ИТ в производстве: мировые тенденции

Спрос на системы управления и автоматизации производства во многом зависит от уровня технологического развития промышленности той или иной страны. В развитых странах ИТ ориентированы на внедрение инноваций, тогда как в регионах с невысоким технологическим уровнем промышленности хайтек призван решать прикладные вопросы.

Существующие тенденции развития ИТ находят свое отражение и в области производственных технологий. Промышленно-развитые страны четко ориентированы на инновационную деятельность и постоянное внедрение новых технологий (разумеется, с учетом конъюнктуры рынка), в том числе, приобретенных в развивающихся странах. Для этого привлекаются внутренние ресурсы (организуются целевые программы, предоставляются государственные и частные исследовательские гранты и т.п.), а также иностранные специалисты высокого класса (известный процесс "утечки мозгов"). Или же на условиях полной передачи лицензионных прав приобретаются разработанные в других странах технологии.

В развивающихся же странах инновационный процесс больше ориентирован на решение тактических задач производства, чем на разработку принципиально новых технологий. Кроме этого, значительная часть новых технологий, которые все же разрабатываются, "уходит" в промышленно-развитые страны. Это объясняется как бо льшими финансовыми возможностями западных покупателей по сравнению с локальными, так и, нередко, отсутствием практической возможности реализации разработанной технологии на уровне промышленности развивающейся страны.

Управление производством

В организационно-управленческом плане в западных странах сегодня доминирует концепция "бережливого производства" (lean manufacturing), впервые предложенная и реализованная концерном Toyota. Компании перестают ориентироваться на экономию за счет больших масштабов производства и фокусируются теперь на снижении операционных издержек, транспортно-заготовительных расходов и упразднении непроизводственных затрат. Появление в 90-х годах XX столетия автоматизированных систем управления ресурсами предприятия и их развитие позволяют в настоящее время повысить гибкость и эффективность даже "бережливого производства".

Например, реализация подхода "все точно вовремя" (just-in-time) в совокупности с использованием планирования цепочек поставок (SCM) позволяет промышленному предприятию обходиться вообще без складских помещений. В свое время этот подход был внедрен на заводах Apple, обеспечив сокращение транспортных и складских расходов, а также непрерывность процесса производства: от момента ввоза на территорию сырья до момента доставки готовой продукции.

В развивающихся странах, где технологический уровень промышленности невысок и производственный сектор развивается экстенсивно, главной целью компаний является увеличение объемов выпуска готовой продукции и ее продаж, а оптимизация управления и снижение издержек производства носят второстепенный характер. В таких условиях здесь преобладает конвейерное производство стандартизированной продукции. В большинстве случаев ручной труд в развивающихся странах является одним из самых дешевых факторов производства, что, с учетом высокой стоимости информационных технологий, позволяет промышленным предприятиям организовывать производство с минимальной автоматизацией или вообще без нее.

Автоматизация промышленного производства

Сегодняшняя экономическая ситуация в промышленно-развитых странах стимулирует, в частности, спрос на системы управления цепочками поставок (SCM), управления жизненным циклом продукции (CALS/PLM), решения по их интеграции с существующими системами управления ресурсами предприятия (ERP), а также спрос на сами ERP-системы. Активное внедрение ИТ в промышленности диктуется здесь как острой конкуренцией на внутренних рынках, требующей повышения гибкости производства, максимального снижения производственных затрат, складских запасов и сроков подготовки производства, так и международной специализацией, направленной на экспорт технологически-сложных промышленных изделий.

Развивающимся странам в плане автоматизации производства еще далеко до управления корпоративными ресурсами и жизненным циклом продукции. Тем не менее, информационные технологии внедряются и здесь, правда, в первую очередь это касается систем автоматизации проектирования, подготовки и управления производством, а также систем автоматизации складского, финансового и бухгалтерского учета.

Если же говорить о таких странах из категории развивающихся, как Китай, Индия, Бразилия, Мексика и др., то уровень их промышленного развития, а также активное проникновение на мировые рынки, включая технологически сложную продукцию, обеспечивает их переориентацию на интенсификацию производства, повышение качества продукции, снижение себестоимости, жесткий контроль сроков производства и поставки готовой продукции, а также обеспечение ее соответствия международным стандартам. В результате этого процесса спрос на информационные технологии в этих странах незначительно отличается от такового в промышленно-развитых странах. В частности, объем рынка ERP Китая, по оценкам экспертов, почти равен объему рынка Западной Европы. Очень перспективным считается сегодня рынок Индии.

Сергей Турчин: Инвестиции в ИТ со стороны российских промышленных предприятий стали увеличиваться

На вопросы CNews отвечает Сергей Турчин, руководитель департамента корпоративных проектов "АМТ-Груп"

CNews: Какие изменения произошли на рынке информатизации российской промышленности за прошедший год, по вашим наблюдениям?

За прошедший год значительноусилился интерес к сложным технологиям, призванным предоставлять потенциальным заказчикам принципиально новые услуги. Прежде всего, это мультимедийные решения, такие как видеоконференцсвязь, корпоративная IP-телефония, цифровое видеонаблюдение и центры обработки вызовов. Продолжается рост части рынка, связанного с построением систем и сетей хранения. Очень важно то, что эти направления развиваются в таких вертикальных сегментах рынка, как металлургическая промышленность, транспорт, машиностроение, включая предприятия военно-промышленного комплекса.

В промышленном производстве сохраняется большой интерес к автоматизации бизнес-процессов, что прежде всего связано с интенсивным развитием отраслей, связанных с производством, так называемого, "высокого передела", в частности, машиностроения, которое мы можем наблюдать в последнее время.

ЭВМ прочно вошли в производственную деятельность, и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д. Бурное развитие информационных технологий за последние десятилетия обусловлено высокой потребностью общества в них, в первую очередь потребностями производства. Многие задачи, некогда требующие монотонной и долгой работы, стало возможно решить при помощи компьютера за считанные минуты, что значительно упростило жизнь, помогло сэкономить рабочее время и успешно помогает снизить затраты разного рода на производстве. Использование современных информационных технологий становится возможным даже там, где, казалось бы, они никогда не смогут дополнить или даже полностью заменить труд специалиста. Введение систем автоматизации в производстве помогает значительно сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий, которые будут способны решать большинство проблем производства. В большинстве случаев такой подход позволяет добиться существенной экономии средств, несмотря на высокий уровень зарплат подобных специалистов. По всем показателям автоматизированное производство выигрывает, так что современному специалисту важно не только знать о существовании систем автоматизации, но и уметь с ними работать в совершенстве. Целью данной работы является ознакомление с существующими информационными технологиями, применяемыми в производстве. Рассмотрение основных информационных систем автоматизации производства актуально в течение многих лет, примерно с середины XX века, и актуальность данной проблемы останется высокой еще в течение длительного периода, так как изменения в этой области тесно связаны с постоянными новшествами в информационных технологиях и науке. За последние годы происходили значимые изменения в области создания и разработки информационных систем: изначально информационные системы применялись лишь на производстве с большими объемами, например, на машиностроительных или оборонных заводах. Постепенная популяризация и доступность ЭВМ сделала возможной использование информационных систем и в менее крупных масштабах, при этом дав стимул для развития логической части самих систем, что будет показано ниже на примере эволюции информационной системы MRP в систему MRPII, также нельзя не заметить появление ERP, внесшее ощутимый вклад.

