Цифровое зеркало

Больше, чем MES

Существующие много лет ИТ-инструменты по управлению производственными процессами и ресурсами предприятия получают новые названия, что еще больше запутывает конечных пользователей и потенциальных покупателей. Взять хотя бы множество интерпретаций понятия цифрового двойника, которого «обретают» то в CAD, то в PLM-системах. Как отойти от маркетинговых шаблонов и погрузиться именно в суть вещей? Ведь в конечном счёте клиенту нужна не красивая обертка, а функциональный продукт, отвечающий поставленным требованиям и задачам. Система UpexPro, разработанная компанией «Апекс-Про Софт», относится к категории MES-систем. При этом её функционал выходит за рамки управления производственными процессами. Об особенностях системы UpexPro, её конкурентных преимуществах читателям «Умнпро» рассказывают учредители «Апекс-Про Софт» Андрей Штейнбрехер и Владимир Бельцов.
10 сентября 2020

Нужны лишь интернет, браузер и смартфон

Андрей Штейнбрехер:

– Приступая к разработке системы управления производством, мы хотели, чтобы это было свободное ПО, работающее на любых операционных системах и на любых устройствах. Сразу стало понятно, что идеальным вариантом развития системы станет её реализация через веб-приложение. Серверная часть UpexPro сделана на широко распространенном наборе LAMP. Вся идеология нашей системы направлена на то, чтобы её использование стоило предприятиям минимальных затрат, в том числе временных. В облачном варианте – просто оплатить использование и начать работать можно в ту же минуту. Не тратя время на инсталляцию серверной части, клиентских мест и прочего, что необходимо делать при использовании классических десктопных приложений. Кроме того, мы предоставляем двухнедельный бесплатный доступ ко всем функциям системы и подготовленным для ознакомления данным.

Владимир Бельцов:

– Система не требовательна к используемым клиентами устройствам, а также к установленным на них операционным системам. Если на устройстве есть интернет и браузер, значит, и UpexPro будет функционировать. Систему можно купить по подписке хоть на один месяц, хоть на несколько лет. Однако существует и категория закрытых клиентов, крупных госпредприятий, оборонных заводов. Для них в силу секретности UpexPro разворачивается в локальном облаке и на собственных серверах. Для работы с предприятиями ОПК мы предлагаем систему на отечественном программном и аппаратном обеспечении, а также решение по использованию на закрытых объектах беспроводной зашифрованной связи.

Станочный парк

Андрей Штейнбрехер:

– UpexPro – это не совсем MES-система, точнее, управление производством – лишь одна из её функциональных возможностей. В ней решаются задачи складского учёта, технологической подготовки производства, ведения конструкторской документации, архивов, расчета прямых затрат, как плановых, так и фактических, расчета производственной мощности, с определением узких мест и варьированием производственной программы и используемых технологий обработки, мониторинга производственного оборудования и параметров технологических процессов и многое другое. Размещение UpexPro в облаке позволяет решать расширенный спектр задач, например, взаимодействие между предприятиями по кооперации. Как правило, при корпоративном взаимодействии у предприятий разные системы, которые работают независимо друг от друга. Работая через UpexPro, предприятия дают друг другу заявки, заказы, задания напрямую в системе и могут отслеживать их выполнение в онлайн режиме. Для обсуждения различных вопросов в системе имеется чат для пользователей, куда приходят в том числе различные уведомления о происходящих событиях.

Владимир Бельцов:

– В последней версии программы мы усовершенствовали методику отслеживания производственных процессов, технологий изготовления, а также логистические операции: снабжения, приобретения, транспортировки и т.д. Сегодня на рынке довольно много систем мониторинга промышленного оборудования. UpexPro, помимо своих MES-задач, способна мониторить не только то, как оборудование работало, но и какие характеристики оно выдавало по сравнению с эталонной моделью изделия, с параметрами заданной технологии. Набор параметров, анализируемых системой, ничем не ограничен, кроме запросов клиента. UpexPro также может снимать и обрабатывать параметры с датчиков, контроллеров, таким образом выполняя функционал IIoT-системы. Появилась и возможность постоянного мониторинга обеспеченности ресурсами. Как заказов в целом, так и отдельных его частей, вплоть до заданий персоналу.

Андрей Штейнбрехер:

– Наша задача – прежде всего приблизить точку сбора информации к месту её появления. Почему мы используем планшеты, смартфоны и прочие гаджеты? Прежде всего для того, чтобы работник не тратил время на перемещения по цеху с листочком бумаги к датчикам и индикаторам или к стойке, где бы отмечал свои действия. Кроме всего, именной гаджет — это такое средство персонализации. Есть предприятия, на которых невозможно ввести какую-либо информацию вручную, поскольку время производства детали составляет 5 секунд, а время реагирования на показатели датчиков превысит скорость производства. В таких случаях не обойтись без автоматики. Чтобы считывание и индикация происходили независимо от конкретного человека и тем самым проводился дополнительный контроль, что дает возможность оценивать эффективность работы операторов.

Вне зависимости от верхнеуровневого софта

Владимир Бельцов:

– UpexPro способна работать эффективно, в том числе в отрыве от систем более высокого уровня, вроде ERP или BI. Классические ERP в большинстве случаев доходят до номенклатурного плана цеха на месяц. Что происходит внутри этого месяца – остается загадкой. Обычно этим большим черным ящиком никто не занимается. По сути, MES-система и должна погрузиться в эти задачи. Если на предприятии есть системы САD или ERP, то тот же состав заказа можно взять у них, если же нет, то ввести в UpexPro в ручном режиме. Клиент непосредственно заводит состав заказов, необходимых для производства, прорабатывает технологию изготавливаемых деталей. Таким образом эти процессы происходят вне ERP системы и вне зависимости от ее наличия или отсутствия. Технологические процессы на некоторых заводах достаточно укрупнённые и зачастую они носят не производственный, а описательный характер. Иными словами, мы имеем дело с инструкцией, а не с последовательностью работ.

