Лекции по информатике
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Лекция: Intelligent Production Management – современная концепция интегрированной системы управления производством

Вступление.

Описывается подход к построению интегрированной системы управления производством, предлагаемый компанией GE Fanuc.

1. Проблема интеграции производственных систем.

В последнее время все более острой становится проблема интеграции производственных систем. Большое число разнородных систем от различных производителей, установленных на предприятии в разное время, требует от отделов автоматизации огромных усилий для их стыковки и организации обмена данными. Решение проблемы интеграции производственных систем играет важную роль в достижении устойчивого положения компании и обеспечения стабильной прибыльной деятельности.

Рынок диктует новые условия, и для эффективного управления предприятием в высококонкурентных отраслях управляющему персоналу требуется полная и оперативная информация обо всех аспектах производства.

Для решения этой задачи система управления предприятием должна действовать как единый механизм, а не как разрозненные части, живущие отдельной жизнью по своим законам.

2. Концепция Intelligent Production Management компании GE Fanuc позволяет создать на предприятии интегрированную управляющую систему, охватывающую различные уровни управления производством.

GE Fanuc, одна из ведущих компаний в области промышленной автоматизации, приобрела год назад компанию Intellution – известного производителя ПО для промышленной автоматизации. Причем, по мнению многих экспертов, главным, что привлекло GE Fanuc в линейке программных продуктов Intellution, стала ее концепция управления производством Plant Intelligence и такие программные продукты для реализации этой концепции, как iHistorian и infoAgent. GE Fanuc вдохнула новые силы (и финансы) в развитие этого комплекса, значительно расширила его, дополнив программными пакетами, приобретенными у других производителей или разработанных самостоятельно. Став подразделением компании GE Fanuc, Intellution получила дополнительные ресурсы и мощную поддержку для дальнейшего развития.

3. Концепция Plant Intelligence вошла составной частью в концепцию Intelligent Production Management – интеллектуальное управление производством, которая обеспечивает практически полный пакет функций для автоматизированного управления производством на разных уровнях управления
Задачи, сформулированные в этой концепции, реализуются с помощью различных программно-аппаратных средств, которые могут работать как совместно, так и в отдельности, выполняя свои локальные функции. На "нижнем уровне" - это контроллеры и устройства, производимые GЕ Fanuc Automation с собственным ПО для их программирования.

Далее системы автоматизации производственных процессов - SCADA-пакеты iFIX и Cimplicity, пакет для контроля и управления периодическими процессами iBatch, система для сбора и хранения производственных исторических данных iHistorian, Web-сервер infoAgent для анализа и отображения технологической информации средствами тонкого Web-клиента, пакет Visual SPC для статистической обработки и анализа информации о ТП, MES-система Proficy for Manufacturring и пакет Enterprise Asset Management для управления основными фондами предприятия.

Кроме того, существуют и другие программные системы для выполнения различных специальных задач, помогающие разработчикам максимально полно удовлетворять потребности заказчика.

Технология Intelligent Production Management (IPM) позволяет решить задачу комплексной автоматизации промышленного предприятия, создав интегрированную систему мониторинга, контроля, управления, анализа и планирования производства. Поэтапное внедрение IPM приводит к постепенному усовершенствованию всех аспектов производства, что в свою очередь не может не влиять на эффективность производства и качество производимой продукции.
Предлагаемые IPM решения можно разделить на несколько основных категорий, которые могут быть реализованы как по отдельности, так и в рамках полностью интегрированной системы. Остановимся подробнее на программных продуктах.
4. Управление производственными процессами.

Для мониторинга и управления производством предлагается использовать SCADA-систему iFIX. Удобный графический интерфейс для разработки мнемосхем, встроенные VBA и библиотеки Crystal Reports для генерации отчетов, поддержка клиент-серверной архитектуры, резервирование, разветвленная система тревог, многоуровневая защита, технология безопасного внедрения объектов ActiveX позволяют создать надежную и эффективную систему для управления ТП и производственными линиями. iFIX поддерживает различные протоколы обмена данными: OPC (клиент, сервер), OLEDB, ODBC, DDE, благодаря чему пакет легко интегрируется в существующую систему предприятия. Для iFIX существуют драйверы ко многим ПЛК, включая российские Ломиконт, Ремиконт, Эмикон и др.

Внушительная цифра - более 200000 инсталляций в различных отраслях - позволяет судить о надежности и простоте этой SCADA-системы.
Для управления периодическими серийными производствами в химической, пищевой, фармацевтической промышленностях применяется специализированный пакет iBatch, контролирующий все стадии и фазы производства. iBatch позволяет разрабатывать и контролировать выполнение регламентов периодических процессов, динамически настраивать оборудование, подключать/отключать установки, распределять фазы по установкам, добиваясь равномерной загрузки оборудования и сокращения производственного цикла. iBatch поддерживает спецификацию OPC, что позволяет ему легко интегрироваться практически с любой SCADA-системой.

5. Сбор технологической информации.

Следующим важным шагом после решения задачи мониторинга и управления производственными процессами является сбор технологической информации в реальном режиме времени, ее сжатие и хранение в общем большом архиве.