Информационные технологии в промышленности.

Внедрение информационных технологий в сферу производства, торговли, банковского дела первоначально развивалось по пути создания доморощенных информационных систем. Термин АСУП (автоматизированная система управления производством), появившийся в 60-е годы был на слуху десятки лет. Однако главная проблема комплексной автоматизации не была решена, но при этом был накоплен опыт разработок подобных систем и подготовлены специалисты, способные решать задачи внедрения информационных технологий в сферу управления бизнесом на современном уровне.

При проектировании АСУП зачастую игнорировались вопросы совместимости, стандартизации, что затрудняло внедрение современных технологий и приводило к большим затратам на модернизацию. В настоящее время, не смотря на специфику предметных областей, широкое распространение получили корпоративные информационные системы (КИС), базирующиеся на принципах корпоративных информационных технологий и современных стандартов.

Выделяют три основных класса задач, решаемых с помощью КИС . Это задачи:

формирования отчетных показателей (налоговые службы, статистика, инвесторы и т.д.), получаемых на основе стандартной бухгалтерской и статистической отчетности;

выработки стратегических управленческих решений по развитию бизнеса на основе базы высокоагрегированных показателей;

выработки тактических решений, направленных на оперативное управление и решаемых на основе базы частных, высокодетализированных показателей, отражающих различные стороны локальных характеристик функционирования структуры.

Основной трудностью при внедрении КИС является диагностика.

Здесь можно выделить три этапа:

обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления;

разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе информационных технологий;

разработка положения по реорганизации управления, плана внедрения, регламента управленческого документооборота.

Условно выделяют тиражируемые, полузаказные и заказные КИС.

Тиражируемая КИС не требует доработки со стороны разработчика, существует сама по себе, не предоставляет возможности внесения изменений. Такие системы предназначены для малых предприятий.

Заказные системы при существующем уровне информационных технологий ушли в прошлое, они ненадежны, не соответствуют принятым стандартам и с трудом поддаются модернизации. Основная область их применения - производства с очень большой спецификой.

Полузаказные системы являются наиболее гибкими, в большей степени удовлетворяют требованиям заказчика, требуют меньших капитальных затрат. Основная область их применения - крупные предприятия (сотни документов в месяц и более пяти человек в цепочке бизнес-процессов).

В настоящее время на рынке корпоративных систем представлено большое число зарубежных разработок. Учитывая специфику принципов учета, управления, планирования, в российской экономике отечественные КИС занимают более прочные позиции.

Отдельно от проблем построения КИС рассматривается направление создания автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Актуальность этой проблемы объясняется тем, что в старых системах зачастую выбранные элементы не стыкуются между собой, не удовлетворяют предъявляемым требованиям и нет средств и возможностей для исправления сложившейся ситуации. В настоящее время в области АСУ ТП господствующей является концепция открытых систем на основе системной интеграции, базирующаяся на следующих принципах:

совместимость программно-аппаратных средств различных фирм-производителей снизу-вверх;

комплексная проверка и отладка всей системы на стенде фирмы интегратора на основе спецификации заказчика.

В большинстве случаев АСУ ТП представляют двухуровневую систему управления. Нижний уровень включает контроллеры, обеспечивающие первичную обработку информации, поступающей непосредственно с объекта управления. Программное обеспечение контроллеров обычно реализуется на технологических языках типа языка релейно-контактных схем.

Верхний уровень АСУ ТП составляют мощные компьютеры, выполняющие функции серверов баз данных и рабочих станций, обеспечивающих хранение, анализ и обработку всей поступающей информации, а также взаимодействие с оператором. Основой программного обеспечения верхнего уровня являются пакеты SCADA (Supervision Control and DATA Acquisition).

Наиболее ярко концепция открытых систем прослеживается в открытой модульной архитектуре контроллеров - ОМАС (Open Module Architecture Controls), разработанной фирмой General Motors. Близкие к ним концепции предложены европейскими (European Open System Architecture for Control within Automation SDystems - OSACA), японскими (Japan International Robotics and Factory - IFORA, Japan Open System Environment for Controller Architecture - OSEC) и американскими (Technologies Enabling Agile Manufacting - TEAM Projects) организациями. Содержание ОМАС-требований заключается в основных терминах:

Open - открытая архитектура, обеспечивающая интеграцию аппаратного и программного обеспечения;

Modular - модульная архитектура, позволяющая использовать компоненты в режиме Pluge and Play.

Scaleable - масштабируемая архитектура, позволяющая легко изменять конфигурацию для конкретных задач;

Economical - экономичная архитектура;

Maintenable - легко обслуживаемая архитектура.

Аппаратная платформа контроллеров базируется на миниатюрных РС-совместимых компьютерах, обладающих высокой надежностью, быстродействием, совместимостью в силу «родственности» с компьютерами верхнего уровня. Операционная среда РС-контроллеров также должна удовлетворять требованиям открытости.

Здесь наиболее распространенной является операционная система QNX (фирма QSSL, Канада). Архитектура QNX является открытой, модульной, легко модифицируемой. Спецификой работы с контроллерами является использование языков технологического программирования, описывающих сам технологический процесс и ориентированных на работу не программистов, а технологов. Накопленный опыт работы с подобными языками обобщен в стандарте IEC 1131-3, где определены пять основных языковых средств:

SFG - язык последовательных функциональных схем;

LD - язык релейных диаграмм;

FDB - язык функциональных блоковых диаграмм;

ST - язык структурированного текста;

IL - язык инструкций.

