Proficy – jeden software pro řízení podniku v reálném čase

Současné dilema průmyslových informačních systémů tkví v potřebě zpracovávat v nich obchodní požadavky na výrobu a výrobní (popř. technologická) data v reálném čase. To obvykle vyžaduje propojit změť rozmanitých aplikačních programů a výrobních systémů a zařízení. Integrovat tyto rozmanité systémy pro konsolidaci výrobních dat je zpravidla extrémně nákladné a často i nemožné. Nicméně si lze představit náhradu množiny těchto různorodých systémů něčím jednodušším, ale přitom natolik dokonalým, že by uživatelé měli k dispozici nejen všechny funkce, které si v současnosti dokážou představit, ale i další navíc.

Uvedená myšlenka se stala ve firmě GE Fanuc Automation základem projektu nového komplexního řešení průmyslového softwaru – Proficy^TM. Pracovníci firmy GE Fanuc chápou, že podniky jsou v současné době neustále tlačeny k větší produktivitě a ziskům. Systém Proficy proto obsahuje celou škálu snadno použitelných aplikačních programů a služeb umožňujících neustále zvyšovat produktivitu závodu či podniku. Tento systém zavádí do výrobních procesů inteligenci – sbírá, analyzuje a převádí data na informace a umožňuje v reálném čase reagovat na změny nebo odchylky, a tak optimalizovat výsledky. Systém Proficy spojuje technické vybavení závodu, podnikové informační systémy a rozhodující pracovníky do jednoho systému řízení se zárukou, že výroba bude probíhat hladce, efektivně a s větší ziskem.

Rostoucí konkurence znamená také růst požadavků na rychlost výroby a její pružnost, tj. krátkou dobu odezvy při měnících se obchodních požadavcích. Základem každého ziskového podniku proto musí být sledování výkonů v reálném čase, nabízející nejlepší příležitosti k optimalizaci chodu výroby. Firma GE Fanuc chápe tuto kritickou potřebu a v podobě systému Proficy nabízí profesionální infrastrukturu, která spojuje obchod a výrobu a vede ke zlepšování výkonnosti podniku jako celku.

Odpověď na otázku na počet automatizačních softwarů potřebných k optimalizaci chodu podniku může tedy znít: jeden – Proficy.

Charakteristika systému

Systém Proficy obsahuje velké množství různých unifikovaných modulů plnících jednotlivé funkce, přičemž je možné volné sdílení dat a informací mezi obchodními a výrobními aplikačními programy. Tím pomáhá organizacím lépe plánovat, vyrábět a dodávat přesně podle požadavků zákazníků a posilovat tak svou konkurenceschopnost (obr. 1).

Jednotlivé funkční moduly systému mohou být použity samostatně nebo jako součást celkového řešení. Otevřená architektura systému Proficy umožňuje podniku začít s řešením v jednom místě a rozšířit ho podle potřeby z jednoho stroje na výrobní linku, na výrobní jednotku i na celý podnik, tj. od obsluhy jednoho stroje až na tisíce uživatelů rozmístěných po celém světě. Tím, že zahrnuje a rozšiřuje již existující vybavení a výrobní postupy používané v podniku, systém Proficy pomáhá uživatelům lépe využít současnou bázi automatizačních prostředků, tj. rychleji zavádět změny a urychlit návratnost již investovaných prostředků.

Analytici z centra AMR Research, Bill Swanton a Alison Smith, uvádějí v článku Enterprise Manufacturing Intelligence Helps Global Manufacturers Raise Performance and Responsiveness (magazín Alert, listopad 2003): „GE Fanuc se agresivně staví do pozice dodavatele výrobní inteligence. Má v této oblasti dobře formulovanou vizi a ze všech dodavatelů automatizace nejkompaktnější nabídku.„

Craig Resnick, analytik ARC Advisory Group, prohlašuje, že: „Proficy od GE poskytuje společný základ pro využívání dat z výroby v podnikových systémech a u obchodních partnerů. Tato data transparentně zobrazuje a zpřístupňuje je příslušným pracovníkům, procesům a aplikačním programům. Uživatelé tak mohou dále posouvat dosavadní meze výkonu na úrovni výrobních jednotek, v distribuované síti výrobního podniku i v dodavatelských řetězcích.„

Systém Proficy má mnoho špičkových vlastností. Pozoruhodná je zejména jediná integrovaná infrastruktura (Single Integrated Infrastructure), založená na společném komponentovém rámci (Common Component Framework – CCF). Ačkoliv integrovanou infrastrukturu zdůrazňují i jiní dodavatelé, systém Proficy je založen na společném modelu dat. Jeho uživatelé tak mohou využívat jeden model dat pro všechny své produkty, a tudíž efektivněji řídit svoji činnost při menších celkových nákladech. Zatímco jiné infrastruktury jsou zaměřeny mnohem více na distribuci funkcí na datové a řídicí úrovni, systém Proficy je zaměřen především na jediné zkonfigurování dat do společného modelu výrobních (technologických) proměnných a dat.