Андрей Штейнбрехер:

– Некоторые MES-системы имеют ограниченные возможности и теряют часть своего функционала в первую очередь из-за недостаточной информации. Занеся инструкцию в MES или ERP систему, мы сделали электронный слепок, констатировали факт. А дальше что? Обратной связи мы не получаем. UpexPro может быть внедрена на предприятии, на котором нет абсолютно никаких нормативов, система начинает собирать информацию с нуля в течение одного или нескольких месяцев. И уже отталкиваясь от существующих данных, программа анализирует производственные операции и может утверждать, например, что тот или иной процесс не может длиться 15 минут, потому что до этого он продолжался полчаса или 5 минут. Агрегируя такого рода данные, мы даем информацию, позволяющую пересмотреть нормативы. UpexPro работает с большим разбросом данных, мы знаем не только средние, но и максимальные и минимальные значения. Благодаря такому подходу возможно прогнозирование поведения производственных систем в будущем.

Диаграмма выполнения

Философский камень цифрового двойника

Андрей Штейнбрехер:

– Для воплощения в жизнь цифрового двойника недостаточно стандартной MES-системы. В то же время он может быть создан не только на полностью оцифрованном производстве. Каждый цифровой двойник подводится под то, что продается в первую очередь. Люди, занимающиеся проектированием технологических линий и заводов, говорят, что цифровой двойник — это предприятие, спроектированное в программе. Люди, продающие системы проектирования изделий, утверждают, что цифровой двойник — это изделие, спроектированное в программе. Мы занимаемся процессом управления производством. С нашей точки зрения цифровой двойник — это процессы производства и передача информации. Цифровой двойник создан, когда у вас на экране в реальном режиме времени происходит ровно то же самое, что и в цехе. Ключевым отличием двойника от тени является то, что двойник получает обратную связь, он управляется и прогнозируется. Берутся данные из системы проектирования, передаются в производство и затем возвращаются. В такого рода системах, в том числе в UpexPro, данные передаются в автоматическом режиме и затем они оказывают управленческое воздействие на людей или на автоматику.

Владимир Бельцов:

– Для воплощения цифрового двойника в жизнь не всегда нужны датчики, роботы и системы IIoT, иногда достаточно одного человека. Внедрение новых технологий должно сопровождаться разумной достаточностью. Бывают технологические операции, выполняемые по несколь ко часов, поэтому ставить датчик или робота не имеет смысла – с задачей прекрасно справится человек. Операции, требующие постоянного контроля, нуждаются в датчиках и автоматике, но и в этом случае можно обойтись без цифрового двойника. Производства разные, например, есть заводы, где нет своего КБ, они берут стороннюю документацию, которая могла бы быть сделана в том числе не в САПР, а на кульмане, и при этом на выходе получается качественная продукция, а все производственные процессы отражены в цифровом виде. Сегодня слишком много маркетинговых понятий и приемов вокруг новых и неновых технологий. Все эти «мудреные» термины, да и сама цифровизация, преподносятся промышленным предприятиям как жизненная необходимость.

Выполнение задания в системе

Андрей Штейнбрехер:

– UpexPro сложно отнести к какому-либо классу систем. Так как в нашем программном обеспечении есть функционал систем PDM, MES, WMS и других сочетаний букв. По нашему мнению, невзирая на отнесение к тем или иным аббревиатурам, система управления производством должна отвечать на ряд совершенно конкретных вопросов. Например, как и из чего производилось изделие? «Как?» – это и состав изделия, и использованные технологические процессы, и управляющие программы, и то или иное оборудование, конкретный работник, параметры, зафиксированные в ходе производства, их соответствие заданным, и масса другого. А чтобы на это ответить, сначала нужно уметь ввести всю эту информацию. Ровно то же – и с ответом на вопрос «из чего?». Для этого нужен номерной и партионный учет, маркировка и прослеживаемость и многое другое. Всегда нравился термин PLM в самом широком смысле, заложенном изначально. Управление информацией, сопровождающей изделие на протяжении его жизненного пути. Но сейчас под ним понимается только управление процессами проектирования. А это еще дородовой период. Жизнь-то начнется после – в производстве. Поэтому мы стараемся избегать модных слов, а решать конкретные производственные задачи.

UpexPro – для промышленного производства

Владимир Бельцов:

UpexPro используется большими, средними и малыми предприятиями самого различного профиля – ремонт подвижного состава, производство мебели, строительной техники, электрооборудования, приборов, специальных изделий и целый ряд других производств. Сейчас мы работаем над внедрением системы на предприятии, где занимаемся комплексом вопросов по управлению проектами, проектированием, взаимодействием между участниками по кооперации и управлением производственными процессами, включая и мониторинг оборудования. Иными словами, UpexPro будет масштабироваться в крупной сетевой иерархии предприятий с вертикальными и горизонтальными связями. Новый этап развития UpexPro связан не только с обновлением программы, но и с возможностью участвовать в образовательном процессе. На нашей системе в нескольких технических университетах будут проводиться лабораторные работы, целью которых является погружение студентов в работу предприятия и обучение взаимодействию различных специалистов при решении производственных задач.