Технологии MES

1 Основные положения технологии MES

MES-системы намного моложе ERP-систем. Организация ISA определила стандарты, определяющие структуру MES-приложений и их интеграцию в IT-архитектуру компании, независимо от поставщика MES-системы.

Стандарт ISA S95 «Enterprise-Control System Integration» определяет уровни модели, описывающей взаимодействия между ERP, MES и уровнем автоматизации производства. Стандарт поддерживают ведущие поставщики MES-систем. Стандарт ISA S88 «General and Site Recipe Models and Representation» определяет модели для batch (рецептурных) задач в таких отраслях промышленности, как пищевая, фармацевтическая, химическая.

Положения работы MES-системы  включают в себя:

• Активация производственных мощностей
• Отслеживание производственных мощностей
• Сбор информации, связанной с производством, от: систем автоматизации производственного процесса, сенсоров, персонала, программных систем
• Отслеживание и контроль параметров качества
• Обеспечение персонала и оборудования информацией, необходимой для начала процесса производства
• Установление связей между персоналом и оборудованием в рамках производства
• Установление связей между производством и поставщиками, потребителями, инженерным отделом, отделом продаж и менеджментом
• Реагирование на: требования по номенклатуре производства, изменение компонентов, сырья и полуфабрикатов, применяемых в процессе производства, изменение спецификации продуктов, доступность персонала и производственных мощностей
• Гарантирование соответствия применимым юридическим актам, например нормам Food and Drug Administration (FDA) США

 

Функции MES-систем:

• RAS -контроль состояния и распределение ресурсов: управление ресурсами производства: технологическим оборудованием, материалами, персоналом, документацией, инструментами, методиками работ.
• ODS- Оперативное/Детальное планирование: расчёт производственных расписаний, основанный на приоритетах, атрибутах, характеристиках и способах, связанных со спецификой изделий и технологией производства.
• DPU- диспетчеризация производства: управление потоком изготавливаемых деталей по операциям, заказам, партиям, сериям, посредством рабочих нарядов.
• DOC-управление документами: контроль содержания и прохождения документов, сопровождающих изготовление продукции, ведение плановой и отчётной цеховой документации.
• DCA - сбор и хранение данных: взаимодействие информационных подсистем в целях получения, накопления и передачи технологических и управляющих данных, циркулирующих в производственной среде предприятия.
• LM - управление персоналом:  обеспечение возможности управления персоналом в ежеминутном режиме.
• QM - управление качеством продукции: анализ данных измерений качества продукции в режиме реального времени на основе информации, поступающей с производственного уровня, обеспечение должного контроля качества, выявление критических точек и проблем, требующих особого внимания.
• MM - управление производственными процессами: мониторинг производственных процессов, автоматическая корректировка либо диалоговая поддержка решений оператора.
• PM - управление техобслуживанием и ремонтом: управление техническим обслуживанием, плановым и оперативным ремонтом оборудования и инструментов для обеспечения их эксплуатационной готовности.
• PTG - отслеживание истории продукта: визуализация информации о месте и времени выполнения работ по каждому изделию. Информация может включать отчёты: об исполнителях, технологических маршрутах, комплектующих, материалах, партионных и серийных номерах, произведённых переделках, текущих условиях производства и т.п.
• PA - анализ производительности: предоставление подробных отчётов о реальных результатах производственных операций. Сравнение плановых и фактических показателей.

По состоянию на 2004 г. функции, относящиеся к составлению производственных расписаний (ODS), управлению ТО и ремонтами (MM), а также цеховому документообороту (DOC), были исключены из базовой модели MESA-11. Разработка новой модели Collaborative Manufacturing Execution System (c-MES) была вызвана тем фактом, что за прошедшее время (с 1994 по 2004 гг.) появились информационные системы, находящиеся на грани MES и ERP, реализующие данный функционал:

• SSTD- единая система решения корпоративных задач.
• APS - расширенное планирование производственных заданий. Решают задачи составления оптимизированных производственных расписаний. Некоторые специалисты не склонны отделять APS от MES, считая, что встроенный в MES APS-модуль является  ядром MES-системы.
• EAM - отвечают за управление ТОиР
• Docflow — системы электронного документооборота

 

 

 

 

 

2 Практическая задача №1

Вариант – 19

Описание задания:

Предприятие, на котором  Вы работаете в качестве менеджера, занимается выполнением проектов по разработке и монтажу компьютерных сетей на витой паре 5 категории.

Исходные данные представлены в таблице № 1.

Таблица 1 – Исходные данные к Задаче №1 «Расчет показателей проекта кабельной системы компьютерной сети предприятия»

№ задания	Количество рабочих  мест (информационных портов), шт.	Условный расход материалов на одно рабочее место
		короб, м	кабель, м	розетка, шт.	коннектор RJ-45, шт.
59.	10	5	8	1	2

 

Дополнительные данные:

Перечень работ для  выполнения проекта кабельной системы  компьютерной сети предприятия с  указанием норм времени:

• крепление коробов на стену (1 м) – 4 минуты;
• маркировка розеток и кабелей (1 шт.) – 1 минута;
• монтаж розетки на стену (1 шт.) – 2 минуты;
• обжим коннектора RJ-45 (1 шт.) – 2 минуты;
• подключение розетки (1 шт.) – 2 минуты;
• сборка установленных коробов (1 м) – 1 минута;
• трассировка одного метра кабеля (размотка бобины, маркировка, замеры длины, нарезка) – 2 минуты;
• укладка кабеля в короба (1м) – 2 минуты.

