Как выбрать MES: ресурсы и потребности

Вторая часть из цикла о выборе систем для автоматизации производства. В этой статье — требуемые ресурсы для выбора и внедрения автоматизированной системы, а также возможности для предприятия, которые открывает модернизация АСУП, или внедрение MES, как принято говорить.

Для чего же нужна автоматизированная система управления производством? Какие факторы формируют требования?

1. Модель производства — описывающая его состояние, мощности, технологии, запасы, незавершенное производство в точности достаточной для предсказания сроков исполнения формируемых заказов. Когда мы сможем выполнить (и сможем ли вообще) предполагаемый план производства.
2. Исполняющая система — доводящая планы до рабочих центров, обеспечивая своевременную и адекватную загрузку мощностей, подачу ресурсов и команды на выполнение.
3. Реакция на отклонения — алгоритмы и средства, обрабатывающие внештатные ситуации и возвращающие производственную систему к нормальному состоянию. Желательно быстро и автоматически.
4. Формирование истории — все важные параметры, события и значения записываются для последующей экспертизы и аналитики в целях совершенствования продукта, сервиса и производственной системы.

Для реализации этого пригодятся:

1. Стратегия предприятия. Достаем треугольник стратегии. Минимальная себестоимость, лидирующий продукт, безупречный сервис — что будет основой нашей стратегии на период использования внедряемой системы? Как она это обеспечит? Фиксируем уровень и приоритет нынешних и желательных критериев: ритмичность, себестоимость, качество, уровень незавершенки, безопасность, экологичность и т. п.
2. Аудит системы управления.Бизнес-процессы. Производственные роли. Информационные потоки. Последовательность принятия решений. Обработка отклонений. Метрики и KPI. Их надо изучить, описать и оптимизировать до внедрения MES.
3. Внешняя экспертиза.Рынок переполнен шумными гуру от инноваций. Уже гадалки у метро вещают о «цифровизации». Среди экспертов точно есть, которые разбираются, (но не понятно, кто именно?). Внешняя экспертиза может принести пользу хотя бы потому, что свои сотрудники субъективны, подразделениям свои проблемы кажутся важнее, чем проблемы всего предприятия, внутреннюю экспертизу трудно нарастить быстро, а ситуация меняется быстро, и информация устаревает. Именно консультанты могут поддерживать вашу «картину мира» актуальной, предлагая самые модерновые модернизации и самые инновационные инновации. Толковая экспертиза окупается, но может оказаться ангажированной, некомпетентной, поверхностной, привести к утечкам важной информации.
4. Команда внедрения. Внедрение MES — забота не только «айтишников». Реализовать его фоновым процессом очень трудно. Нужна команда:
• Компетентная — охватить экономические, юридические, финансовые, технологические, организационные, информационные вопросы, безопасность и их взаимодействие;
• Представительная — понимающая интересы всех подразделений и может быть ключевых заказчиков или поставщиков;
• Полномочная — преодолеть инерцию и сопротивление изменениям;
• Обеспеченная — имеющая людей для выполнения задач и ресурсы: финансовые, технические, технологические etc.
• Информированная — собрать и понимать информацию о достижениях, проблемах и методах развития;
• Коммуникабельная — правильно распределить ответственность, синхронизировать усилия.

Рассинхронизация политики различных служб — частое явление для предприятий. Особенно печально «противостояние» структур, взаимодействие которых дает прорывной эффект — управленцы и айтишники, технологи и производственники. Второе направление «миссионерства» — сопротивление переменам. «Пока гром не грянет, мужик не перекрестится» — девиз инноваций в России.

1. Достоверность информации. «Кто владеет информацией тот владеет миром» — убедил нас Натан Майерович Ротшильд. Степень достоверности информации, на мой взгляд, — самое важное во всей системе управления вообще. На портале есть масса подтверждающих аргументов.
2. Актуальность информации. Первоочередная цель внедрения MES — организовать управление в реальном времени. Основные векторы:
• Принимать все управленческие решения на основании диагноза, а не по результатам вскрытия. Качество решений улучшится.
• Проблемы имеют свойство разрастаться. Раннее обнаружение и обработка отклонений снизит урон от инцидентов.
• Возможности возникают ненадолго. Их надо реализовать, пока они не превратились в упущенные возможности (поздно пить «Боржоми»), или пока их не реализовал некто другой (конкуренция, однако).
• Фальсификация или сокрытие информации не только приносит финансовые потери, но и разлагает коллектив.

