MES-системы в 1С

Разбираемся в связке ERP-APS-MES

В последнее время все больше руководителей предприятий задумываются о том, как исключить влияние человеческого фактора на производственные процессы. Тем более это актуально в период кризиса, когда необходимо минимизировать расходы, сократить ошибки и потери, оптимизировать производственные процессы.

В это время и появляется потребность, чтобы в управленческом учете, кроме системы планирования ERP, появилась связка ERP – MES (если производство мелкосерийное или позаказное) или ERP – APS – MES (если есть и мелкосерийное производство, и направления производства со стабильным алгоритмом работы без отклонений), которая позволяет руководителю оперировать не просто статистическими данными, а живыми реальными цифрами, которые прямо сейчас генерируются жизнедеятельностью предприятия.

Для эффективного управления современным промышленным предприятием в России можно выделить три основные системы:

• ERP (Enterprise Resource Planning) – система для управления всеми ресурсами предприятия, позволяет получить объёмно-календарный производственный план, это верхний уровень управления производством. Это система глобального планирования ресурсов.

• APS (Advanced Planning and Scheduling) – система пооперационного планирования производства на межцеховом уровне, позволяет смоделировать производственный процесс, используя различные варианты оптимизации, это средний уровень управления производством. Это система планирования стандартных производственных процессов.

• MES (Manufacturing Execution System) – система внутрицехового управления производством, это самый первый уровень (исполнительский). Это система оперативного планирования производства «на ходу».

Любые изменения, которые могут повлиять на процесс производства продукции (новый заказ, ввод оборудования, появление альтернативного материала и т.п.) отражаются в итоге во всех трёх системах: либо сверху вниз, либо снизу-вверх (в зависимости от источника изменений).

Поговорим немного о каждой системе автоматизации отдельно, чтобы понять, в чем их отличия и как они связаны друг с другом.

ERP-система (планирование ресурсов предприятия) отражает стратегию работы предприятия, обеспечивает управление трудовыми ресурсами, финансами и активами. Система ориентирована на непрерывную балансировку и оптимизацию ресурсов предприятия во всех сферах деятельности.

Характерной особенностью ERP-стратегии является использование единой транзакционной системы для операций и бизнес-процессов организации, вне зависимости от их функциональной и территориальной разобщённости, и сведе́ния всех операций в единую базу для последующей обработки и получения в реальном времени сбалансированных планов. Тиражируемость, то есть возможность применить один и тот же программный пакет для разных организаций (возможно, с разными настройками и расширениями), фигурирует как одно из обязательных условий ERP-системы. На российском рынке к 2020 году международная исследовательская и консалтинговая компания IDC отмечало следующее распределение долей поставщиков: SAP — 42,4%, 1С — 39,2%, Microsoft — 7,4%, Oracle — 4,8%, Галактика — 3,6%.

По данным портала корпоративных новостей TAdviser в 2022 году 18% пользователей SAP в России приняли решение отказаться от его использования, 60% заявили, что продолжат использование SAP, а 22% еще не определились с решением. Подавляющее большинство респондентов (64%) видит 1С:ERP системой, способной частично или полностью заменить SAP в случае необходимости. В 13% ответов упоминаются другие отечественные системы, такие как Галактика, и др., 11% респондентов утверждают, что аналогов системам SAP в настоящее время на российском рынке не существует. Собственную разработку, в том числе на платформах с открытым кодом предпочтут не более 6% респондентов. И ещё 6% не определились с ответом, поскольку не занимались поиском альтернатив. Уже к кон­цу 2021 г. до­ля 1С на рос­сий­ском рын­ке плат­формен­ных ре­шений прак­ти­чес­ки срав­ня­лась с до­лей SAP, по итогам 2022 года продукция 1С имеет все шансы занять около 70 % рынка.

APS-система обеспечивает пользователя инструментом, с помощью которого он сможет осуществлять синхронное планирование производственных ресурсов. Это означает, что планирование закупок и производства производится параллельно и с учетом ограничений по мощностям и ресурсам (машины, инструменты, люди).

APS-системы работают на уровне производства предприятия в целом, то есть в системе распределяются ресурсы для всех направлений деятельности, для всех видов продукции и услуг. Однако к настоящему времени производственным компаниям стали требоваться настолько слаженные производственные процессы внутри каждого цеха, что метода систем APS стало недостаточно. И тогда в Россию пришли MES-системы. В западных странах это явление не новое, и MES-системы разрабатываются уже несколько десятилетий, поэтому в этих странах уже есть разработанные подходы к оперативному планированию производства.

