В двух предыдущих номерах журнала «Мебельщик Сибири» рассматривался вопрос построения комплексной системы автоматизации процессов на мебельных предприятиях.
В журнале № 5 (март) 2020 были определены сегменты системы автоматизации, обозначены причины их разделения, а также выделены основные типы программного обеспечения для их автоматизации. Были выделены три сегмента для подробного описания:
- Дизайн и проектирование
- Учет и управление (управленческий учет)
- Оборудование с ЧПУ
а также определены необходимость возможность и основные принципы их взаимодействия (см. рис.1).
В той же статье удалось подробно рассмотреть принципы взаимодействие системы проектирования и оборудования с ЧПУ.
В продолжение темы в журнале № 6 (апрель) 2020 было подробно рассмотрено взаимодействие системы проектирования с системой автоматизации учета и управления. К сожалению, на многих предприятиях эти системы работают в отрыве друг от друга. В статье было показано, как правильно налаженное взаимодействие помогает системе управления максимально использовать данные, являющиеся итогом работы системы проектирования (не только рассчитанные расходы материалов и комплектующих, но и технологические данные обработки деталей) и на их основе автоматизировать не только работу склада и снабжения, но и формирование производственных процессов для его выполнения.
В обеих статьях автоматизация системы проектирования и системы управления и их взаимодействие были разобраны на примере программного обеспечения, представляемого ООО «ПолиСОФТ Консалтинг» (рис.2):
- Система проектирования – «bCAD Мебель»
- Система управления и учета – «ИТМ Производство»
Конечно, не обязательно использовать именно указанное программное обеспечение. Более того, каждая из этих систем имеет прекрасные возможности интеграции с аналогами второй системы, представленными на рынке в настоящее время. Единственное, на что следует обращать дополнительное внимание при организации подобного взаимодействия, это уровень подобной интеграции – насколько эффективно система управления может воспользоваться результатами работы системы проектирования. У систем «bCAD Мебель» и «ИТМ Производство» это взаимодействие реализовано на максимальном уровне.
В данной статье нам остается замкнуть приведенный выше «треугольник» и поговорить о взаимодействии системы управления и учета и производственных участков (см. рис.3). Мы намеренно заменили на рис. 3 название сегмента «Станки с ЧПУ» на «Производственные участки». Дело в том, что система управления имеет влияние и анализирует данные не только работы станков с ЧПУ, но любого произвольного участка, оснащенного, в том числе, и станками без ЧПУ, а в некоторых случаях (участки сборки, комплектовки и т.д.) и ручным трудом.
Строго говоря, связь системы управления и производственных участков, двусторонняя (см. рис. 3).
С одной стороны, система управления формирует производственное расписание, маршрутные листы, наряды, посменные задания и т. д. — т.е. данные идут от системы управления к производственным участкам.
С другой стороны, все решения система управления принимает на основе данных об оборудовании, расположенном на рабочих местах, его количестве и схеме расположения, а также на основе данных мониторинга производственных процессов, проходящих на этих участках. Эти два направления взаимодействия мы рассмотрим в данной статье.
Также как и в предыдущих статьях по этой теме в качестве примера системы учета и управления рассмотрим программный пакет «ИТМ Производство»
ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ
Как было рассмотрено в статье в журнале № 6 (апрель) 2020, на основе данных о типах обработки каждой детали (наличие присадки, фрезеровки, кромления ) система учета и управления «ИТМ Производство» подбирает производственные операции и формирует производственный процесс. Однако мы не обсудили то оборудование (и его параметры), на котором будут выполняться данные операции. Для этого в «ИТМ Производство» существует «Справочник рабочих мест», в котором указываются параметры соответствующего оборудования. Некоторые из этих параметров носят справочный характер (Категория: «Информационный»). Но нас интересуют параметры, участвующие в процессе планирования (Категория «Для планирования»).