Какие концепции управления должны поддерживаться? Lean, Agile, QRM, ТРИЗ (и другие влиятельные секты) в случае системного внедрения потребуют от IT-систем поддержки определенных методик и алгоритмов. Какими средствами и функциями должна располагать выбираемая MES?

• Обуздание хаоса. Бизнес-процессы надо привести в порядок раньше, чем вы их забетонируете инвестициями в IT-системы. Проектируемые алгоритмы должны оставить в прошлом накопленную «муду», но еще важнее не «мудить» на будущее.
• Обучение. Как в этом разобраться? Обучение сотрудников — быстро и дешево усиливает компетенции на стороне предприятия, (ну в некоторых случаях). У сотрудников формируется новое видение, и они получают навыки и методы для его реализации (или хорошо веселятся в рабочее время). Автоматизацию производства уже кое-где преподают (в смысле, кое-где толково).
• Возможности. Типовые функции MES пытаются описать и стандартизировать. Это полезно для понимания функционала малоизученных систем и описания своего IT-ландшафта, но малоприменимо для практического выбора систем т. к. классификация становится все более подробной, а функционал, наоборот, расширяется. Это приводит к тому, что возможности представленных на рынке систем обычно выходят за рамки описанных классов.

IT-ландшафт и IT-системы

MES исходя из названия, должна охватывать производственный контур, но приходится принимать во внимание и другие большебуквия.

ERP (Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия) прижившийся в IT-тусовке термин далеко отошел от первоначального смысла и описывает системы, охватывающие (с горем пополам) экономический контур и претендующие на перекрытие всего IT-ландшафта.

SAP, прибавляя загадочные буквы, предлагает расширения для некоторых производственных потребностей, «Галактика» и 1С, прибавив к названию термин MES, образовали синдикат для захвата производственного контура. Много решений, разработанных предприятиями самостоятельно, некоторые пытаются выйти на открытый рынок (ну, или хоть куда-нибудь выйти, как концерн «Калашников» пытается распространить IT-опыт на «Ростех») и систем с маленькой долей рынка, но большим охватом производственного контура (например, система M-3).

Есть множество систем, охватывающих очень некоторые производственные задачи и называющих себя ERP или MES, только потому, что им не запрещают.

PLM (Product Lifecycle Management) — управления жизненным циклом продукции, порождает специализированные классы систем (CAE, PDM, CAD, CAM), и при этом иногда пытается переползти с инженерного контура на производственный. Иногда это рыночное расширение (Sprut ОКП или OmegaSoftware), иногда системное — CALS-технологии или платформы технологического интернета вещей IIoT (ThinkWorks от PTC, MindSphere от Siemens, российские Winnum и AgreeGate, туда же).

Обязательно надо рассматривать системы, формально за рамками MES, но явно относящиеся к производственному контуру:

• WMS (Warehouse Management System) — система управления запасами. В разных Европах любая промышленная автоматизация начинается со склада. Логистика — самый простой и быстрый путь повышения эффективности производства, тут и пролеживаемость, и «незавершенка», и сверхнормативные запасы, и прочая «муда». Сюда же и комплектование, и диспетчеризация партий и все такое. SCM спасет мир (обещает спасти), в общем.
• APS (Advanced Planning & Scheduling) — производственные расписания и планирование. Иногда именно в угоду ему и создается MES. Даже лучший APS «не взлетит», если смежные системы не готовы снабжать его достоверными и актуальными данными (real-time рулит), понимать и выполнять построенное производственное расписание, выявлять и обрабатывать значимые отклонения. Хочешь рассмешить Бога — расскажи ему свои планы! ©APS превращает этот процесс из кустарного в почти автоматический.
• EAM (Enterprise Asset Management) ну, типа ТОиР, по нашему. Сейчас бурно развивается, в силу дороговизны оборудования и варварских традиций его использования. На первоначальном этапе должен вести график плановых ремонтов и учет внеплановых, чтобы понимать масштаб катастрофы и строить более реальные производственные расписания.
• MDC (Machine Data Collection) — анализ машинных данных все еще считается частью MES, даже формально, и с некоторых точек зрения, является базой для построения MES (не я один так думаю).
• SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) — диспетчерское управление и сбор данных (АСУТП, по нашему). Развитый класс систем обитающих на стыке ИТ и технологической физики. Именно в SCADA и происходит «диджитализация» (или «одиджиталивание»?) — значимые параметры технологического процесса измеряются и становятся понятными и подконтрольными. Именно поэтому SCADA-системы живут себе и делают важные вещи, не участвуя в троебуквенной вакханалии. Именно первичная технологическая автоматизация, ее скорость и точность, возможности развития и интеграции, являются базисом реальной автоматизации и часто недооценивается.