Funkční možnosti modulů systému Proficy

V rámci systému pro inteligentní řízení výroby Proficy jsou v současné době k dispozici následující agregované moduly.

Real-Time Information Portal

Nový webový nástroj Real-Time Information Portal (portál pro přístup k datům v reálném čase) je určen k získávání, analýze a zobrazování výrobních dat. Poskytuje možnost na úrovni podniku sbírat, slučovat a rozesílat data z mnoha rozličných zdrojů a prostřednictvím webového prohlížeče bezpečně poskytovat personalizované pohledy na data. Okamžité současné grafické zobrazení časových průběhů, hlášení a hodnot klíčových parametrů umožňuje uživatelům bezprostředně reagovat na dění ve výrobě, a tudíž rychleji a lépe rozhodovat. Tento modul poskytuje data podnikovému informačnímu systému (ERP), účastníkům dodavatelského řetězce a systému péče o zákazníky (CRM); tím zhodnocuje prostředky vložené do těchto systémů.

Plant Performance and Execution

V podobě modulu Plant Performance and Execution (výkonnost a chování závodu) nabízí systém Proficy podporu při tvorbě harmonogramů výroby a automatizaci trasování, rozesílání a řízení toků materiálu. Jeho nově rozšířené funkce dovolují pružně organizovat výrobu podle výrobních harmonogramů předávaných ze systémů ERP, sledovat průchod zakázek závodem, automaticky rozhodovat o tocích materiálu a synchronizaci dodávek podsystémů, včetně vazeb na externí dodavatele.

Plant Applications

Modul Plant Applications propojuje funkce prováděcích modulů Efficiency, Quality, Production a Batch Analysis s jednotlivými výrobními činnostmi a umožňuje tak vedoucím pracovníkům získat jednoznačnou informaci o skutečném stavu výroby. Jeho jádro tvoří unifikovaný, snadno konfigurovatelný model výroby a dále tzv. oznamovací služba, jejímž využitím lze zjistit, jak dalece jsou požadované produkty vyrobeny v souladu s výrobními plány a specifikacemi. Modul Plant Applications automaticky generuje klíčové parametry a výstrahy umožňující odpovědným pracovníkům sledovat výkonnost výrobních provozů a nechat se automaticky informovat, dojde-li k odchylce od plánu.

Batch Execution

Modul Batch Execution poskytuje vše, co je zapotřebí k vývoji výkonných a flexibilních programových systémů pro sledování a řízení vsádkových (šaržových) výrobních procesů. Jde o kompletní vývojové prostředí se snadno použitelným grafickým uživatelským rozhraním s výkonnými funkcemi a početnou množinou vlastností specificky navržených tak, aby pomáhaly vytvářet aplikační programy v souladu se směrnicí FDA 21 CFR Part 11.

Tracker

Modul Tracker systému Proficy pomáhá odkrývat nové příležitosti k růstu produktivity a snižování nákladů tím, že umožňuje sledovat vývoj každé sekvenční i nesekvenční položky, která prochází výrobním nebo balicím procesem. Poskytuje nepřetržitý tok podrobných údajů potřebných k optimalizaci výrobního procesu při současné správě množství a umístění zásob, plánování využití výrobních zdrojů a při velmi efektivním směrování materiálu.

Historian

Celopodnikový archiv výrobních dat, modul Historian, extrémně rychle sbírá, archivuje a distribuuje ohromné množství údajů o výrobním procesu v reálném čase. Mezi programy tohoto druhu představuje skok směrem vzhůru ve výkonnosti, užitné hodnotě a cenové dostupnosti. Ve velikostech systémů od 100 do 250 000 proměnných ukládá na server nebo poskytuje velké množství dat bez ohrožení rychlosti a výkonu počítače.

Enterprise Asset Management

Enterprise Asset Management (EAM) je výkonné webové řešení správy majetku v systému Proficy. Je navrženo tak, aby prostředky, na nichž podnik závisí, bylo možné co nejefektivněji udržovat v chodu s cílem maximalizovat zisk. Modul EAM umožňuje získat reálný obraz o využívání výrobních prostředků v organizaci jako základ efektivnějšího vynakládání prostředků na údržbu. Napomáhá identifikovat a eliminovat problémové oblasti v činnosti útvarů údržby v podniku, výrazně zmenšit náklady na údržbu a omezit nepříznivé důsledky neplánovaných prostojů, chybějícího vybavení atd.