Для этой цели предлагается iHistorian – платформа для построения информационной системы предприятия [1]. В состав iHistorian входят коллекторы для сбора данных из различных источников (FIX32/iFIX, Cimplicity, OPC, файлы. XML/.CSV), а также специализированные коллекторы для преобразования и передачи уже сохраненных данных: коллекторы Вычислений и Сервер-Сервер. Коллектор Вычислений используется для вычисления различных показателей производства в заданные моменты времени на основе собранных производственных данных и хранения их в новых тегах. Коллектор Сервер-Сервер позволяет организовать распределенное хранилище данных для предприятий или для корпораций.

Точность метки времени в iHistorian составляет 1 мс. Для обеспечения надежной передачи информации в iHistorian используется технология "store-and-forward", предназначенная для сохранения и восстановления данных при обрыве соединения. Таким образом, iHistorian может быть отличной базой для построения корпоративной информационной системы.

Отображение и анализ производственной информации
Для отображения и анализа собранной информации предлагается Web-портал infoAgent [2]. При создании этого пакета ставка на Web–технологии делалась не случайно. Во-первых, не надо устанавливать какое-либо ПО, ведь Internet Explorer есть на любом компьютере. Во-вторых, и это главная причина, управляющий персонал сможет получить необходимую информацию в любой момент времени в любом месте: даже в выходные дни дома или находясь в командировке.

Такой подход позволяет значительно экономить временные ресурсы и принимать своевременные решения.

Производственная информация из различных источников может отображаться на одном экране infoAgent. В качестве источников могут выступать: архив iHistorian, реляционные БД, архив PI System компании OSIsoft, данные РВ SCADA-системы iFIX, данные VisualSPC. С помощью расширенного графического интерфейса производственную информацию можно отображать в самом удобном для пользователя виде: таблицы, графики, диаграммы, гистограммы и т. п.

Это позволяет быстро и адекватно воспринимать и анализировать информацию, повышать эффективность управления.

Пакет VisualSPC предназначен для сбора, контроля и статистического анализа производственной информации, касающейся качества производимой продукции. VisualSPC осуществляет сбор информации в РВ из различных источников, в том числе напрямую с датчиков, и предоставляет широкий спектр функций для ее анализа и отображения.

6. Анализ и планирование производства.

Следующим важным шагом на пути построения единой интегрированной системы управления предприятием является внедрение системы контроля выпуска продукции, проверки соответствия ее качества существующим нормам, анализа и повышения эффективности производства.

Для решения этих задач существует специализированный класс ПО – MES (Manufacturing Execution Systems). MES-система Proficy for Manufacturing, являясь составной частью IPM, использует для анализа данные производственных систем предыдущих уровней.

В состав Proficy входят несколько модулей. Среди них модуль управления продукцией, включающий данные о производимых и планируемых к выпуску продуктах, их состав и используемые материалы.

Менеджер продукции хранит полную информацию обо всех модификациях выпускаемых продуктов, так называемые "семейные деревья", по которым можно проследить все сделанные модификации и увидеть спецификации по каждому изменению. Модуль контроля качества позволяет проводить анализ влияния различных аспектов производства на качество продукции.

Менеджер эффективности позволяет отслеживать простои, оценивать потери, подсчитывать количество продукции, то есть проводить анализ эффективности производства.
Помимо анализа и оперативного управления производством Proficy, также как и iHistorian, последние две группы продуктов решаются еще одну важную задачу – подготовку и передачу данных в бизнес-системы, где эта информация попадает в единую систему управления производственно-хозяйственной деятельностью предприятия. На этом уровне используются так называемые ERP-системы, которыми GE Fanuc не занимается. Однако среди программных систем этой компании есть продукт с "говорящим" названием Enterprise Asset Management – управление основными фондами. В ряде ERP-систем есть похожие модули, однако, во-первых, есть не всегда что, а во-вторых, не всегда функционально столь же полные. В основе этого продукта лежит известный на EAM-рынке пакет Datastream, который используется в нескольких подразделениях General Electric.
Таким образом, комплекс решений от GE Fanuc под общим названием Intelligent Production Management позволяет построить стройную интегрированную систему управления производством для того, чтобы, проведя глубокий анализ и оптимизацию "узких мест" производства, улучшить качество выпускаемой продукции, повысить эффективность и прибыльность предприятия.
Является ли такое решение "панацеей" от бед современных предприятий сказать трудно, в особенности, если речь идет о российских производствах. Помимо внедрения программ нужно менять и культуру управления, что, пожалуй, даже сложнее осуществить. Да и стоимость таких "культурных" мероприятий оценить непросто. Однако есть несколько неоспоримых плюсов в таком решении. Первым важным моментов является то, что весь комплекс можно получить "из одних рук", то есть предприятие получит заведомо совместимый и отлаженный комплекс управления. Более того, на каждом из уровней GE Fanuc предлагает открытые системы, которые с не меньшим успехом могут взаимодействовать с приложениями других разработчиков, а значит пользователь может выбирать наиболее привлекательные для него решения, а также может использовать уже имеющиеся системы без дополнительных затрат. И, наконец, мнение, что система управления должна быть интегрированной, сегодня уже почти победило. И необходимость именно такого подхода доказывается многими аналитиками, экспертами и реальными примерами. Сегодня мы можем спорить о разумных объемах, о необходимом и достаточном уровне автоматизации, однако в любом случае различные элементы цепочки должны быть связаны в единое целое на едином предприятии. В этом позиции компании GE Fanuc и авторов удивительным образом совпадают…