К чему все это? Прежде чем решать, какую нужно MES, нарисуйте на бумаге свои взаимоотношения с другими буквами и их перспективы (IT-ландшафт, однако).

Единая шина. Кажется мне — все идет к тому, что нужно думать о единых информационных шинах и сквозных структурах данных. Холить и лелеять свой IT-ландшафт, рассматривая не возможности к внедрению каких-либо систем, а реализацию востребованных бизнес-процессов.

Варианты выбора. Хотя и «Лучшее — враг хорошего», на этапе выбора новой IT-системы, желательно расширить пространство решений. Больше вариантов дают надежду не упустить оптимальный.

Составляем табличку доступных систем, покрывающих производственные функции, и вносим их параметры, которые желательно структурировать и привести к единому знаменателю. Выбирать будем по сумме критериев. Желательно выделить для отдельного анализа «критерии отсечки». Отметить, что обязательно, а что неприемлемо, но не исключать «отсеченные» системы из рассмотрения. Может поступить новая информация, может выйти новая версия, а может поставщик готов прислушаться к пожеланиям заказчика или представить дополнительные аргументы.

Выбор интегратора

Доступны варианты:

• внедрять систему своими силами;
• привлечь интегратора;
• обратиться к разработчику.

Какой вариант предпочтительнее в конкретном случае — отдельная большая тема.

Вендоры упирают на функциональность и возможности своих продуктов. И хотя я отношусь к разработчикам, вынужден напомнить, что 80% трудоемкости и успеха автоматизированной системы зависит от внедрения — человек с лопатой и пониманием «куда копать», полезнее безумного экскаватора. Правильный партнер важнее мелких подробностей. Кнопочки передвигаются, алгоритмы перенастраиваются (у здравого внедренца). MES жизненно важна для производства. Менять подрядчика болезненно. Попробуйте сформировать свои требования к тому, кому можно доверить реорганизацию системы управления. При рассмотрении партнера, надо представлять его планы, возможности, ресурсы, реакции на неожиданности. Примерить альтернативные сценарии, например, если придется расширить или сократить внедрение, ускорить работу, если сменятся другие участники внедрения или смежные системы?

Три основных вектора: цена, сервис, функциональность. Ни одному продукту не удается быть лидером сразу во всех. Какие приоритеты выставил разработчик и рассматриваемый интегратор каждой системы? Насколько это соответствует вашим планам? И не забываем про четвертый и пятый угол треугольника стратегии. Гибкость: можно ли повлиять на приоритеты? Чем компенсировать «слабое место»? Готов ли вендор отреагировать на новые запросы? Инновационность: насколько вендор готов сам пересматривать свои подходы и стратегии?

Анализируем рассматриваемый функционал в трех срезах:

• Старые проблемы — как они останутся в прошлом.
• Текущие задачи — насколько полно покрываются текущие потребности.
• Функционал на будущее — будущее наступает быстрее, чем мы успеваем к нему приспособиться. Достаточно «поговорить с пылесосом» или просто задуматься о функционале смартфона, сейчас и пять лет назад. Производственные системы должны иметь запас для развития пользователей.

В отличие от систем учета (ERP, однако), MES управляет физическими технологиями, которые не могут подождать. Хотя бы процессы не должны стать медленнее, чем до внедрения MES, и она должна обрабатывать отклонения до того, как ситуация станет неприемлемой.

Какие функции готовы «из коробки», а какие придется допиливать по ходу дела? Готово ли ваше предприятие быть испытательным полигоном?

Как реализованы в базе:

• типовые процессы;
• стандартные роли;
• отраслевые сценарии;
• взаимодействие и его настройка: с людьми, с машинами, с другими системами.

Импортозамещение. В России это касается всех. Государство обязывает или вынуждает к попыткам реализации задач цифрового производства отечественными средствами. В некоторых классах систем, отечественные, имеют достойный уровень, в некоторых кое-как справляются, в некоторых все очень плохо.

