Интеграция АСУ ТП с Системами управления предприятием

WHY?

Конкрентные и Бизнес-драйверы

· Внешняя среда - рынки· Ужесточение конкуренции по всем регионам· Постоянные изменения в циклах, сезонности, тенденциях спроса

и т.д. · Изменения в регуляторной среде

· Заказчики · Сложнее получать заказы и управлять ими· При этом требования по поставке вовремя – растут

· Как результат – значительно сложнее управлять на производстве всем задачами по планированию, производству и вх-вых логистике

Управление производством – все сложнее

· Конкуренция = постоянное давление на стоимость· Возросшие ошибки в планировании спроса и

заказов· Вариации по продуктам соответственно

изменениям сезонности и региональным отличиям· Короче цикли разработки и изготовления· Жестче регуляторные требования – региональные

и глобальные· Более динамичные конфигурации цепочек поставок

Ключевые вызовы для производителей

Разрывы в производстве – нет прозрачности

Основные вызовы на уровне технологий

Ответ на эти вызовы - стандарты

ISA 95

Трансформация предприятия: модель прозрачного управления

Информация о бизнесеФинансы Планы Логистика

Операционное управление и т.п.

Информация о продукте

Что есть Продукт

Информация о производстве

Какие ресурсы доступны

Информация о графиках

Что и когда доступно

Информация о работе

Что уже сделано и как

Информация об управлении производством

Координация Контроль Детальные графикиПроизводства Обеспечение качества ...

Рамки применения ISA 95.01

Source: ISA dS95.01 Enterprise/Control System Integration

Планирование Бизнеса Финансы Планы Логистика

Операционное управление и т.п.

Уровень 4

Управление производствомКоординация Контроль Детальные графики

Производства Обеспечение качества ...

Уровень 3

Уровни2,1,0

АСУпериодических

процессов

АСУ непрерывных

процессов

АСУдискретныхпроцессов

Интерфейс определен в ISA 95.01 / 02

Раздел ISA 95.03

Стандарт ISA 88

Система управления всем предприятием

(ERP)Поддержка

Производственных операций

(MES)

Причины создания ISA 95

· Интеграция АСУП – АСУ ТП – реально сложно

· Разные системы, культуры, термины...· Постоянные попытки разных участников установить стандарты и

«лучшие практики»· Эффективное управление производством – тоже не просто

· Решения MES – слишком специфичны по отраслям и зависимы от типа производств

12

Общий подход - Collaborative Manufacturing Systems· Архитектуры решений должны соответствовать

процессам · Концептуальная топология – ясное соответствие

видению, стратегиям и соответствующим концепциям современного производства

· Четкое очерченные функциональные области · Современные стандарты и принципы· Стандартизация приложений· Дизайн логической архитектуры· Дизайн физической архитектуры

Рамки раздела ISA 95.01

· Определение рамок в области систем управления производством

· Определение функций интерфейса между уровнями АСУ производства и управления предприятием

· Определение информации, необходимой для разделения между уровнями АСУ производства и предприятия

· Базируется на модели Purdue для CIM и MESA

Функциональная модель SP95.01 – Предприятие / Производство (PRM)

Закупкиматериалов

(5.0)

Планированиепроизводства

(2.0)

УправлениеМатериалами и

энергией(4.0)

Управлениескладскими

запасами(7.0)

Учет стоимостипроизводства

(8.0)

Обеспечение качества

(6.0)

НИОКР и Разработка

Short

Term

Materia

l and

Energ

y Req

uirem

ent.s

Mat

erial

and

Energ

y Inv

ento

ry

Maintenance PurchaseOrder Requirements

Product and Process

Know How

Product and Process

Information R

equest

QA Results

Standards

QA

Res

ults

Produ

ctio

n C

ost

Obj

ectiv

es

ScheduleCapacity

Produ

ctio

n Per

form

ance

and

Costs

Управление Доставкой продукта

(9.0)

Обработка заказа(1.0)

Process Data

Production From Plan

Mat

eria

l and

Ene

rgy

Rec

eipt

(Inc

omin

g)

Material and

Energy O

rder

Requirem

ents

Маркетинги Продажи

Standards and

Customer

Requirements

Pro

duct

and

Pro

cess

Req

uire

men

ts

Incoming

Confirm

ation

Finished GoodsWaiverFinished Goods

Inventory

Управлениепроизводством

(3.0)

Process Data

Long

Ter

m M

ater

ial a

nd

Ener

gy R

equi

rem

ent.s

Pack OutSchedule

Rel

ease

To S

hip

Con

firm

To S

hip

In-ProcessWaiver Request

From ANSI/ISA-95.00.01-1995 Copyright ISA 2000. Used with permission. www.isa.org