APS-системы доступные в России:

• Ortems APS,;

• ИТРП:Процессное производство на 1С:Предприятие 8;

• Галактика_АММ_(Advanced_Manufacturing_Management);

• Райтстеп СПМ - Система Планирования и Мониторинга;

• Lean SCMo ERP.

MES-системы

В России интерес к MES-системам возник после 2010 года с новой волной автоматизации. Во всех определениях отмечается, что производственные системы MES призваны решать задачи синхронизации, координировать, анализировать и оптимизировать выпуск продукции в рамках определенного производства, но могут использоваться и для интегрированного управления производством на предприятии в целом. На русском языке вместо MES часто употребляется аббревиатура АСОУП (Автоматизированная система оперативного управления производством) – система, отвечающая за отображение информации о производственных процессах в реальном времени.

Любая MES система управления производством должна отвечать на следующие вопросы:

• Как производить? (определение как делать продукт);

• Что может быть произведено? (определение доступных ресурсов);

• Когда и что производить? (определение расписания);

• Когда и что было произведено? (определение производительности).

Существует международный стандарт для разработки интерфейса между предприятиями и управляющими системами, который называется ISA-95, он помогает сориентироваться, что должно входить в MES при разработке, или определиться с выбором готовой системы для внедрения. ISA-95 — стандарт для североамериканского рынка, ему соответствует группа международных стандартов IEC 62264.1 — IEC 62264.6. По стандартам IEC 62264.1 — IEC 62264.6 MES система предприятия должна выполнять следующие функции (самые главные отмечены жирным шрифтом):

• Следить за состоянием и распределением ресурсов;

• Оперативно и детально планировать производственные процессы;

• Осуществлять диспетчеризацию производства;

• Управлять документами;

• Собирать и хранить данные;

• Управлять персоналом;

• Управлять качеством продукции;

• Управлять производственными процессами;

• Управлять техническим обслуживанием и ремонтом;

• Прослеживать историю продукта;

• Анализировать производительность.
  

Этот функционал нужен любой новой MES-системе, чтобы претендовать на включение в категорию систем управления производством и в каталог MES-систем - .

Наиболее популярные MES системы:

• SAPS/4HANA;

• Oracle;

• 1С:MES Оперативное управление производством;

• Галактика.

Важно отметить, что MES-системы используют разработки для создания искусственного интеллекта. Их алгоритмы намного сложнее чем алгоритмы APS. Это связано с тем, что алгоритм MES находит необходимое решение с учетом всех ограничений и выбранных критериев, частных либо интегральных. Затем на этапе оптимизации происходит поиск подходящего расписания. MES-система берет объем работ, представленный ERP-системой на этапе объемно-календарного планирования или выданный APS-системой в виде допустимого для предприятия план-графика работы цеха. А дальше система самостоятельно строит более точные расписания для оборудования и прослеживает их выполнение в оперативном режиме. Так целью MES-системы является выполнение заданного объема с указанными сроками выполнения тех или иных заказов и эффективное выполнение экономических показателей цеха.

Таким образом, система MES повышает продуктивность технологического оборудования и даже помогает увеличить прибыль предприятия в условиях отсутствия дополнительных вложений в производство. Благодаря использованию современных MES-систем появилась возможность увеличить скорость обработки производственных заказов и снизить объем незавершенного производства.

MES-системы за счет своей гибкости являются незаменимыми в мелкосерийном и позаказном производстве. APS-системы больше подходят для производств с крупносерийным характером выпуска продукции, где характер производства устойчивый, и нет резких отклонений от производственной программы. MES-системы оперативно пересчитывают и корректируют расписания при любых отклонениях производственных процессов, благодаря чему повышается динамика производства. В итоге системы MES и APS ведут подробный материальный учет, учет работы оборудования и затрат на персонал, сбор действующих данных о состоянии производства и передают их в систему планирования ERP. Главное отличие MES от ERP заключается в том, что MES-системы, ориентированные исключительно на производственные процессы, позволяют корректировать планы столь часто, сколь это необходимо, а на ERP возложена масса иных задач, поэтому ее возможности для перепланирования крайне ограничены.

