Главная
»
Статьи
»
Производство как чёрный ящик

Производство как чёрный ящик: как MES делает его прозрачным

Илья Смирнов

Генеральный директор PartnerSoft,
20+ лет экспертизы в цифровизации производств

Заказ передан в цех. Оборудование работает, детали перемещаются между участками. Но на вопрос, что происходит с заказом №1042 прямо сейчас, будет ли он готов к пятнице и можно ли взять ещё один срочный заказ, точного ответа нет ни у кого.
Во многих компаниях производство фактически представляет собой «чёрный ящик». Заказы передаются в цех, а дальше производственный процесс начинает жить своей жизнью. К сроку отгрузки выясняется, что продукция не готова, и начинается срочный поиск и «проталкивание» отставших частей заказа.
Разберёмся, почему возникает такая управленческая слепота и как MES помогает её устранить.

Три измерения непрозрачности

Непрозрачность производства можно условно рассматривать в трёх разрезах.

Дьявол в деталях

Один заказ может включать сотни деталей, полуфабрикатов и комплектующих, проходящих по разным технологическим цепочкам. Достаточно одной «потерянной» позиции, чтобы заказ с готовностью 99% нельзя было собрать и отгрузить.
Поэтому своевременное выполнение заказа требует детального контроля его состава: что уже готово, что находится в работе, где возникло отставание и требуется ускориться.

Почему производство нельзя увидеть глазами

Обход цеха показывает активность, но не состояние производства. Станки работают, люди выполняют операции, детали перемещаются между участками. Однако по этой картине невозможно понять, выполняются ли приоритетные заказы, все ли компоненты запущены, соответствует ли факт плану и не возникнет ли завтра остановка.
Состояние производства складывается из тысяч взаимосвязанных данных: заказов, операций, деталей, материалов, сроков и загрузки рабочих центров. Увидеть эту картину непосредственно в цехе невозможно — её можно только собрать и отразить в информационной системе.
Чтобы производство стало прозрачным, его нужно оцифровать: перевести заказы, маршруты, операции, детали, материалы и загрузку в постоянно обновляемую цифровую модель в информационной системе. На основе такой модели система может показывать то, что скрыто от глаз: загрузку рабочих центров, отклонения от плана, дефициты и прогнозируемые сроки выполнения заказов.

Почему Excel не решает задачу

Пока заказов десяток, производство управляемо «в голове» и таблицами: знакомые маршруты, два-три мастера, всё решается на ходу.
Но при сотне заказов, каждый из которых имеет собственный состав, маршрут и срок, ситуация меняется. Заказы конкурируют за одни и те же рабочие центры, людей и материалы, а изменение приоритета одного заказа влияет на выполнение остальных.
Excel упирается в три принципиальных ограничения:

Ручное обновление. Заполнение таблиц требует времени, а информация быстро теряет актуальность.
Фрагментарность. Заказы, производство, закупки и комплектация ведутся в разных, не связанных между собой файлах.
Отсутствие единой модели. Таблицы не могут постоянно пересчитывать взаимное влияние всех заказов, ресурсов, материалов и сроков.

Excel позволяет контролировать отдельные участки и заказы. Но он не способен стать единой оперативной моделью всего производства.

Почему одной ERP может быть недостаточно

В большинстве компаний уже работает та или иная комплексная система — условно назовём её ERP. Это основной контур автоматизации учёта и документооборота предприятия: заказы, закупки, склад, себестоимость, финансы. Однако производственная часть такой системы зачастую работает на верхнем уровне: заказ создаётся, материалы списываются, выпуск фиксируется, себестоимость рассчитывается. Вход в производство и выход из него отражены, а сам процесс между ними остаётся непрозрачным.
Причина не так важна. В системе может отсутствовать необходимый функционал, он может быть не внедрён или не использоваться в ежедневной работе цеха. Результат один: пооперационное управление продолжает жить вне системы.
Даже если производственное планирование в ERP есть, оно, как правило, упирается в два ограничения.