Системы автоматизации управления производством Успешное производство всегда зависит от не менее успешного управления. Именно на плечах управляющих лежит высокая ответственность за организацию производственных процессов, которые будут приносить прибыль для фирмы в целом. В наши дни существует около двадцати основных современных теорий автоматизации производства, которые базируются на современных информационных технологиях. Каждый подход имеет свои плюсы и минусы в определенных условиях, поэтому, полезно рассмотреть каждый из них. Также нельзя не заметить, что некоторые системы автоматизации появлялись в процессе модернизации некогда существовавших систем, но это не привело к полному отказу от изначальных разработок. Например, ERP-система (система планирования ресурсов предприятия) является логическим продолжением систем планирования материальных потребностей (MRP-системы) и систем планирования производственных ресурсов (MRP II-системы). Выбор определенной информационной системы для автоматизации производства зависит от многих факторов, среди которых можно выделить: объемы, тип, цель, потребность в автоматизации. На примере вышеупомянутых ERP-систем можно сказать, что мелкому производству вряд ли будет полезно тратить время на внедрение столь масштабной информационной системы, которая при небольшом уровне развития предприятия, будет только отнимать время специалистов, приводя к ухудшению показателей. Правильный выбор подходящей информационной системы для производства – непростое и очень важное решение, особенно в момент становления фирмы, когда ориентация под определенную модель автоматизации может определить становление всего производства. Сложные системы, обеспечивающие максимальный контроль по многочисленным направлениям, не только могут оказаться невостребованными, но и послужить одной из весомых статей расходов, что весьма нежелательно в большинстве случаев. Одной из начальных систем, сочетающей в себе успешные методы управления и невысокую стоимость внедрении, является система планирования потребности в материалах.

Система MRP (Material Requirements Planning) – планирование потребности в материалах

Данная система была разработана в США в 1950-х годах, но только через 25 лет, когда произошел бурный скачок в развитии вычислительной техники, она получила известность и последующее повсеместное распространение. К концу 1980-х годовMRP использовали большинство фирм в США и Великобритании. На сегодняшний день использование системы планирования потребности в материалах не актуально из-за возраста системы, но именно она является базой для большого количества ныне существующих систем автоматизации. В середине XX века многие производители сталкивались с достаточно серьезными проблемами несвоевременной поставки ресурсов, что приводило к снижению производственных показателей и скоплению большого количества материалов на складах. Главной задачей MRP является то, чтобы каждый элемент производства, каждая комплектующая деталь были в нужное время в нужном количестве. Это обеспечивается формированием такой последовательности производственных операций, которая позволяет соотносить своевременное изготовление продукции с заложенным планом выпуска. Такой подход также призван обеспечить минимальное количество запасов на складе. В упрощённом виде исходную информацию для MRP-системы представляют календарные планы производства, ведомость материалов, состав изделия, состояние запасов. На основании входных данных MRP-система выполняет следующие основные операции: · по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования; · к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства; · для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования; · общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования; · осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения. Результатом работы MRP-системы является план-график снабжения материальными ресурсами производства (потребность каждой учётной единицы материалов и комплектующих для каждого периода времени). Для реализации план-графика снабжения система создаёт график заказов в привязке к периодам времени. Он используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления с возможностью внесения корректировок в процессе производства. Системы класса MRP по соотношению цена/качество подходят для небольших предприятий, где функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.

Система MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов

На смену системе MRP пришла система планирования производственных ресурсов, названная MRP II, чтобы подчеркнуть связь систем. В новой системе было уделено внимание куда большему числу факторов, что позволило значительно расширить сферу применения и увеличить показатели. Переход от одной системы к другой был вызван не только видимыми недостатки в первоначальной MRP-системе, но и постоянно нарастающими мощностями ЭВМ. С течением времени расчеты более сложных и многоуровневых операций стали возможны на относительно дешевых компьютерах, что послужило возрастающим интересном к постоянным доработкам информационных систем. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении, что позволяет охватить куда большее количество всевозможных показателей. MRP II и на сегодняшний день представляет собой метод для эффективного планирования всех ресурсов производственной компании. Некоторые производства до сих пор не отказались от использования схемы MRP II, считая ее оптимальной информационной системой. В идеале, выполняется операционное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование в стоимостных единицах измерения, и содержит в себе возможности моделирования для ответа на вопросы «а что будет, если…?». Модель состоит из множества процессов, каждый из которых связан с другими: бизнес-планирование, планирование производства (планирование продаж и операций), разработка главного календарного плана производства, планирование потребности в материалах, планирование потребности в мощностях и системы поддержки контроля исполнения по мощностям и материалам. Результат таких систем интегрируется с финансовыми отчетами, такими как бизнес-план, отчет о соглашениях по закупкам, бюджет отгрузки и прогноз запасов в стоимостном выражении». Как видно, разница между двумя моделями ощутима, так как MRP II оперирует куда большим количеством показателей. Различия междуMRP и MRP II можно представить в виде наглядной схемы: На рис.1 показана схема модели MRP II, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRP II чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций: · планирование продаж и производства; · управление спросом; · составление плана производства; · планирование потребностей в сырье и материалах; · спецификации продукции; · складская подсистема; · отгрузка готовой продукции; · управление производством на цеховом уровне; · планирование производственных мощностей; · контроль входа/выхода; · материально-техническое снабжение; · планирование запасов сбытовой сети; · планирование и управление инструментальными средствами; · финансовое планирование; · моделирование; · оценка результатов деятельности. К преимуществам модели относят снижение запасов, улучшение обслуживания клиентов, приводящее к росту продаж, увеличение производительности труда рабочих, равномерное снижение затрат на закупку, уменьшение сверхурочных работ, уменьшение транспортных затрат по повышенному тарифу.

Система APS (Advanced Planning and Scheduling) – усовершенствованное планирование

Главной особенностью системы APS является возможность быстрого составления планов с учётом имеющихся ресурсов и производственных ограничений (переналадки оборудования, доступность оснастки, связи между машинами и др.) и быстрого перепланирования по заранее составленным сценариям оптимизации. Систему APS можно разбить на две части, которые тесно связаны с другими информационными системами автоматизации. Первая часть метода APS похожа на алгоритм MRP II. Существенное отличие заключается в том, что в системе APS согласование материалов и мощностей происходит не итеративно, а синхронно, что резко сокращает время перепланирования. Системы типа APS позволяют решать такие задачи, как "проталкивание" срочного заказа в производственные графики, распределение заданий с учетом приоритетов и ограничений, перепланирование с использованием полноценного графического интерфейса. Это особенно актуально для позаказного производства, а также в случаях жесткой конкуренции в сроках выполнения заказа и необходимости точного соблюдения этих сроков. Вторая часть метода APS - диспетчеризация производства, с возможностью учета различного рода ограничений, с элементами оптимизации. Функции APS, присущие производственным ERP-системам, пока являются относительно новыми. Тем не менее, считается, что со временем алгоритмы APS станут общепринятыми для многих производственных предприятий. APS-системы являются своеобразной надстройкой к существующим ERP-системам, заменяя схожие механизмы в них. Потребность в высокой точности входных данных можно рассматривать двояко, так как, с одной стороны, это несомненно положительная сторона для планирования производства, с другой, негативная, потому что ошибки в расчетах могут приводить к убыткам. Использование APS-систем требует большой точности и профессионализма, что заметно усложняет их внедрение.