Инновационность. Насколько современный стек технологий использует разработчик? Какие требования к технологическому окружению? Насколько они соответствуют вашим планам по модернизации? Система — технологический лидер отрасли или опирается на устоявшиеся решения? А может, не дай бог, на отмирающие? Производственные системы переполнены решениями, соответствующих производственным задачам, но работающих на отживших платформах и требующих поддержки специалистами по «мертвым технологиям». Спросите любого ИТ-директора.

Интеграция. Насколько «дружелюбна» тестируемая система? Наличие SDK, доступность API, поддержка стандартных протоколов и интерфейсов. Как просто система впишется в существующий ИТ-ландшафт и планируемый?

Эргономика. Удобство в работе, в настройке, в обслуживании, в поддержке, в сопровождении. Качество и гибкость интерфейсов, доступность документации. Совместимость с современными аппаратными средствами, сенсорные экраны, мобильные устройства, сканеры и т. п.

Безопасность. Встроенные средства безопасности и авторизации. Поддержка внешних инструментов.

Отраслевые предпочтения. Какие системы (вендоры) лидируют в вашей отрасли? Отдельно рассмотрите зарубежные рынки и предпочтения лидеров вашей отрасли. Какие системы реализуют именно ваши технологии? Желательно рассмотреть системы, применяемые на высокотехнологичных предприятиях из других отраслей.

Сопровождение и поддержка. Как сопровождается система? Запрос на исправление, запрос на помощь в настройке, запрос на дополнения. Как быстро и каким способом обновляются? Какова стоимость в разных случаях? Какие гарантии от повышения цены навязанных услуг, после прохождения «точки невозврата»? Язык поддержки и документации. Порядок и частота обновлений. MES — жизненно важная система и первую линию поддержки лучше иметь у себя и своими силами.

Пользовательская настройка. Какие функции и алгоритмы могут быть настроены собственными силами? Самостоятельная настройка отчетов, интерфейсов, панелей управления (dashboards), скриптов, триггеров, событийных сценариев, процессов (workflow). Доступна ли самостоятельная реализация новых бизнес-процессов, сценариев и интерфейсов?

Диагностические инструменты. Какие журналы (логи) формируются по умолчанию и какие по необходимости? Доступны ли средства тестирования, отладки, профайлинга, стенды для тестирования, тест-серверы?

Эмуляторы. Можно ли испытать систему не на реальном оборудовании, а на эмуляторах? Насколько достоверно воспроизводится функционал? Возможность прогона производственного цикла без АСУТП.

Макеты и «демонстрашки». Доступна ли рабочая демонстрационная версия системы? Проверка функционала или тренировка сотрудников до окончательного выбора. Лучше познакомиться с «демонами» и «страшилками» не в эксперименте на реальном производстве и до затрат основного бюджета, не рискуя реальным производственным планом.

Тестовый период. На каких условиях можно получить систему во временное пользование и испытать в «условиях приближенных к боевым»?

Порядок внедрения. Какие сценарии развертывания поддерживаются? Как это влияет на работу других систем? Как повлияет на производительность предприятия в этот период? Пошаговое внедрение.

Требования к персоналу. Выбираемая система не должна требовать от сотрудников уникальных навыков и компетенций.  Штат должен сокращаться, требования к квалификации и уровню подготовки — уменьшаться. Навыки и компетенции накапливаются в системе, а не в людях. Это облегчит маневрирование персоналом, при необходимости. Насколько быстро сотрудник может освоить АРМ и приступить к работе без снижения производительности?

Ловушки кастомизации. Решение, разработанное именно для вашего предприятия, придется придумать и оплатить. А еще тестировать, поддерживать и развивать. В этом ли ваш бизнес? Чье это счастье? Вам позволителен «индпошив» по масштабам и ресурсам?

Обещаем быстро, поставляем вовремя. Это единственное предложение описывает всю сущность MES. Достоверная картина производства в реальном времени с пониманием производственных мощностей, текущей загрузки и состояния заказов и ресурсов, позволяет сразу понимать к какому сроку можно изготовить новые заказы, а позже выполнить их точно по задуманному, контролируя процессы и своевременно обрабатывая их отклонения от нормы.

Продолжение следует.

Фото: pixabay.com