Четыре тренда в развитии MES: что предприятия ждут от систем управления производством
Спрос на российские ИТ-решения для управления производством высок из-за потребности цифровизации промышленности и необходимости миграции с иностранного ПО на отечественные аналоги. Вместе с ростом количества проектов меняется их содержание — а именно роль MES в архитектуре систем автоматизации современного предприятия и запросы бизнес-пользователей к такого рода решениям.
О четырёх главных тенденциях в развитии MES рассказывает руководитель направления управления производством Axenix Виктор Трапицын.
Тренд 1. MES как основа для построения центров управления производством
Представьте себе центр управления полётами — уникальное рабочее пространство, куда стекается вся важнейшая информация с пусковых площадок и летательных аппаратов, как бы далеко в космосе те ни находились, где круглосуточно идёт работа наиболее квалифицированных специалистов и принимаются ключевые решения.
Нечто подобное — возможно, в несколько более скромном масштабе — сегодня стремятся создать многие крупные промышленные предприятия. Речь идёт о центрах управления производством и эффективностью (ЦУП, ЦУЭ), объединённых диспетчерских, Remote Operation Center (ROC) или Control Tower.
Причины и цели создания таких структур могут быть разными: повышение эффективности, уменьшение количества людей, которые находятся на удалённых площадках (например, на месторождениях, расположенных в труднодоступных регионах), централизация компетенций. Здесь можно разместить всех необходимых (зачастую штучных и дефицитных) специалистов, получая синергетический эффект от их совместной работы над разными проектами. Здесь же удобно развёртывать и тестировать новые AI-инструменты: цифровых двойников, нейросетевых помощников и т. п.
В России подобные центры управления уже создали крупные нефтегазовые компании, а горнодобывающие предприятия проявляют интерес к таким решениям прямо сейчас. У производителей продуктов питания нет потребности в столь масштабных структурах, однако те или иные форматы централизации управления производством (объединённые диспетчерские) также востребованы.
Необходимость решения задач по созданию центров управления производством неизбежно оказывает влияние и на выбор MES, ведь такая система должна стать платформой, источником данных и информационной средой, на которой строится ЦУП.
Для достижения нужного эффекта при создании ЦУП большое значение имеют возможности по реализации горизонтально-интегрированных сценариев. Речь идёт, например, о возможности связать и более качественно скоординировать два передела в рамках технологического процесса или несколько агрегатов.
MES-система для реализации задач ЦУП должна отвечать определённым требованиям, среди которых: управление технологией, организация совместной работы, оптимизация в реальном времени, анализ узких мест по цепочке, замкнутый контур управления, моделирование изменений в производственной цепочке с учётом текущих и заданных показателей, мониторинг надёжности оборудования и предиктивные уведомления о выходе из строя, мобильный доступ к информации, динамические формы отчётности.
Тренд 2. MES как платформа
Выбирая себе новую MES-систему, заказчики всё чаще ожидают от неё возможностей платформы. Они ищут решение, на базе которого можно самостоятельно реализовывать новые функции, сквозные технологические сценарии, решать смежные, не характерные для MES задачи — например, связанные с техническим обслуживанием и ремонтами.
Классические решения «из коробки» — это отдельные продукты для управления бизнес-процессами (ERP), управления цепочками поставок (SCM), управления производством (MES), АСУ ТП и SCADA. Внедрять их проще и быстрее, чем платформенные решения. Требования к компетенциям команды поддержки менее серьёзные. Однако для реализации нетипичных требований и задач этот вариант подходит плохо: требуется привлекать вендора.
Платформы, появившиеся как дополнение к классической архитектуре, позволяют реализовывать сквозные сценарии, которые одновременно используют данные из ERP, SСM и MES и дают рекомендации на уровень SCADA. Это требует довольно существенных изменений существующего ландшафта решений. Будущее, однако, за MES-системами, которые включают значительную часть функций ERP, SCM, SCADA, и сами начнут играть роль такой платформы — более гибкого, кастомизируемого инструмента. Его внедрение и настройка требуют более весомых трудозатрат, зато пользователь в итоге получит то, что нужно именно ему, и сможет реализовывать любые продвинутые сквозные сценарии с использованием разных технологических компонентов.
За счёт того, что такая MES-система аккумулирует в себе разный функционал, можно будет сэкономить на поддержке: не нужно будет обеспечивать поддержку для каждого продукта в отдельности, все задачи сможет решить единая команда поддержки платформы.
Тренд 3. Фокус на первый и второй уровень управления
Ещё один тренд в развитии MES — сближение таких систем с более низкими уровнями управления: непосредственно с производственным процессом и оборудованием.
В классической архитектуре самый верхний — четвёртый уровень иерархии систем управления — занимают ERP-системы. MES находятся ниже — на третьем уровне. На втором располагаются SCADA и АСУ ТП. На первом находится собственно производственный процесс с контрольно-измерительными приборами и автоматикой (КИПиА).
Именно в этом направлении расширяется сфера ответственности MES: теперь она не только решает учётные задачи, но также передаёт на низовой уровень рецептуры, расчётные коэффициенты для уровня АСУ ТП, триггеры запуска линий. Снизу, в свою очередь, передаются все данные техпроцессов. Между уровнем MES и низшими уровнями возникает более тесная интеграция.
MES-системы также могут включать IoT-хаб — решение для многочисленных устройств интернета вещей, которые устанавливаются на уровень 2 для более качественной и плотной интеграции с АСУ ТП. Например, они могут использоваться для буферизации данных, для подключения отдельных датчиков на нижнем уровне ИТ-устройств.
Также многие продуктовые компании сегодня ожидают от MES возможностей по интеграции с «Честным знаком» — национальной системой цифровой маркировки и отслеживания товаров. Функции получения кодов маркировки, выдачи заказов, управления нанесением кодов и т. д. станут безусловным преимуществом с точки зрения FMCG-компаний, и уже сегодня многие вендоры осваивают это направление развития своих решений.
Тренд 4. Расчёт материальных балансов
Сегодня мы видим возрождение интереса к внедрению материальных балансов как модуля MES: такие решения постепенно захватывают всё новые отрасли.
Материальный баланс — соотношение количества исходного сырья, материалов и промежуточной продукции на входе производственного процесса и количества полученной готовой продукции, побочных продуктов, отходов и потерь. Он позволяет увидеть разрыв между теоретически возможным и реальным выходом готовой продукции. Матбаланс позволяет бизнесу идентифицировать ошибки, неточности измерения, находить потери, злоупотребления и хищения, анализировать узкие места в производственной цепочке, рассчитывать себестоимость продукции, повышать точность оперативного учёта и управлять технологией.
Первая волна внедрения материальных балансов затронула нефтепереработку, химические производства и переработку цветных металлов. И это неудивительно, ведь в перечисленных отраслях эффективность использования сырья может очень существенно отражаться на стоимости получаемого продукта и на рентабельности бизнеса. Именно здесь решения по расчёту материальных балансов достигли зрелости и продемонстрировали свои возможности.
Возрождение интереса к внедрению материальных балансов связано уже с другими отраслями. Это горнодобывающая промышленность, чёрная металлургия, производство потребительских товаров (FMCG и CPG). Здесь продукт намного дешевле, бизнес не настолько чувствителен к потерям, однако чем жестче конкуренция, тем больше заинтересованности в том, чтобы повышать эффективность. И если есть отработанные, хорошо зарекомендовавшие себя решения, а также специалисты, имеющие большой опыт внедрения в других отраслях, почему бы этим не воспользоваться?
