Aktuální vydání

celé číslo

04

2019

Plnicí a balicí stroje, výrobní logistika a správa skladových zásob

Průmyslové počítače, PLC

celé číslo

MES – jedna z cest k naplnění konceptu Industry 4.0

Informační systémy třídy MES – Manufacturing Execution Systems – dnes stále představují pro velkou většinu průmyslových společností spíše výzvu než realitu. Přitom existuje spousta řešení, ze kterých je možné si vybrat. Některé systémy uvádí přehled systémů MES na následujících stranách.

 
Kritéria výběru se mohou od firmy k firmě měnit. Určitě k nim budou patřit reference, náročnost instalace, požadavky na infrastrukturu, náročnost zaškolení obsluhy, komplexnost funkcí a procesů, náklady na přizpůsobení potřebám zákazníka, termíny zavedení, rozsahy záruk, doprovodné služby, a především cena, popř. metodika její tvorby. Toto jsou obecné požadavky, které určitě mohou být značně rozšířeny.
 
Na trhu je mnoho informačních systémů, které se ke třídě MES hlásí. A to jak zahraničních, tak vyvinutých u nás. Úroveň řízení podniku předpokládá informační systém MES, jenž zvládne uložení velkého množství dat a informací ve formě časových řad z mnoha zdrojů, nejlépe v čase, který se limitně blíží reálnému. Dále musí být zajištěno intuitivní zpracování těchto dat do formy agregovaných informací, často i s možností grafické prezentace. A rovněž možnost tyto informace sdílet s ostatními systémy v podniku. Již z tohoto malého výčtu vlastností je patrné, že požadavky kladené na tuto třídu informačních systémů jsou značné.
 
Aby bylo řešení úspěšné, je nutné, aby uživatel věděl, co chce. Systémy MES svým zaměřením zasahují do mnoha podnikových procesů a funkcí. Právě proto se vyplatí připravit si nejprve datový model podniku, stanovit priority, definovat etapy řešení a v neposlední řadě analyzovat náklady nejen na pořízení a provoz MES. Před zavedením MES je také nutné zajistit jeho úspěšné propojení s již existujícími informačními systémy v podniku.
 
A co Industry 4.0? Systémy MES jsou ze své definice spojovacím mostem mezi řízením výroby a podnikovými systémy. A tato role se s konceptem Industry 4.0 stále prohlubuje. Nové možnosti komunikační techniky a zpracování dat ve spojení s informačními systémy MES představují důležitou kostku ve stavebnici plně kybernetizovaného průmyslového podniku.
Radim Adam
 


Bartech: xTrace

Informační systém pro výrobu xTrace je ryze český produkt, vytvářený od roku 2001. Kromě všech požadovaných funkcí správného MES, jako jsou dosledovatelnost, mezioperační kontrola, sledování parametrů OEE, vyhodnocování a sledování klíčových parametrů výroby, má xTrace něco navíc.
 
xTrace dobře slouží ve firmách vyrábějících produkty pro automobilový průmysl a také je velmi vhodný pro sledování a řízení výroby plošných desek v elektronickém průmyslu. Pracuje s panelovou výrobou – sleduje a kontroluje výrobky, které z části nebo v celém výrobním procesu procházejí operacemi jako jeden společný díl – typicky deska plošných spojů, která je až po osazení a testech rozdělena na samostatné koncové produkty. xTrace rovněž sleduje technologické kontroly – tj. funkce, které nedovolí použít např. směs lepidla a tužidla po době její expirace, nebo naopak kontrolu, že následná operace
proběhne do určené doby.
 
Samozřejmostí je sledování vstupních šarží materiálu nebo produkce s takovými výrobními šaržemi, kdy každý x-tý díl musí projít kontrolou a měřením na testovacím pracovišti.
 