На рис. 4 показан справочник рабочих мест на примере одного из присадочных станков. Среди параметров данного станка нас интересует «Длина рабочей поверхности», а также скорость данной операции. Именно эти параметры оборудования, с учетом параметров кромкооблицовки, пришедших из системы проектирования, позволят нам впоследствии перейти к автоматическому расчету времени данной операции и далее к расчету планирования производства и сдельной зарплаты персонала.
ВНИМАНИЕ! Параметр конкретного оборудования вместе с изображением станка или отдельных его узлов пользователь, конечно, может заполнить самостоятельно. Однако параметры некоторых станков могут быть внесены в систему «ИТМ Производство» по умолчанию. Это вопрос договоренности между разработчиками «ИТМ Производство» и поставщиками конкретного оборудования.
сПосле автоматического (см. статью в журнале № 6) формирования технологического процесса как последовательности производственных операций для каждой операции задается базовое оборудование, на котором она будет выполняться. Таким образом, мы получаем БАЗОВЫЙ технологический процесс. Однако, на предприятии может быть несколько единиц оборудования, способного выполнить одну и ту же операцию (в нашем примере — несколько кромкооблицовочных станков). Следовательно, возникает возможность построения альтернативных технологических процессов. Удобнее всего представить эту схему в графическом виде Маршрутно-технологической карты — далее МТК (рис. 5)
Пользователь может сформировать альтернативные маршруты, перетащив соответствующую операцию из списка слева (выделено синим) в графическое поле МТК, а также задав оборудование на альтернативном производственном участке (выделено красным), и увидеть не только все его параметры, но и внешний вид оборудования или его отдельных узлов (в зависимости от загруженных изображений).
Альтернативные маршруты удобны для автоматического решения системой нескольких задач:
- С учетом параметров станков на альтернативных участках система управления рассчитает ориентировочное время прохождения заказа по базовому и всем альтернативным маршрутам и предложит пользователю выбор. После принятие выбранных вариантов технологических процессов система автоматически формирует производственное расписание и, как следствие, печатает основной документ — «Маршрутные листы».
- В том случае, когда по той или иной причине станок, выбранный в качестве участка базового маршрута по тем или иным причинам, выходит из строя, пользователю в программе достаточно перевести его в «неактивный» режим, и система автоматически пересчитает производственное расписание с учетом альтернативного маршрута.
В том случае, если все станки работают и активны, но один из участков перегружен, и, как следствие, на нем образовалась очередь, система автоматически предложит разделить задание между базовым и альтернативным маршрутом. Это существенно ускорит процесс выполнения задания.
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ РАСПИСАНИЕ
Основным результатом формирования производственного расписания являются «Маршрутные листы».
«Маршрутный лист» – это бумажный документ, который сопровождает пачку деталей одного материала (возможно, из разных заказов) или деталей одного заказа, расположенную на поддоне (тележке и т. д.) и содержит в себе информацию о том, через какие рабочие места должна пройти эта пачка и список деталей, входящих в эту пачку (рис. 6)
В зависимости от типа производства (заказное или серийное), а также внутренних правил на конкретном производстве маршрутные листы могут иметь различные правила формирования. Наличие штрих-кодов или QR-кодов на маршрутных листах позволяет автоматизировать процесс мониторинга производственных процессов в дальнейшем, отмечая сканированием штрих-кода начало и окончание той ли иной операции.
Помимо маршрутных листов «ИТМ Производство» также формирует другие документы, являющиеся управляющими для рабочих мест:
Производственный наряд — это документ (или целевое указание) на конкретное рабочее место на определенный период (рабочий день, смена и т. д.), содержащий перечень операций над конкретными номенклатурными позициями, которые необходимо совершить за указанный период.- Сменное задание — совокупность производственных нарядов — документ, указывающий то, что необходимо сделать за смену (рис. 7). В задании в колонке «Количество деталей» (выделено красным) в колонке «План» указано количество деталей, определенное программой, в колонке «Факт» отметка начальника участка о реальном состоянии дел. В колонке «Не выполнено» указывается количество необработанных позиций и причина невыполнения.
- Комплектовка — документ для участка сборки и комплектовки, содержащий в себе информацию о том, что необходимо собирать и упаковывать.