Система JIT (Just In Time) – точно в срок.

Одной из широко распространенных в мире информационных моделей является модель «точно в срок» (just-in-time, JIT). Основная ее идея заключается в следующем: если производственное расписание задано, то можно так организовать движение материальных потоков, что все материалы, компоненты и полуфабрикаты будут поступать в необходимом количестве, в нужное место (на сборочной линии - конвейере) и точно к назначенному сроку для производства или сборки готовой продукции. Благодаря этому компоненты с предыдущей операции (обработка или доставка от поставщика) попадают в производство тогда и только тогда, когда в них появляется необходимость. В отличие от MRP, рассчитанной на предприятия с масштабным производством, JIT более применим для производства среднего масштаба, где происходит постоянный и непрерывный процесс производства небольших партий, что требует постоянных поставок материалов в небольшом количестве. Плюсом данного подхода можно назвать отсутствие необходимости в страховых запасах и иммобилизующих денежных средствах, но стоит сделать оговорку, что это верно для предприятий среднего и малого уровня. Данная система является успешной альтернативой MRP с определенными условиями. Простота процедур планирования поставок не совместима с крупными производствами, где планирование и контроль процессов производства находится на более высоком уровне, так как в конечном счете это негативно отразится на показателях.Данная модель характеризуется следующими основными чертами:· минимальными (нулевыми) запасами материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;· короткими производственными циклами;· небольшими объемами производства готовой продукции и пополнения запасов (поставок);· взаимоотношениями по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;· эффективной информационной поддержкой;· высоким качеством готовой продукции и сервиса поставок материалов.Основной целью информационной системы JIT II является максимальная интеграция всех логистических функций фирмы для минимизации уровня запасов в интегрированной информационной системе, обеспечение высокой надежности и уровня качества продукции и сервиса для максимального удовлетворения запросов потребителей. Системы, основанные на идеологии JIT II, используют гибкие производственные технологии выпуска небольших объемов готовой продукции группового ассортимента на базе раннего предсказания покупательского спроса.

Аббревиатура ERP используется для обозначения комплексных систем управления предприятием (Enterprise-Resource Planning – планирование - ресурсов предприятия). Ключевой термин ERP является Enterprise – Предприятие, и только потом – планирование ресурсов. Истинное предназначение ERP - в интеграции всех отделов и функций компании в единую компьютерную систему, которая сможет обслужить все специфичные нужды отдельных подразделений. ERP-система автоматизирует процедуры, образующие бизнес-процессы. Например, выполнение заказа клиента: принятие заказа, его размещение, отгрузка со склада, доставка, выставление счёта, получение оплаты. ERP-система «подхватывает» заказ клиента и служит своего рода дорожной картой, по которой автоматизируются различные шаги на пути исполнения заказа. Когда представитель представительского офиса вводит заказ клиента в ERP-систему, у него есть доступ ко всей информации, необходимой для того, чтобы запустить заказ на выполнение. Например, он тут же получает доступ к кредитному рейтингу клиента и истории его заказов из финансового модуля, узнает о наличии товара из складского модуля и о графике отгрузки товаров из модуля логистики. Польза от использования MRP, описанная в начале работы, высока, но несмотря на это, в системе был один существенный недостаток, а именно, - не учитывалась в своей работе производственные мощность предприятия. Это привело к расширению функциональности MRP систем модулем планирования потребностей в мощностях (CRP - Capacity Requirements Planning). Связь между CRP и графиком позволяла учитывать наличие необходимых мощностей для производства определенного количества готовых изделий. В 80х годах появился новый класс систем - системы планирования производственных ресурсов предприятия (Manufacturing Resource Planning). Из-за схожести аббревиатур такие системы стали называть MRPII. Отличия MRPII от MRP так же были рассмотрены нами в начале работы. Но именно MRPII является предпоследней стадией появления ERP. В следствии усовершенствования систем MRPII и их дальнейшего функционального расширения появился класс систем ERP. Термин ERP был введен независимой исследовательской компанией Gartner Group в начале 90х годов. ERP системы, предназначены не только для производственных предприятий, они также эффективно позволяют автоматизировать деятельность компаний предоставляющих услуги.

Никто не станет отрицать огромное значение, которым обладают информационные технологии в жизни обыкновенного человека. ИТ являются жизненно важным стимулом развития самых разных сфер деятельности человека, вряд ли кто-либо сможет назвать сферу, где они не используются хотя бы косвенно. Начиная от узкоспециализированных областей тяжелой промышленности и заканчивая такими вещами, как аватары для Твиттера или Фейсбука – везде информационные технологии прямо либо косвенно находят свое применение. Любые бухгалтерские операции на любом предприятии сегодня проводятся с использованием компьютера. То, насколько эффективно работает городское самоуправление, во многом определяется теми техническими средствами и тем программным обеспечением, которыми оно располагает. Естественно, использование самых последних технологий и технических средств не решает полностью всех проблем, однако инновации могут значительно упростить и ускорить работу служащих. Особенно это заметно на сложных участках аналитической деятельности, в процессах формирования отчетов и справок.

Подводя итог, можно сказать, что информационные технологии очень глубоко проникли в жизнь современного человека, и даже более того – вряд ли будет преувеличением тот факт, что без информационных технологий современное общество не сможет существовать в том виде, в котором оно находится сейчас.

«Суров закон рынка, но это закон» - так можно перефразировать известное латинское выражение. Производить качественную продукцию в сжатые сроки и с минимальными затратами - задача, которую приходится решать всем промышленным предприятиям. Однако производственные мощности практически любого отечественного машиностроительного предприятия соответствуют 80-м годам прошлого столетия и не позволяют изготавливать конкурентоспособную продукцию. В цехах ощущается острая нехватка квалифицированных специалистов. Не менее злободневна и проблема большой продолжительности процессов разработки изделий и технологической подготовки их производства, что приводит к неоправданному увеличению затрат и сроков выпуска изделий и, как следствие, к потере конкурентоспособности на рынке. Как правило, длительная подготовка производства изделий обусловлена серьезными затратами при передаче конструкторско-технологической информации о разрабатываемом изделии и при ее поиске.