Oddělení kvality získává nástroj pro čerpání a analýzu dat, ale také pro aktivní kroky při pozastavení šarže či rychlém vyhledání všech koncových výrobků při použití vadného vstupního materiálu. Vedení výrobní firmy na všech úrovních dostává informace o průběhu, kvalitě a výkonu výroby různými cestami, ať na velkoplošných obrazovkách, prostřednictvím webového portálu, alarmů doručovaných e-mailem nebo zprávami SMS, či přímo aplikacemi pro chytré telefony a tablety pro sledování KPI a nebo monitorování procesu. xTrace hlídá způsobilost strojů i procesů pomocí vyžadované kontroly stavu strojů po určité době nebo na začátku směny. Spolupracuje s vrstvou SCADA, ať už v OPC, či jiných standardech, nebo přímo na míru přizpůsobené komunikace s výrobními zařízeními pro výměnu údajů, kontrolu a sledování procesních dat.
 
xTrace je v současné době navržen tak, aby nejenom poskytoval informace o historii výrobního procesu a sbíral data, ale aby výrobu současně i řídil. Povoluje nebo naopak blokuje spuštění stroje a zabraňuje tak instalaci komponent a zbytečné práci na dílech, které nejsou v pořádku (NOK nebo SCRAP). Je-li kontrolou zjištěno podezření na vadu vstupní šarže komponent, okamžitě blokuje díly, kterých se nesprávná šarže týká. Informuje o růstu zmetkovitosti (v čase nebo opakování) a poskytuje informace o efektivnosti využití strojového parku a vizualizuje důležitá výrobní data. xTrace umí při změně výroby autonomně nastavit programy strojů, testerů atd. Systém sleduje cykly použitých nástrojů a má mnoho jiných funkcí, které napomáhají zefektivnění výroby, zajišťují kvalitu výroby a kontrolu výrobních procesů.
 
Bartech, s. r. o., jako výrobce a dodavatel klade velký důraz na spolupráci s uživatelem systému, a to nejen ve fázi jeho implementace, ale hlavně po jeho zavedení. xTrace prochází neustálou inovací a zlepšováním, tak aby svým uživatelům mohl přinášet co největší užitek.
 
Bartech, s. r. o.
tel.: 517 543 011, e-mail: info@bartech.cz

 

Compas automatizace: COMES

Systém COMES® je výrobní informační systém úrovně MES pro všechna průmyslová odvětví. Je určen pro operativní řízení výroby a její další zefektivňování ve spolupráci s celopodnikovým systémem IT (ERP) a řídicími systémy technologií. COMES přispívá k optimalizaci řízení výroby a údržby a podporuje programy jejich zlepšování. Obsahuje specializované koncepty pro diskrétní nebo dávkové výroby a umožňuje zavést v podniku nadčasové pojetí elektronicky řízené výroby.

Díky své webové architektuře usnadňuje prostřednictvím webového prohlížeče získávání informací kdekoliv a kdykoliv – i na mobilních přístrojích. COMES je vyvinut na základě platformy IT Microsoft® v nástroji Visual Studio.NET, používá databázovou platformu MS SQL server a webový server IIS. Je založen na architektuře klient-server. Uživatelské rozhraní je optimalizováno pro webový prohlížeč Internet Explorer; uživatel si tak nemusí instalovat další software, což minimalizuje správu IT systému. COMES může být provozován v cloudu jako služba C4C – COMES for Cloud.
 
COMES obsahuje tyto skupiny funkcí:
  • krátkodobé kapacitní rozvrhování výroby (týdenní, denní plány),
  • sběr dat z výroby (kusy, prostoje, vady atd.), odvádění výroby a její vizualizace,
  • operativní řízení výroby,
  • řízení pracovních sil ve výrobě,
  • receptury, programy a jejich správa,
  • označování výrobků (čárkový kód, 2D, RFID),
  • materiálový management a logistika (správa materiálů, specifikace, kusovníky, certifikáty, inventura),
  • sběr, zobrazení, analýza a archivace technologických dat, optimalizace technologických procesů,
  • podpora optimalizace jakosti,
  • výrobní bilance (směnové protokoly, spotřeby), KPI (OEE),
  • dokumentace výroby, výrobní protokoly, vysledovatelnost,
  • komunikace s podnikovou sítí a systémy IT (ERP, MIS) a s technologií (řídicí systémy, systémy značení atd.),
  • řízení údržby CMMS, EAM.
 