- Этикетки для упаковки, в том числе так называемая «Этикетка (состав)», содержит в себе QR-код. При наведении устройства считывания QR-код (например, обычный смартфон: попробуйте на своем смартфоне непосредственно из текста статьи) Вы получите на экране список деталей в данной упаковке (рис.8).
При формировании производственных нарядов система позволяет проводить процесс оптимизации для уменьшения необходимости перенастройки оборудования (например, по типу кромки, типу присадки и т. д.).
Все эти документы должны автоматически формироваться системой учета и управления (в нашем примере – система «ИТМ Производство») на основе данных о принятом заказе, поступивших из системы проектирования, а также параметров используемого оборудования.
МОНИТОРИНГ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Основной задачей мониторинга производственных процессов является отслеживание производственных событий в режиме реального времени или с определенной периодичностью. Регистрация временных характеристик начала и окончания операций на производстве позволяет формировать аналитическую и управленческую отчетность различного уровня.
Принцип работы мониторинга основан на использовании штрих-кодов и соответствующего оборудования для его считывания. При формировании маршрутного листа каждой операции присваивается штрих-код (см. рис. 6). Также свой код имеют сотрудники предприятия, который при печати бейджа выводится в качестве штрих-кода (см. рис. 8 — выделено красным).
При поступлении задания на производственный участок и начале выполнения соответствующей сотрудник сканирует штрих-код операции и затем сканирует свой штрих-код. Данная последовательность действия означает, что данный сотрудник приступил к выполнению данной операции. (рис. 9).
Автоматически в программе в журнале операционных нарядов появится соответствующая отметка. После окончания выполнения операции сотрудник повторно сканирует код операции, что означает окончание операции. Таким образом, в режиме реального времени система позволяет получить полностью прозрачную картину фактического состояния производства, рассчитать фактическую загрузку и эффективность, узнать состояние процесса выполнения любого заказа.
Таким образом, при помощи модуля Мониторинга производственных процессов обеспечивается обратная связь оборудования и производственных участков с системой учета и управления производством.
Как было сказано выше, для наиболее эффективного функционирования модуля Мониторинга производственных процессов удобнее использовать специальное оборудование для считывания штрих-кодов (сканеры или мобильные терминалы). Однако, следует напомнить, что считывание штрих-кода сканером — это то же самое, что введение кода (операции, сотрудника или детали) с клавиатуры, только быстрее, удобнее и без ошибок. Поэтому в том случае, если пока на предприятии не используются сканеры штрих-кодом, это не означает, что нет возможности использовать модуль мониторинга производственных процессов. В этом случае при начале и окончании операции сотруднику лишь надо вручную ввести соответствующий код. Конечно, это менее удобно, но возможно. Кроме того, напомним, что вместо штрих-кодов можно использовать QR-код, а его считывать можно в том числе и обычным смартфоном.
Итак. В данной статье мы рассмотрели вопрос взаимодействие системы управления и учета с производственными участками на предприятии. Тем самым мы завешаем небольшой цикл статей (начало в №5 и №6) о принципах построения комплексной системы автоматизации мебельного предприятия. В данных материалах в качестве примера системы проектирования использовался программный пакет «bCAD Мебель», а в качестве примера системы учета и управления — программный пакет «ИТМ Производство». Это не означает, что подобную комплексную систему нельзя построить с использованием других программных продуктов. Если у Вас есть желание, попробуйте найти на рынке аналогичные программные продукты с такими же широкими возможностями, а главное, с таким уровнем взаимодействия. Принципы построения комплексной системы при этом не изменятся. С другой стороны, в этих статьях мы, конечно, не ставили задачу подробно описать все возможности указанных программ. Коснулись лишь тех, которые отвечают за взаимодействия сегментов системы автоматизации. Надеемся, что описание возможностей указанных программных продуктов (как, наверняка, и аналогичных) лягут в основу новых статей, посвященных вопросам автоматизации мебельного производства.
Андрей Пронько,
директор ООО «Полисофт Консалтинг»