Затраты при передаче информации вызваны тем, что предприятие зачастую не придает должного значения необходимости внедрения единой системы конструкторско-технологической подготовки производства. В результате все сводится к «лоскутной» автоматизации конструкторских и технологических задач, когда каждое подразделение выбирает себе систему, руководствуясь единственным принципом - «нам так удобнее». Это приводит к отсутствию единого формата данных. Создаваемые данные приходится постоянно переводить из одной системы в другую, что чревато ошибками и затрудняет процесс внесения изменений.

Затраты при хранении и поиске информации вызваны схожими причинами: конструкторские и технологические данные хранятся в файловых системах; информация о том, кто, когда и какие конкретно вносил изменения, не сохраняется; теряется история версий объекта. Все это усложняется многоступенчатой процедурой передачи данных в другие подразделения, участвующие в процессе разработки.

Полно и качественно решить эти проблемы позволяет переход на использование комплексной системы разработки изделий - от дизайна изделия, его разработки и производства до сервисного обслуживания. Это и есть Система разработки изделий, предлагаемая американской компанией РТС (Parametric Technology Company).

Далее мы расскажем о Системе разработки изделий, которая внедряется в ОАО «Электромашина» специалистами предприятия при поддержке инженерно-консалтинговой компании СОЛВЕР и обеспечивает сквозное проектирование изделий и управление данными о них в течение всего жизненного цикла выпускаемой предприятием продукции.

В основе - сквозной цикл подготовки производства

Современная методология подготовки производства нового изделия предполагает сквозной цикл: проектирование изделия - проектирование оснастки - разработка управляющих программ - производство на основе использования единой трехмерной математической модели изделия. В чем преимущество такого подхода?

Во-первых, вся работа строится на базе исходной модели, созданной конструктором. Наличие единой геометрии позволяет исключить ошибки при создании оснастки и управляющих программ, а специализированные, встроенные в систему модули анализа - обеспечить соответствие функциональности проектируемого изделия заданным требованиям еще на этапах разработки изделия, что, несомненно, сказывается на качестве продукции.

Во-вторых, единая исходная геометрия позволяет распараллелить труд разработчиков - конструкторов и технологов. Таким образом, технологи могут приступать к работе еще на этапе проектирования изделия, не дожидаясь окончательного утверждения комплекта конструкторской документации. Несмотря на то что труд инженера - процесс итерационный и в каком-то смысле бесконечный (нет предела совершенству!), технологии сквозного проектирования позволяют при необходимости быстро и качественно проводить задуманные разработчиками изменения.

В-третьих, процессы проектирования изделия и подготовки производства в современных условиях немыслимы без использования единой корпоративной системы управления конструкторско-технологическими данными, обеспечивающей качественное управление процессами подготовки производства.

Конструкторская подготовка производства

При использовании простых систем автоматизированного проектирования конструктора зачастую не интересуют технологические особенности изготовления деталей и узлов, что нередко приводит к браку и последующим дорогостоящим доработкам уже в процессе производства. Во избежание подобных ситуаций необходима согласованная работа конструкторов и технологов, а также учет технологических ограничений еще на начальных этапах разработки изделия.

Система сквозного параллельного проектирования и подготовки производства Pro/ENGINEER позволяет учитывать технологические особенности конкретного производства как на этапе конструкторского проектирования, так и при разработке технологии изготовления. Входящий в систему инструмент наследования конструкторской геометрии предоставляет технологу возможность выполнять работу по проектированию оснастки и разработке управляющей программы на основе конструкторской модели, внося в нее необходимые технологические ограничения. Представьте себе обычную ситуацию: конструктор оснастки проектирует пресс-форму на деталь, в модели которой кроме литейных присутствует также множество элементов, получаемых при последующей механической обработке. Иными словами, для того чтобы спроектировать пресс-форму, необходимо эти элементы исключить. При этом ассоциативная связь между конструкторской и технологической моделями сохраняется. Это, в свою очередь, позволяет управляющей программе при внесении конструктором изменений (если они не касаются мехобработки) изменяться автоматически. Инструмент наследования обеспечивает «работу» ассоциативной связи в одну сторону - от конструктора к технологу. Изменения же, вносимые технологом, никоим образом не влияют на исходную геометрию.

Естественно, для организации эффективной параллельной работы разных подразделений - участников разработки необходимо составить «правила игры»: разработать документ (обычно это стандарт предприятия), в котором должны быть описаны правила создания трехмерных моделей, требования к описывающей их атрибутивной информации, обязанности каждого подразделения в общей структуре подготовки производства и т.д. В ОАО «Электромашина» работа по созданию такого стандарта началась в рамках проекта внедрения, совместного с компанией СОЛВЕР, а закончена силами созданного во время проекта бюро САПР предприятия, на которое были возложены все работы по поддержке и развитию созданной Системы разработки изделия и подготовки производства.

Большое значение при коллективной работе имеет правильная организация работы с библиотеками типовых и стандартных компонентов (рис. 1 и 2) разрабатываемых изделий. Для формирования единого источника данных в рамках предприятия была создана навигационная структура хранилища данных. За многолетний период внедрения Pro/ENGINEER на машиностроительных предприятиях специалистами СОЛВЕР были разработаны библиотеки стандартизованных компонентов, которые легко адаптируются под конкретные требования любого заказчика. Стандартные изделия, такие как подшипники, крепеж и т.п., входящие в эти библиотеки, выполнены ими в соответствии с требованиями ГОСТа, а атрибутивная информация полностью описывает классы точности и прочности, материал, покрытие и т.д.

Организация эффективного хранения данных определяется несколькими ключевыми моментами:

• высокой производительностью работы систем Windchill и Pro/ENGINEER;
• наличием единого атрибутивного описания компонентов;
• эффективной навигационной структурой;
• правилами создания новых типов и типоразмеров компонентов;
• требованиями к кодированию компонентов;
• жизненным циклом типового изделия.

Практика показывает, что на каждом предприятии действует определенный ограничительный перечень применяемых стандартных компонентов. И вполне логично, что при применении единого электронного архива данных рядовые пользователи не должны иметь доступа как к созданию новых типов и типоразмеров стандартных компонентов, так и к редактированию уже имеющихся компонентов. В ОАО «Электромашина» решение этих задач возложено на бюро САПР.