Compas automatizace, spol. s r. o.
tel.: 567 567 111, e-mail: info@compas.cz
 
 

MES Merz

 
Otevřený provozní řídicí a informační systém MES Merz je komplexní řešení pro řízení a monitorování výroby. Výrobní procesy podporuje ve všech fázích – od sběru a prezentace výrobních a technologických dat přes sledování a plánování výroby, vyhodnocování její efektivity až po řízení a monitoring skladových a výrobních operací. MES Merz se skládá z několika přizpůsobitelných modulů, které jsou mezi sebou a okolím propojeny pomocí standardizovaných rozhraní. Tyto moduly mohou pracovat samostatně nebo jako součást komplexního řešení:
 
MData – sběrný a komunikační modul: sada konektorů pro sběr nezpracovaných dat ze strojů; umožňuje přímé ukládání dat do centrální databáze.
MTrack – terminálový modul pro obsluhu stroje poskytuje okamžitý přehled o stavu produkce a chodu stroje.
MPortal – datový prezentační portál umožňuje pomocí grafů a tabulek on-line pohled do výroby, dlouhodobé sledování trendů, integraci dat z různých systémů (např. ERP), přístup k reportům prostřednictvím webového klientu, export dat do několika různých formátů (excel, pdf apod.) atd.
MPlan – plánování podle kapacit dovoluje zjistit, zda lze v daném období splnit požadavky zákazníků, rychle reagovat na nečekané události ve výrobě, upozorňuje na nedostatek materiálu či pracovníků apod.
MStorage – modul k řízení skladových a logistických operací poskytuje přehled o stavu skladu (polotovarů a výrobků).
MAlarm – je určen ke zpracování kritických stavů, jako je např. prostoj na určitém stroji, překročená zmetkovitost určitého produktu; výstupem je SMS a e-mail.
 
Moduly mohou spolupracovat nejen mezi sebou, ale i s produkty třetích stran. Během implementace systému vychází
společnost Merz z důkladné znalosti dané problematiky a společně s uživateli navrhuje optimální řešení splňující potřeby všech zainteresovaných stran.
 
Merz s. r. o.
tel.: 485 100 272, e-mail: info@merz.cz
 
 

Pantek: Wonderware MES

 
Wonderware MES je softwarový systém umožňující podnikům zvýšit efektivitu výroby a množství vyrobených produktů a minimalizovat výrobní ztráty. Zajišťuje důsledné dodržování správných výrobních postupů, což vede k vysoké a stejnorodé kvalitě výrobků. Poskytuje dokladování výrobní historie včetně podrobných výrobních rodokmenů pro splnění zákonných nařízení.
 
V reálném čase automaticky zaznamenává a ukládá do databáze všechny určené výrobní události. Okamžitě zjišťuje odchylky od předepsaných údajů pro spotřebu surovin, zaznamenává výrobu meziproduktových a dokončených sérií nebo dávek, přenos materiálů během operací, parametry výrobního zařízení během zpracování, přítomnost odpovědné obsluhy aj. Tvorba obousměrných výrobních rodokmenů zajišťuje možnost zpětně vysledovat všechny výrobní procesy a oblasti, kterými výrobek prošel (použité suroviny, stroje, obsluha aj.).
 
Wonderware MES umožňuje výrobcům sledovat a analyzovat prostoje a celkovou výrobní efektivitu (OEE) jejich strojů, výrobních linek a dalších zařízení ve výrobě. Identifikuje úzká hrdla ve výrobní cestě a poskytuje průkazné záznamy o problémových výrobních zařízeních. Díky automatizovanému sběru dat přímo z řídicích systémů lze podchytit i relativně
krátké prostoje nebo snížení výkonu, které se obvykle nikde neevidují, ale mohou znatelně snižovat produktivitu výroby.
 