Při aktivním sledování výrobních zařízení, lokálně i na dálku, lze včas odhalit problémy a určit jejich příčiny i způsob nápravy; to vede k výraznému nárůstu produktivity a zkrácení prostojů. Sledování a diagnostika údajů z výroby prostřednictvím systému Proficy umožňují uživatelům analyzovat chod jejich výrobních závodů, popř. okamžitě ověřit aktuální stav a odstranit problém, i zajistit spolupráci mezi mnoha pobočkami podniku z libovolného místa na světě.

Change Management

Modul Change Management poskytuje veškeré nástroje potřebné ke správě změn v softwaru. Na bázi architektury klient/server nabízí funkce správy verzí, vedení záznamů o revizích, zabezpečení dat, plánování záloh, porovnání verzí a tvorby hlášení, které zjednodušují uživateli práci a usnadňují plnění požadavků norem. Prostřednictvím modulu lze dokonaleji zabezpečit data a výrazně rychleji obnovit řídicí systém v případě jeho havárie. V konečném důsledku se snáze udržuje chod výroby, vzrůstá úroveň bezpečnosti i produktivita práce a je usnadněno plnění současných i budoucích náročných regulatorních požadavků.

HMI/SCADA

Modul HMI/SCADA systému Proficy je výkonný program typu SCADA založený na architektuře klient/server, který sbírá a zobrazuje data, spravuje výstražná hlášení a umožňuje operátorům dohlížet na výrobní procesy. Nástroje obsažené v modulu dovolují operátorům i technikům v provozu bezpečně a přesně sledovat a řídit všechny aspekty procesů, vybavení a zdrojů. Výsledkem je rychlejší odezva na výrobní problémy při současném zlepšování kvality, poklesu zmetkovitosti, rychlejším uvádění produktů na trh a dosahování větších zisků.

Integrace kvality

Kvalita dílů, produktů a procesů je kritická pro predikci výrobních zisků jako východiska klíčových obchodních rozhodnutí o výrobě zboží, o které je zájem a jehož výroba je momentálně nejrentabilnější. Mezi klíčové aspekty z hlediska kvality patří sledování hodnot příslušných parametrů, možnost sledovat cesty výrobků výrobním procesem, rychlost provádění oprav, zajištění vysoké úrovně kvality výroby a soulad s průmyslovými normami.

Ke sběru dat z výroby a k určování a zobrazování patřičných statistických ukazatelů je v systému Proficy určen modul Shop Floor SPC. Jeho funkční schopnosti poskytují flexibilitu potřebnou pro sběr a analýzu dat a vydávání příslušných hlášení.

Řídicí a operátorské rozhraní

Systém Proficy nabízí univerzální vývojové prostředí pro tvorbu řídicích programů včetně logického řízení, řízení polohy a pohybu a vizualizace na úrovni stroje. Webové funkce, např. integrovaný webový server, poskytují data v reálném čase všem oprávněným uživatelům v celém podniku. Snadné editování a použití standardních metod běžných v průmyslu přitom dovolují plně využít přednosti výkonných objektově orientovaných technik programování.

Perspektivní rešení

V přímé vazbě na architekturu systému Proficy bude firma GE Fanuc pokračovat ve vývoji nových, dokonalejších modulů. V současné době jsou připravovány tyto moduly:

• Workflow, umožňující vložit do systému komplexní obchodní pravidla pro jednotlivé úlohy (požadavky na výměnu dat s podnikovými systémy, odchylky dodavatelů od norem apod.),

• Plant Datamart, modul podnikových hlášení, poskytující na základě dat obsažených v systému Proficy důležitá provozní hlášení,

• Plant Wide Alarming and Advanced Notification, systém integrace výstrah z celého podniku do jednoho prostředí s možností využití moderní bezdrátové metody jejich přenosu.

Přístup k dalším informacím o systému Proficy lze získat zaregistrováním se na http://www.proficy.biz, kde je také možné snadno podrobně zjistit, co vše může systém Proficy poskytnout.

Ing. Jan Koudelka,
GE Fanuc Automation ČR s. r. o.

GE Fanuc Automation ČR s. r. o.
V Parku 2308/8
148 00 Praha 4 – Chodov
tel.: 234 072 111
fax: 234 072 110
e-mail: info@gefanuc.cz
http://www.gefanuc.cz