Если типовой порядок создания компонента архива заключается в генерировании необходимого типоразмера и его сохранении в отдельный файл, то создание другого типоразмера осуществляется простым изменением атрибутивной информации и последующей регенерацией файла. Для каждого типа компонента определен жизненный цикл, процесс согласования и утверждения, описывающий процедуру принятия решения о необходимости его использования, занесения в ограничительный перечень и синхронизации новой информации с существующей на предприятии информационной системой управления предприятием (ERP).

Для работы в Pro/ENGINEER под управлением в Windchill пользователю не требуется никакого дополнительного программного обеспечения. Pro/ENGINEER имеет встроенный web-браузер, посредством которого выполняется открытие, сохранение и другие действия с документами, хранящимися в Windchill. Например, вставка библиотечного компонента в сборку или просто его открытие легко осуществляется перетаскиванием компонента из окна Windchill в окно Pro/ENGINEER. При этом если компонент был предварительно описан, то он сам автоматически определяет свое положение в конструкции (рис. 3 и 4).

Технологическая подготовка производства

Все виды технологической оснастки в ОАО «Электромашина» разрабатываются также с применением Pro/ENGINEER. К ним относятся приспособления, нестандартное оборудование, испытательное оборудование, пресс-формы и штампы (рис. 5 и 6). Разработка всей оснастки выполняется на основе геометрии конструкторской модели и ассоциативно связана с ней. В ходе проекта внедрения специалистами предприятия уже в течение первого месяца было разработано с использованием трехмерных моделей пять пресс-форм, формообразующие компоненты которых впоследствии изготавливались на станках с ЧПУ.

Рис. 6. Страница свойств объекта «Приспособление для фрезерования»

Разработка управляющих программ для изготовления деталей на станках с ЧПУ выполняется на предприятии тоже в Pro/ENGINEER (рис. 7 и 8) под управлением Windchill. Все управляющие программы, так же как и оснастка, разрабатываются на основе конструкторской модели, которая применяется в качестве базы для всех операций обработки. При создании технологом-программистом объектов обработки траектории движения инструмента ссылаются на выбранные конструктивные элементы детали, поверхности и кромки модели. Таким образом, устанавливается ассоциативная связь между моделью изделия и заготовкой. При любой модификации модели все ассоциативно связанные с ней операции обработки обновляются. ОАО «Электромашина» имеет современный парк станочного оборудования с ЧПУ, в том числе поставленного компанией СОЛВЕР. Поэтому внедрение современных технологий в области разработки управляющих программ позволяет предприятию использовать это оборудование максимально эффективно.

Рис. 7. Хранение управляющих программ в Windchill

Следующим шагом в области внедрения современных технологий на предприятии будет освоение программного комплекса Vericut. Этот комплекс позволяет моделировать процессы обработки деталей на станках с ЧПУ с целью обнаружения возможных ошибок в траектории режущего инструмента, столкновений рабочих органов станка, а также повысить эффективность применения металлорежущих станков. При этом вся работа в Vericut ведется с использованием управляющей программы в G-кодах - то есть в Vericut учитываются и особенности управляющей стойки станка, и особенности его кинематики. Применение Vericut обеспечивает сокращение процента брака и доработок, оптимизацию режимов резания, сокращение времени обработки, продление срока службы режущего инструмента, повышение качества обрабатываемых поверхностей, а также позволяет еще до запуска детали в производство устранить ошибки, которые впоследствии могут привести к поломке оснастки, инструмента или станка.

Управление процессами технологической подготовки

В ОАО «Электромашина» технологические процессы разрабатываются с использованием программного обеспечения КОМПАС Автопроект, файлы которого представлены в формате ZIP. Формирование визуального представления технологического процесса выполняется в приложении MS Office Excel. Поскольку для согласования и утверждения необходима только визуальная информация, данные КОМПАС Автопроект автоматически преобразуются в формат PDF, и в этом формате передаются на хранение в Windchill. Преимуществом этого формата является то, что он дает возможность применения электронной подписи, обеспечивает создание текстовых и графических замечаний на поле документа и возможность просмотра на любом рабочем месте.

Для управления технологическими инструкциями создана специальная библиотека «Технологические процессы» (рис. 9), где организуется их хранение, согласование и утверждение, ограничение по правам доступа и поиск. Стоит отметить, что любые библиотеки формируются в первую очередь в соответствии с регламентом доступа к рабочим данным. Например, для конструктора изделия закрыт доступ к библиотеке технологических процессов или управляющих программ, однако ему предоставляется возможность просмотра отдельных необходимых документов.

В создании интегрированной информационной среды понятие жизненного цикла является определяющим. Практически на каждый объект, будь то чертеж, модель, документ или др., назначается свой жизненный цикл, в соответствии с которым он изменяется, последовательно переходя из одного состояния в другое. Жизненный цикл в Windchill представляет собой набор этапов, ассоциированных с рабочими потоками и описывающих логику работы с объектом. В качестве инструмента моделирования применялось программное обеспечение ARIS Toolset (рис. 10) немецкой компании IDS Sheer - мирового лидера в области разработки инструментальных средств анализа и реорганизации бизнес-процессов, а также партнера компании СОЛВЕР.

При выполнении проекта был проведен анализ существующего бизнес-процесса подписания, согласования и утверждения технологической документации. В ходе анализа стандарта предприятия и проведенного опроса сотрудников технологических подразделений были определены основные этапы и роли участников процесса. На основе полученных данных была разработана модель существующего бизнес-процесса в состоянии «как есть». Эта модель характеризовалась большим количеством этапов и последовательностей процесса согласования, требующего значительных временны х затрат. Современные системы управления инженерными данными позволяют значительно (в несколько раз) сократить время утверждения документации и увеличить время для ее качественной обработки. Это стало возможным благодаря передаче данных с почти мгновенной скоростью, а также за счет постоянного контроля выполнений заданий исполнителями и параллельности согласования информации.

На основе этой модели бизнес-процесса был создан вариант модели для состояния «как надо» при внедрении информационной системы управления Windchill. Действия участников процесса согласования технологической документации были выделены в отдельные блоки, которые определили основные этапы жизненного цикла технологического процесса. При этом для максимального сокращения сроков разработки документации работы по согласованию с различными службами предприятия были распараллелены.