Data se ukládají do databáze Microsoft SQL Server s využitím struktury dat podle normy ISA-95, což usnadňuje integraci s firemními informačními systémy ERP. Pro zobrazení a vyhodnocení dat jsou k dispozici snadno použitelné reportní a analytické nástroje, vizualizace Wonderware InTouch, webový klient a také lze využít Microsoft Reporting Services.
 
Pantek (CS) s. r. o.
tel.: 495 219 072, e-mail: info@pantek.cz
 
 

SCADA Servis: iMPROVE iT!

iMPROVE iT! je řešení pro výrobní podniky, které hledají nástroj pro zlepšení efektivity v situaci, kdy rostou požadavky na variabilitu produktů a zmenšují se výrobní dávky. iMPROVE iT! udržuje aktuální výrobní dokumentaci, kontroluje dodržování výrobního postupu, nastavuje stroje podle technologického postupu, kontroluje správnost použitých materiálů (až na úroveň šarží/balení) a polyvalenci uživatelů. Při dílenském plánování je navržen výrobní plán s maximálním ohledem na využití zdrojů ve výrobě s vazbou na provádění plánu v reálném čase a jeho aktualizaci vzhledem k požadovaným dodacím časům. Systém slouží jako nástroj k zavádění metod pro optimalizaci a trvalé zlepšování výroby (six sigma, kanban, pokayoke).
 
Systém iMPROVE iT! patří do kategorie MES/MOM a je od počátku navržen podle standardu ANSI/ISA-95. Systém současně dává integrátorovi nástroje na to, jak uvedené struktury využít. Díky tomu lze se systémem iMPROVE iT! realizovat jak malé a jednoduché projekty, tak rozsáhlé a komplikované systémy.
 
iMPROVE iT! realizuje následující funkce podle ISA-95: řízení výroby, řízení toku materiálů a energií, plánování výroby, správu údržby, hlídání kvality a řízení skladů. Zpracovávaná data jsou zpřístupňována pomocí webového klientu Improve IT! Insight, jehož obsah a vzhled jsou konfigurovatelné uživatelem (používá se na terminálech u stroje, na přehledových obrazovkách a na manažerských stanicích).
 
Přesná on-line komunikace s výrobním procesem (PLC, CNC, I/O jednotky, čtečky čárových kódů, čtečky RFID atd.) zajišťuje sběr relevantních důvěryhodných informací a umožňuje efektivněji využít všechny zdroje ve výrobě. Výsledkem je prokazatelná genealogie výroby, nižší náklady na produkci a vyšší kvalita vyráběného produktu. Zavedení systému iMPROVE iT! je pozitivně hodnoceno při zákaznickém auditu. Společně se zlepšením výtěžnosti lze dosáhnout
návratnosti investice do systému iMPROVE iT! během jednoho roku.
 
Propojení existujících informačních systémů (ERP, plánovací systémy, docházka atd.) prostřednictvím integrační komponenty umožňuje přístup k údajům o výrobě z jednoho místa. Jednotlivým uživatelům jsou však přiřazeny role, které stanovují, ke kterým datům mají přístup. iMPROVE iT! tak poskytuje bezpečný přístup k datům a komplexní přehled o výrobě. Analytické nástroje systému iMPROVE iT! vyhodnocují důležité ukazatele – KPI (využití strojů OEE, využití personálu, energií, výtěžnost, množství zmetků, čas na výrobu kusu, dodržování normočasů atd.). Přehledové zprávy o sledovaných veličinách jsou generovány v reálném čase nebo ad hoc na základě požadavku uživatele (Online SPC, FPF atd.) Zavedení systému je neinvazivní, tzn. že implementace iMPROVE iT! probíhá bez ovlivnění výroby. Systém je koncipován jako modulární a konfigurovatelný a jeho nasazení, následné úpravy a rozšíření může realizovat integrátor nebo přímo koncový uživatel.
 
