-i-reinzhiniring-biznesa/viewer (дата обращения - 20.10.2021)

4. Ильин, В. В. Внедрение ERP-систем: управление экономической эффективностью / В.В. Ильин. - М.: Теревинф, 2015. URL: https://fictionbook.ru/author/v_v_ilin/vnedrenie_erp_sistem_upravlenie_yekonomi/ .(дата обращения - 21.11.2021)

5. Ипатова, Э. Р. Методологии и технологии системного проектирования информационных систем / Э.Р. Ипатова, Ю.В. Ипатов. - М.: Флинта, 2008. URL: https://avidreaders.ru/book/metodologii-i-tehnologii-sistemnogo-proektirovaniya-informacionnyh.html (дата обращения - 15.09.2021)

List of literature:

1. Problems of implementation of ICIS [Electronic resource]. URL: https://helpiks.org/5-72738.html (date of application - 1.10.2021).

2. Basic concepts and principles of integrated production automation[Electronic.resource].URL:https://studref.com/321256/tehnika/osnovnye_ponyatiya_printsipy_kompleksnoy_avtomatizatsii_proizvodstva (accessed 20.10.2021).

3. N.M. Abdikeev A.D. Kiselyov. Cognitive management and business reengineering The text of a scientific article on the specialty "Economics and Business" URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kognitivnyy-menedzhment-i-reinzhiniring-biznesa/viewer (accessed 20.10.2021)

4. Ilyin, V. V. Implementation of ERP systems: management of economic efficiency / V.V. Ilyin. - M.: Terevinf, 2015. URL: https://fictionbook.ru/author/v_v_ilin/vnedrenie_erp_sistem_upravlenie_yekonomi / .(date of reference - 11/21/2021)

5. Ipatova, E. R. Methodologies and technologies of system design of information systems / E.R. Ipatova, Yu.V. Ipatov. - M.: Flint, 2008. URL: https://avidreaders.ru/book/metodologii-i-tehnologii-sistemnogo-proektirovaniya-informacionnyh.html (accessed 15.09.2021)

Просмотров работы: 44