Для обеспечения процесса согласования технологической документации был создан жизненный цикл объекта «Технологический процесс» (рис. 11). Шаблон его жизненного цикла состоит из пяти этапов: «В работе», «На нормоконтроле», «На техконтроле», «На рассмотрении» и «Сдано в архив».

На этапе «В работе» (рис. 12) происходит разработка технологического процесса (совместно с сотрудниками технологических служб), присвоение сотрудником отдела стандартизации обозначения техпроцессу, проверка техпроцесса ведущим технологом (рис. 13 и 14) и начальником технологического бюро ОГТ. При необходимости проведения исправлений и доработок предусмотрены возврат документации исполнителю и повторная проверка.

Рис. 14. Задание на проверку технологического процесса ведущим технологом

На этапе «На нормоконтроль» производится контроль соответствия требованиям нормативной документации (рис. 15 и 16). При необходимости проведения исправлений и доработок предусмотрены возврат документации исполнителю и ее повторная проверка.

На этапе «На техконтроль» осуществляется проверка технологического процесса технологическими службами (технологами по механической обработке, сварке, гальваническим покрытиям, литью и термообработке) и его утверждение заместителем начальника технического отдела (рис. 17). Перед проверкой для разработчика реализована возможность выбора согласующих технологов в соответствии со спецификой технологического процесса (рис. 18 и 19).

На этапе «На рассмотрении» происходит согласование технологического процесса с начальником технологического бюро цеха, начальником бюро технического контроля, сотрудником отдела главного метролога и заместителем директора по качеству (рис. 20 и 21). В рамках проекта с целью более полной демонстрации технологий Windchill по автоматизации документооборота для этого этапа было разработано два варианта шаблона рабочего потока, отличающихся друг от друга порядком распределения заданий и различными подходами к моделированию рабочих потоков.

Отметим, что возможности Windchill позволяют автоматизировать процессы согласования не только конструкторской или технологической документации, но и любых других документов. Например, специалисты бюро САПР предприятия по окончании проекта уже своими силами автоматизировали процесс согласования договоров ОАО «Электромашина». Это, во-первых, позволило сократить длительность процессов, а во-вторых, обеспечило возможность отслеживания состояния процесса - в какой службе находится договор на согласовании, сколько времени на это уже ушло и т.п.

Результаты внедрения

Одним из главных результатов выполненного проекта является то, что на предприятии сформирована высококвалифицированная команда, способная решать комплекс задач по внедрению информационных технологий в области конструкторско-технологической подготовки производства. Среди этих задач - осуществление технической поддержки системы, проведение обучения пользователей, разработка необходимых стандартных компонентов и специализированных приложений, дополняющих возможности имеющегося программного обеспечения и пр.

Специалистами бюро САПР ОАО «Электромашина» совместно с сотрудниками компании СОЛВЕР созданы единые корпоративные стандарты в области использования системы автоматизированного проектирования Pro/ENGINEER и системы управления жизненным циклом изделия Windchill, которые позволяют систематизировать имеющийся опыт и эффективно использовать его в дальнейших разработках.

Сегодня Pro/ENGINEER применяется пока еще не на всех этапах разработки изделия и подготовки производства, но уже сейчас на предприятии отмечено заметное повышение качества проектируемых изделий за счет того, что значительная часть ошибок в конструкторской документации выявляется на стадии технологической подготовки производства до изготовления изделий «в металле».

Внедрение Системы разработки изделия - это итерационный процесс, и система будет развиваться в ОАО «Электромашина» и дальше, помогая по-умному организовывать подготовку производства и обеспечивать конкурентоспособность выпускаемой продукции.

Александр Московченко

Руководитель подразделения «САПР и подготовки производства» инженерно-консалтинговой компании СОЛВЕР.

Сергей Ефимов

Руководитель отдела «Системы управления жизненным циклом изделий» компании СОЛВЕР.

Контрольная работа

По дисциплине Информационные технологии

Тема: Информационные технологии в производстве

Введение 3

Системы автоматизации управления производством 5

Система MRP (Material Requirements Planning) – планирование потребности в материалах 6

Система MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов 8

Система APS (Advanced Planning and Scheduling) – усовершенствованное планирование 11

Система JIT (Just In Time) – точно в срок 13

ERP-системы 17

Заключение 22

Словарь основных используемых терминов 26

Введение

ЭВМ прочно вошли в производственную деятельность, и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д. Бурное развитие информационных технологий за последние десятилетия обусловлено высокой потребностью общества в них, в первую очередь потребностями производства. Многие задачи, некогда требующие монотонной и долгой работы, стало возможно решить при помощи компьютера за считанные минуты, что значительно упростило жизнь, помогло сэкономить рабочее время и успешно помогает снизить затраты разного рода на производстве. Использование современных информационных технологий становится возможным даже там, где, казалось бы, они никогда не смогут дополнить или даже полностью заменить труд специалиста.

Введение систем автоматизации в производстве помогает значительно сократить количество наемных рабочих, отдав предпочтение нескольким специалистам в области информационных технологий, которые будут способны решать большинство проблем производства. В большинстве случаев такой подход позволяет добиться существенной экономии средств, несмотря на высокий уровень зарплат подобных специалистов. По всем показателям автоматизированное производство выигрывает, так что современному специалисту важно не только знать о существовании систем автоматизации, но и уметь с ними работать в совершенстве.

Целью данной работы является ознакомление с существующими информационными технологиями, применяемыми в производстве. Рассмотрение основных информационных систем автоматизации производства актуально в течение многих лет, примерно с середины XX века, и актуальность данной проблемы останется высокой еще в течение длительного периода, так как изменения в этой области тесно связаны с постоянными новшествами в информационных технологиях и науке. За последние годы происходили значимые изменения в области создания и разработки информационных систем: изначально информационные системы применялись лишь на производстве с большими объемами, например, на машиностроительных или оборонных заводах. Постепенная популяризация и доступность ЭВМ сделала возможной использование информационных систем и в менее крупных масштабах, при этом дав стимул для развития логической части самих систем, что будет показано ниже на примере эволюции информационной системы MRP в систему MRPII, также нельзя не заметить появление ERP, внесшее ощутимый вклад.

В ходе работы будут рассмотрены принципы информационных систем по автоматизации производства, а также некоторые программные средства для их реализации. Таким образом, можно будет выделить несколько наиболее удачных и наиболее часто используемых систем на сегодняшний день.