Задание

1. Из выше указанного перечня работ выбрать необходимые и обосновать свой выбор.
2. Определить основные показатели разрабатываемого проекта кабельной системы компьютерной сети:
3. Произвести расчет необходимого объёма (заказа) материалов в количественном и стоимостном выражениях;
4. Обосновать последовательность выполнения работ и определить длительность проекта (производственного цикла).

Принятые допущения. Для  упрощения расчетов принимаем, что  перечень и расход материалов (короб 10м; кабель 13м; розетка 1шт.; коннектор 2шт.) на каждое рабочее место одинаков.

Для определения объёма (заказа) материалов в стоимостном выражении  информацию о стоимости используемых материалов студент самостоятельно находит из любых достоверных  источников (Интернет, прайс-листы производителей и продавцов сетевого оборудования и т.п.).

Решение:

К необходимым работам, для  реализации данного проекта, отнесем  следующие:

• разметка маршрутов прокладки коробов и их крепление на стену.
• монтаж розеток на стену
• трассировка кабеля (размотка бобины, замеры длины, нарезка, укладка в короба)
• обжим коннекторов RJ-45
• подключение розеток
• маркировка розеток и кабелей
• сборка установленных коробов

Данный перечень работ  является необходимым, так как в  результате их выполнения мы получаем, кабельную систему, уложенную в  короба, с маркированными  интерфейсами в виде Ethernet розеток RJ-45 с одной стороны и маркированными коннекторами для подключения к Hub с другой стороны.

Определим основные показатели разрабатываемого проекта кабельной  системы компьютерной сети:

• Кабельная система данной компьютерной сети будет иметь топологию соединения звезда, так как все кабели от каждого рабочего места будут собраны в одном месте для подключения к Hub (сетевому концентратору).
• В задании ничего не говорится о пропускной способности данной кабельной системы. Примем её за 1 Г бит/сек.

Для выполнения данного проекта  подберем материалы и обоснуем наш  выбор:

1. Короб 8руб. за 1 м. Нам потребуется 10м.*10 рабочих мест = 100м. * 8руб. = 800руб.
2. Витая пара 5й категории (1 кабель состоит из 8 изолированных, медных проводников свитых попарно). Такой вариант обеспечит скорость передачи данных до 1 Г.бит/с. На рынке сегодня можно приобрести витую пару состоящую из 4х проводников, обеспечивающую скорость передачи данных до 100 М.бит/с. что в 10 раз ниже по сравнению с первым вариантом, а по стоимости дешевле только в два раза.

Также рассмотрим вариант  использования уже готовых кабелей  с установленными на них коннекторах (патч-корд). В нашем случае его не удобно использовать из-за более высокой стоимости и отсутствия возможности корректировки нужной нам длины во время укладки кабеля.

Итак, так как в проекте  не указывается максимальная пропускная способность кабельной системы, то с  учетом стоимости витой пары и её характеристик, наилучшим вариантом  будет  использование витой пары на 8 проводниках (1 Г.бит/с.). А использование патч-кордов невыгодно экономически.

Наш выбор витая пара «UTP 5e» по цене 6 руб. 90 коп. за 1 метр.

Нам потребуется 5м * 10 рабочих мест = 50 м. общей стоимостью 345 руб.

3. Коннектор RJ-45 по цене 4руб. за 1 шт. Нам потребуется 2 * 10= 20 коннекторов стоимостью 20*4 руб = 80руб.
4. Розетка RJ 45 категория 5  по цене 35 руб за 1 шт. Нам потребуется 10шт * 35руб = 350руб.

Таблица 2 – Объем необходимых материалов и их стоимость.

№ п.п.	Наименование	Ед. измерения	Количество	Цена за 1ед.(руб.)	Цена(руб.)
1	Короб	1 метр	100	8	800
2	Витая пара UTP 5e	1м	10	6,90	345
3	Коннектор RJ-45	1 шт.	20	4	80
4	Розетка RJ 45 категория 5	1 шт.	10	35	350
				Итого:	1575

 

Последовательность выполнения работ и длительность проекта (производственного цикла) приведем в таблице – 3

Таблица – 3

№ п.п.	Наименование работ	Время на выполнения одной  операции	Количество	Общее время
1	Разметка маршрутов прокладки  коробов и их крепление на стену.	(1 м) – 4 минуты	100 м	400 минут (6ч.40мин)
2	Монтаж розетки на стену	(1 шт.) – 2 минуты	10 шт	20 минут
3	Трассировка кабеля (размотка бобины, замеры длины, нарезка, укладка в короба)	(1 м) – 2 минуты	50 м	100 минут (1ч.40мин)
4	Обжим коннектора RJ-45	(1 шт.) – 2 минуты	20шт.	40 минут
5	Подключение розетки	(1 шт.) – 2 минуты	10шт.	20 минут
6	Маркировка розеток и  кабелей	(1 шт.) – 1 минута	10шт	10 минут
7	Сборка установленных  коробов	(1 м) – 1 минута	100м	100 минут (167ч.)
			Итого:	690 минут (11ч.30мин)

 

Для выполнения данного проекта  нужно приобрести материалы на сумму 1575 рублей, а на монтажные работы требуется 11,5 часов чистого времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Практическая задача №2

Вариант – 29

Разработка проекта внедрения  программного обеспечения на предприятии  отрасли народного хозяйства.

Вы работаете в качестве IT директора на предприятии отрасли народного хозяйства. Руководство Вашего предприятия приняло решение о внедрении на предприятии программного обеспечения для автоматизации бизнес-процессов и управления предприятием.

Исходные данные представлены в таблице 3.