Функции 3-го уровня - ISA 95.00.03

Мощностипроизводства

Управлениересурсами

Управлениеархивами

Выполнениеопераций

Диспетч-цияпроизводства

Отслеживаниепроизводства

Производительностьпроизводства

ДетальныйПроизв-ный

график

Планированиепроизводства

Анализпроцессов

Анализпроизводства

(QA) Анализпродуктов

Управлениепродуктами

Определенияпродукта

АСУ и сборданных

Мониторингпроцессов

Ручныеоперации

Прозрачность и управляемость

Типичные преимущества

· Прозрачность производства: с 15 дней – до каждой минуты

· Сокращение производственного цикла: с 23,5 дней до 4 дней

· Увеличенный выход товарной продукции· Рост производственных мощностей· Рост эффективности установленного оборудования· Сокращение незавершенного производства· Улучшение реакции на запросы клиентов

Что такое ISA95 сегодня?

· Комитет SP95 создан в 1996· ANSI / ISA95 доступен от ISA (стандарт в США)· Аналог – IEC 62264 действует в Европе· Сегодня – рабочие 5 разделов стандарта · Действует World Batch Forum и ряд др организаций· Развитие стандарта привело к возникновению вместо MES

более современной концепции МОМ (Manufacturing Operation Management)

· Поддерживается MESA international

Вызовы и приоритеты во внедрении

Методика Aberdeen Group: конкуретный анализ

5 ключевыхОбластейсоздания

Конкурентныхпреимуществ

Управление знаниями

СтандартизованныеБизнес- процессы

Организация

ТехнологииУправление производительностью

Показатели лучших компаний – в сравнении с худшими по 3-м главным KPI

Aberdeen Group, 2008

Почему они настолько лучше?

· автоматический сбор данных, их хранение и аналитике – лучше в 2 раза

· стандартизация KPI по измерению и оптимизации – лучше в 4 раза

· интеграция производственными KPI – с таковыми на уровне управления всем производством - в 2,5 раза

· общая автоматизация производств - на 50% · использование продвинутых систем планирования

производствами(APS) – на 17%

Уровни зрелости в задачах интеграции

результаты

Уровень развития

1

2

3

• ясные, формализованные требования по (автоматическому) сбору данных

• стандартизованные по предприятию KPI

• выравнивание команд ИТ – АСУ и др в программах постоянного улучшения

• стандарты для управления жизненным циклом промышленных АСУ

• Ясные требования по операциям в рамках МОМ GAMP

• Формализованные стратегии по АСУ и МОМ

• Сети предприятия и АСУ ТП• Системы качества и соотв. Стандартам• Аналитика процессов, ведомая с

уровня АСУ ТП• Finite Capacity Scheduling (FCS) 1.0• Система произв управления 1.0 (статус

заказов, управление материалами…)• Определения процессов, продуктов,

структура данных• Ур. 2 стандартов по сбору данных• Требования по промышленным сетям• ур. 2 по HMI и программам управления• Системная отчетность на основе KPI

(KPI/CI/Finance)

• Сравнения с лучшими образцами• Интегрированные системы

поддержки• FCS 2.0 интегрир. на уровень PLC• Интеграция цепочек поставок в FCS

2.0• Система управления складским

хозяйством• CAPA System • Систему управления производством

2.0• Беспроводная система алармов и

предупреждений• Система управления активами и ЭГ –

уровни 2и3

5S, Standard Work, Visual Controls, VSM, Flex Training

Cellular Layouts, Line Balancing, Changeover, Rpoduct Definition, Batch Right Size, Error-Proof, Kanban, TPM

Flow Mgt., Pull-based, Leveled Production, Analytis, 6 Sigma

Aberdeen Group, 2011

Задачи проекта

Вопросы дискуссии №1

· Где мы (уровень зрелости)?

· Что нам мешает решать вопросы уровня Х?

· На каком уровне находится сбор данных?

Вопросы дискуссии №2

· Какими должны быть KPI 3-х уровней для мет. Комбината· Уровень Бизнеса· Уровень производства· Уровень АСУ ТП

· 3 группы· Заказчики· Вендоры· Интеграторы

Дополнительная информация

· Общего плана· Сайт АППАУ – обзоры статьи по ISA-95· Отчеты Aberdeen Group, IDC, Gartner· Презентации Denis Brandle

· Сам стандарт ISA-95 (для членов АППАУ)· Углубленная информация

· www.mesa.org· www.isa-95.org