Важно понимать, что внедрение MES-системы на предприятии, приносит организационные изменения и требует дополнительных затрат всех видов ресурсов. Что необходимо для внедрения MES-системы:

• внедренная ERP-система;

• оцифрованные технические процессы;

• сформированные требования к будущей системе;

• понимание, каких результатов предприятие хочет достичь благодаря MES-системе;

• готовность персонала к интенсивному взаимодействию с компанией-подрядчиком на всех этапах проекта (обследование, написание технического задания, разработка, запуск в промышленную эксплуатацию, тестирование, доработки).

MES-системы на базе 1С:Предприятие

Давайте более подробно рассмотрим MES-системы на базе 1С.

Чаще всего каждая MES-система разрабатывается под конкретную отрасль. На платформе 1С в настоящее время существует 2 решения MES-систем: 1С:MES Оперативное управление производством и 1С:Мясопереработка MES. Модуль для 1С:ERP.

1С:MES Оперативное управление производством

1С:MES Оперативное управление производством содержит такие же ресурсные спецификации как ERP. Есть возможность объединения нескольких заказов на производство с разным приоритетом в один запуск производства.

Основные задачи подсистемы:

• формирование расписания в соответствии с заданными критериями оптимизации, для выполнения заданного объема работ с учетом ограничений и сложившейся производственной ситуации на момент расчета;

• контроль сроков исполнения контрольных значений (заказов, этапов производства, технологических операций);

• оперативный контроль производства и реагирование на отклонения от заданного графика, перерасчет расписания для отражения управленческих решений с учетом следующих ограничений;

• условия предшествования технологических операций;

• доступность основных рабочих центров;

• транспортировка между рабочими центрами или между подразделениями;

• наличие необходимых для выполнения операций товарно-материальных ценностей.

Для учета времени перемещения заготовок между смежными операциями предназначена Матрица транспортировок. Если смежные операции выполняются на рабочих центрах одного подразделения, то система при планировании будет использовать время транспортировки между данными рабочими центрами. Если смежные операции выполняются на рабочих центрах, закрепленных за разными подразделениями, то при планировании учитывается время на перемещение между данными подразделениями.

Модуль для 1С:ERP.1С:Мясопереработка MES

Отраслевой продукт предназначен для автоматизации процессов сбора и обработки оперативной производственной и технологической информации непосредственно в местах ее возникновения на мясоперерабатывающем производстве и передачи этой информации в режиме online в учетную систему. Модуль можно  интегрировать в 1С:ERP, и объединенная конфигурация позволит: планировать производственный процесс и отслеживать факт выполнения заданий на производство;  обеспечить прослеживаемость партий, контроль качества и соблюдения технологии на протяжении всего многопередельного производственного процесса от приемки живого скота или мясного сырья до выпуска готовой продукции; оперативно получать фактическую себестоимость технологических полуфабрикатов и готовой продукции, обеспечить своевременную и в полном объеме комплектацию заказов клиентов.  Подробнее по ссылке.

Интеграция 1С с MES-системами

При отсутствии готовых отраслевых решений MES-систем на базе 1С возможна интеграция программного продукта 1С с любой MES-системой. Например, компания КомЛайн разработала и включила в решение 1С:Молокозавод модуль для 1C:ERP функционал интеграции с MES-системами, в частности с Tetra Pak PlantMaster. Компания Tetra Pak, крупнейший в мире по объёму продаж производитель упаковки для пищевых продуктов, производит оборудование для переработки молочной продукции. Оборудование Tetra Pak используют многие предприятия молочной отрасли России. Решения Tetra Pak находят применение на всех этапах производства от приемки сырья до упаковки готовой продукции, поэтому интеграция с их MES-системой было рациональным решением для данной отрасли.

В настоящее время возникает насущная необходимость введения MES-систем в структуру системы учета производственного предприятия. Самой популярной системой MES долгое время был SAP, однако теперь разработаны отечественные аналоги MES-систем на базе 1С, которые могут обеспечить выполнение задачи импортозамещения программных продуктов. В целом MES-системы при внедрении на предприятии позволяют:

1. эффективнее использовать оборудование, оперативно распределяя загрузку;

2. оперативно корректировать заказы на производство, обладая полной информацией об этапах и запасах материалов;

3. и как следствие, получать фактическую себестоимость продукции и актуальный финансовый результат по разным направлениям деятельности - а, следовательно, являются заслуживающими внимания новичками среди систем ведения производственного учета.