Нет необходимой детализации. План строится укрупнённо: только по готовой продукции, иногда – до основных полуфабрикатов. Его сложно превратить в конкретные задания рабочим центрам и исполнителям на смену.
Нет оперативного факта. Без непрерывной регистрации выполнения система видит только две точки — первоначальный план и итоговый результат.

План сформирован, заказ запущен. Затем встало оборудование, задержался материал или какая-то операция заняла вдвое больше времени. Реальность изменилась — план остался прежним.
Такой план быстро теряет актуальность и перестаёт быть инструментом управления.

Что такое MES

MES — Manufacturing Execution System - система оперативного управления производством цехового уровня. Она детализирует укрупненный производственный план до деталей и операций и обеспечивает его исполнение. Для позаказного производства исходным планом выступает совокупность запущенных заказов.
ERP отвечает на вопрос «какую продукцию и в каком объёме нужно сделать». MES — «как именно это будет обеспечено»: какие технологические цепочки, на каких рабочих центрах, с какими приоритетами; что уже выполнено, где возникло отклонение и как перестроить работу, чтобы уложиться в срок.
Это уровень текущего управления цехом, который зачастую остаётся за пределами основной учётной системы и поддерживается таблицами, бумажными заданиями и ручной диспетчеризацией.

Что делает MES: чёрный ящик распаковывается

MES разворачивает каждый заказ в детальную структуру, доступную для оперативного планирования и мониторинга.

В технологическом разрезе система показывает маршруты, операции, рабочие центры, исполнителей, плановые и фактические сроки.
В детальном разрезе — заготовки, полуфабрикаты, материалы и комплектующие с фактической готовностью и обеспеченностью каждой позиции.

В этих двух разрезах MES планирует и контролирует производство. Система показывает не только общий статус заказа, но и то, что уже сделано, что должно выполняться дальше и какое отклонение мешает завершить заказ в срок.

Как работает MES

MES объединяет планирование, исполнение и контроль производства в замкнутый цикл:
пооперационное расписание → выполнение и сбор факта → контроль отклонений → корректировка расписания.
Система формирует пооперационное расписание с учётом заказов, приоритетов, технологических маршрутов, доступности рабочих центров и других ограничений. Из расписания исполнители получают электронные задания, а информация о выполнении операций возвращается в систему непосредственно из цеха. Поэтому в каждый момент можно видеть, какие заказы идут по графику, а какие уже отстают и где начинает накапливаться отставание.
При задержке операции, остановке рабочего центра или изменении приоритета заказа расписание пересчитывается с учётом новой ситуации. В результате оперативный план постоянно актуализируется, а дальнейшая работа производства корректируется до того, как локальное отклонение приведёт к срыву заказа.

Что меняется для предприятия

MES делает производство прозрачным не только по факту, но и на перспективу. Предприятие получает целостную картину в трёх основных разрезах:

состояние заказов — где находится каждый заказ и что задерживает его выполнение;
внутренняя детализация — какие операции, детали и комплектующие готовы или отсутствуют;
будущее — какова загрузка, какие сроки находятся под угрозой и когда можно поставить в производство новый заказ.

Это позволяет понимать не только, что происходит сейчас, но и где необходимо вмешаться сегодня, чтобы предотвратить проблему завтра.
В результате производство переходит от постоянного «тушения пожаров» к планомерной и ритмичной работе.

Итог

MES превращает производство из «чёрного ящика» в полностью прозрачную и управляемую систему.
В результате предприятие лучше использует существующие мощности, увеличивает выпуск, сокращает простои и потери, точнее соблюдает сроки и в конечном счёте больше зарабатывает.
При этом MES не заменяет ERP-уровень. ERP формирует общий контур предприятия — заказы, снабжение, склад, себестоимость и финансы. MES раскрывает производственный блок на уровне операций, рабочих центров, деталей и фактического исполнения.
Если хотите глубже разобраться, чем отличаются разные уровни управления производством, как устроен полноценный цифровой контур и где проходит граница между ERP и MES, эти темы мы подробнее разбираем в следующих материалах.