Системы автоматизации управления производством

Успешное производство всегда зависит от не менее успешного управления. Именно на плечах управляющих лежит высокая ответственность за организацию производственных процессов, которые будут приносить прибыль для фирмы в целом. В наши дни существует около двадцати основных современных теорий автоматизации производства, которые базируются на современных информационных технологиях. Каждый подход имеет свои плюсы и минусы в определенных условиях, поэтому, полезно рассмотреть каждый из них. Также нельзя не заметить, что некоторые системы автоматизации появлялись в процессе модернизации некогда существовавших систем, но это не привело к полному отказу от изначальных разработок. Например, ERP-система (система планирования ресурсов предприятия) является логическим продолжением систем планирования материальных потребностей (MRP-системы) и систем планирования производственных ресурсов (MRP II-системы). Выбор определенной информационной системы для автоматизации производства зависит от многих факторов, среди которых можно выделить: объемы, тип, цель, потребность в автоматизации. На примере вышеупомянутых ERP-систем можно сказать, что мелкому производству вряд ли будет полезно тратить время на внедрение столь масштабной информационной системы, которая при небольшом уровне развития предприятия, будет только отнимать время специалистов, приводя к ухудшению показателей. Правильный выбор подходящей информационной системы для производства – непростое и очень важное решение, особенно в момент становления фирмы, когда ориентация под определенную модель автоматизации может определить становление всего производства. Сложные системы, обеспечивающие максимальный контроль по многочисленным направлениям, не только могут оказаться невостребованными, но и послужить одной из весомых статей расходов, что весьма нежелательно в большинстве случаев. Одной из начальных систем, сочетающей в себе успешные методы управления и невысокую стоимость внедрении, является система планирования потребности в материалах.

Система MRP (Material Requirements Planning) – планирование потребности в материалах

Данная система была разработана в США в 1950-х годах, но только через 25 лет, когда произошел бурный скачок в развитии вычислительной техники, она получила известность и последующее повсеместное распространение. К концу 1980-х годов MRP использовали большинство фирм в США и Великобритании. На сегодняшний день использование системы планирования потребности в материалах не актуально из-за возраста системы, но именно она является базой для большого количества ныне существующих систем автоматизации.

В середине XX века многие производители сталкивались с достаточно серьезными проблемами несвоевременной поставки ресурсов, что приводило к снижению производственных показателей и скоплению большого количества материалов на складах. Главной задачей MRP является то, чтобы каждый элемент производства, каждая комплектующая деталь были в нужное время в нужном количестве. Это обеспечивается формированием такой последовательности производственных операций, которая позволяет соотносить своевременное изготовление продукции с заложенным планом выпуска. Такой подход также призван обеспечить минимальное количество запасов на складе. В упрощённом виде исходную информацию для MRP-системы представляют календарные планы производства, ведомость материалов, состав изделия, состояние запасов. На основании входных данных MRP-система выполняет следующие основные операции:

по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования;

к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства;

для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования;

общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования;

осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения.

Результатом работы MRP-системы является план-график снабжения материальными ресурсами производства (потребность каждой учётной единицы материалов и комплектующих для каждого периода времени). Для реализации план-графика снабжения система создаёт график заказов в привязке к периодам времени. Он используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления с возможностью внесения корректировок в процессе производства. Системы класса MRP по соотношению цена/качество подходят для небольших предприятий, где функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.

Возраст этой системы накладывает определенные недостатки, которые в ее рамках решать было нецелесообразно. Самым главным недостатком MRP-систем является большой объем обработки входных данных по сравнению с объемами информации в целом и результатами. При стремлении перейти на частые, но малые заказы, в рамках MRP-систем вряд ли удастся найти оптимальный план по расходам на обработку заказов и транспортировку, так как система изначально разрабатывалась для больших предприятий с многотысячными заказами (крупные машиностроительные заводы США).

Популярным ПО для MRP-систем некогда служил Microsoft Business Solutions-Navision, разрабатываемый с начала 1980-х годов. На сегодняшний день программы комплекс перерос в Microsoft Dynamics NAV, где MRP-модуль является отдельным подключаемым модулем.

Система MRP II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов

На смену системе MRP пришла система планирования производственных ресурсов, названная MRP II, чтобы подчеркнуть связь систем. В новой системе было уделено внимание куда большему числу факторов, что позволило значительно расширить сферу применения и увеличить показатели. Переход от одной системы к другой был вызван не только видимыми недостатки в первоначальной MRP-системе, но и постоянно нарастающими мощностями ЭВМ. С течением времени расчеты более сложных и многоуровневых операций стали возможны на относительно дешевых компьютерах, что послужило возрастающим интересном к постоянным доработкам информационных систем. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении, что позволяет охватить куда большее количество всевозможных показателей. MRP II и на сегодняшний день представляет собой метод для эффективного планирования всех ресурсов производственной компании. Некоторые производства до сих пор не отказались от использования схемы MRP II, считая ее оптимальной информационной системой. В идеале, выполняется операционное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование в стоимостных единицах измерения, и содержит в себе возможности моделирования для ответа на вопросы «а что будет, если…?». Модель состоит из множества процессов, каждый из которых связан с другими: бизнес-планирование, планирование производства (планирование продаж и операций), разработка главного календарного плана производства, планирование потребности в материалах, планирование потребности в мощностях и системы поддержки контроля исполнения по мощностям и материалам. Результат таких систем интегрируется с финансовыми отчетами, такими как бизнес-план, отчет о соглашениях по закупкам, бюджет отгрузки и прогноз запасов в стоимостном выражении». Как видно, разница между двумя моделями ощутима, так как MRP II оперирует куда большим количеством показателей. Различия между MRP и MRP II можно представить в виде наглядной схемы:

На рис.1 показана схема модели MRP II, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRP II чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций:

планирование продаж и производства;

управление спросом;

составление плана производства;

планирование потребностей в сырье и материалах;

спецификации продукции;

складская подсистема;

отгрузка готовой продукции;

управление производством на цеховом уровне;

планирование производственных мощностей;

контроль входа/выхода;

материально-техническое снабжение;

планирование запасов сбытовой сети;

планирование и управление инструментальными средствами;

финансовое планирование;

моделирование;

оценка результатов деятельности.

К преимуществам модели относят снижение запасов, улучшение обслуживания клиентов, приводящее к росту продаж, увеличение производительности труда рабочих, равномерное снижение затрат на закупку, уменьшение сверхурочных работ, уменьшение транспортных затрат по повышенному тарифу.

Информационных технологиях управления производством Реферат >> Коммуникации и связь

Электронные информационные технологии управления на предприятии Предприятие широко использует информационные технологии управления производством . ... применения информационных технологий и систем на предприятии Применение информационных технологий позволяет...