Systém je navržen s ohledem na zajištění kybernetické bezpečnosti podle mezinárodních standardů. V oblasti zajištění kybernetické bezpečnosti technologických procesů poskytuje SCADA Servis také konzultace a bezpečnostní audity.
 
iMPROVE iT! může využívat databáze MS SQL, Oracle nebo MySQL. Cena dodávky softwaru je závislá na počtu připojených strojů a na použitých modulech – požadovaných funkcích (sledování efektivity, řízení výroby, DNC, plánování, sklady, logistika, kvalita, údržba, energie atd.).
 
SCADA Servis, s. r. o.
tel.: 595 176 473, e-mail: info@scadaservis.cz
 
 

Siemens: Simatic IT

Simatic IT je soubor produktů, které umožňují napříč průmyslovými odvětvími účinně řešit všechny požadavky kladené na
výrobní informační systémy úrovně MIS/MES, jako např.:
  • sběr výrobních dat, jejich vizualizace a dlouhodobá archivace,
  • management výrobních zakázek, materiálů, pracovních sil,
  • vyhodnocení efektivnosti zařízení – OEE,
  • sledování spotřeby energií,
  • podpora optimalizace výroby,
  • management kvality,
  • LIMS (Laboratory Information Management System),
  • označování produktu čárovými kódy,
  • reportování (směnové protokoly, spotřeby, KPI atd.).
 
Soubor Simatic IT tvoří tyto tři produkty:
  • Simatic IT Production Suite pro řešení klasických úloh výrobních informačních systémů,
  • Simatic IT R&D Suite pro řešení úloh typu LIMS, QS (Quality System) apod.,
  • Simatic IT Intelligence Suite pro reportování.
 
Simatic IT Production Suite se skládá ze dvou produktů:
  • Simatic IT Production Modeler,
  • Simatic IT Components.
 
Simatic IT Production Modeler je modelovací prostředí, ve kterém lze grafickým kombinováním funkcí ostatních komponent Simatic IT Production Suite explicitně definovat exekuční logiku. Model továrny se vytváří pomocí fyzických objektů (zařízení a stroje) a logických objektů (softwarové balíčky a aplikace).
 
Simatic IT Components jsou moduly zajišťující základní garantovanou soustavu funkcí, kdy každý modul (component) pokrývá specifický výrobní úkol (např. Production Suite Long Term Archiving, Production Order Manager, Material Manager, Shift Calendar, Messaging Manager, Data Integration Service, Plant performance Analyzer, Client Application Builder atd.).
 
Simatic IT R&D Suite je flexibilní řešení, které se používá pro úlohy související s LIMS nebo QS, jako jsou např:
  • správa dat a laboratorních postupů, optimalizace sběru vzorků, provádění analýz a reportování kvalitativních dat v laboratořích i ve výrobě,
  • pořizování a strukturování experimentálních dat a jejich zpřístupnění ostatním uživatelům, detailní audit trail a kontrola přístupu pro usnadnění ochrany duševního vlastnictví,
  • elektronická výměna specifikačních dat s dodavateli,
  • správa specifikací produktu, která podporuje vícejazyčné prostředí s několika pracovišti a následně poskytuje data operačním systémům, jako jsou např. ERP, MES a LIMS.
 
Simatic IT Intelligence Suite je určen k reportování informací zejména ze Simatic IT Production Suite a R&D Suite. Za pomoci extrakce dat, transformace a kontextualizace dat ze Simatic IT Suites (nebo z produktů třetích stran) se data mění v informace, které mohou být vizualizovány a analyzovány v podobě monitorovacích panelů (dashboard), reportů a jiných analytických nástrojů. Simatic IT je připraven na integraci se systémy třetích stran a vyhovuje normě ISA 95.
 
Další informace o produktech souboru Simatic IT podá autorizovaný partner Siemens v ČR pro systém Simatic IT, společnost Sidat (www.sidat.cz).
 
Siemens, s. r. o.
tel.: 800 909 090,