7. Внутрикорпоративный портал на SPPS как платформа интеграции

Современный Интранет-портал — это инструмент интеграции всей накопленной информации и уникальных знаний в компании. Он дает возможность легко обмениваться любыми данными из любых информационных систем предприятия, представлять их в удобной для всех форме, получать доступ к данным из любой географической точки земли. Общепринятые интернет-стандарты используемые в портальных технологиях, залог того, что завтра эти технологии станут неотъемлемой частью любых бизнес-решений в сфере IT.

С технической точки зрения интранет - это внутренний корпоративный web-портал, призванный решать задачи именно вашей компании. Задачи, в первую очередь, по систематизации, хранению и обработке внутрикорпоративной информации.

Интранет-сайт доступен в рамках локальной сети компании включая удаленные филиалы (intranet) или как портал в сети Интернет, невидимый в поисковых системах и требующий авторизации при входе (extranet). Доступ к страницам портала осуществляется через web-браузер, что позволяет пользоваться услугами интранет-систем людям с минимальной компьютерной подготовкой.

Ключевой аспект функционирования Intranet-систем можно описать словом "ЕДИНЫЙ"!

Единый способ обработки, хранения, доступа к информации. Единая унифицированная среда работы. Единый формат документов.

Такой подход дает сотрудникам возможность наиболее эффективно использовать накопленные корпоративные знания, оперативно реагировать на происходящие события, а предприятию в целом предоставляет новые возможности организации своего бизнеса.

Портал является как бы единой платформой, с помощью которой разные по подготовке и отношению к конкретному предприятию люди могут получать доступ к информации и видеть ее в удобном для себя (групп) виде.

Внутрикорпоративный портал на SPPS

Основными характеристиками интранет-систем являются:

· Низкий риск и быстрая отдача инвестиций.

Итранет, в отличии от ERP-систем, гораздо проще во внедрении и в сопровождении, а главное - гораздо дешевле. Сроки внедрение готовых Intranet-систем на предприятии обычно не превышают одного месяца, причем внедрение системы подразумевает под собой поддержание и углубление уже существующих на предприятии бизнесс-процессов, а не их перепланирование и перестройку.

· Низкая стоимость и простота технологий.

Все полезные качества интернет-технологий реализуются в рамках крайне простой схемы: программа просмотра (брaузер), установленная на рабочем месте пользователя, web-сервер, который выступает в качестве информационного концентратора, и стандарты взаимодействия между клиентом и web-сервером.

· Открытость и масштабируемость систем.

Интранет-системы открыты для наращивания функциональности и интеграции с другими информационными системами Компании. Это свойство позволяет компании создавать интранет-сайт эволюционным путем и развивать систему по мере возникновение необходимости.


Внедрение корпоративного интранет-портала обеспечивает ряд преимуществ для предприятия:

· Повышение оперативности реагирования на различные рыночные ситуации. Ускорение поиска необходимой информации, с помощью портальных технологий - по всей информации имеющейся на предприятии, позволяет намного повысить степень реакции на возникающие вызовы рынка.

· Увеличение оперативности и точности управленческих решений. Предоставление интегрированного доступа к данным и приложениям предприятия позволит значительно оптимизировать процесс принятия решений.

· Улучшение информационной безопасности в компании. Гибкое и простое разграничение прав доступа к информации по группам пользователей позволяет оперативно и точно управлять предоставляемыми сотрудникам ресурсами.

· Отсутствие необходимости многоразовой регистрации сотрудника в различных корпоративных бизнес-приложениях. Создание единой персональной точки входа – это возможность упростить процедуру входа и авторизации к различным данным фирмы.

· Возможность создания сводных отчетов из различных информационных источников. Агрегирование данных из разрозненных ресурсов (файловые серверы, общие каталоги почтовых систем, ERP-системы, Web приложения и пр.) позволит получать именно ту информацию, которая необходима в данный момент.

· Более оперативный обмен информацией внутри компании. Это позволит сделать вовлечение сотрудников в создание и публикацию новостей, событий, фактов корпоративной жизни.

· Расширение бизнеса и создание дополнительных каналов воздействия. Портал является бизнес-инструментом, который позволяет поставлять целенаправленно информацию на конкретный тип аудитории пользователей (партнеров, заказчиков, сотрудников филиалов и т. п.). Это открывает новые возможности ведения бизнеса с привлечением клиентов(партнеров) со всего мира.

· Сокращение времени внедрения проектируемых IT-процессов.
Возможность решения небольших, вновь возникающих задач по сбору и передаче информации в режиме «на лету», без длительного этапа постановки ТЗ, программирования и отладки, дает колоссальную экономию времени всех участников данной процедуры.

· Повышение продуктивности работы в организации по проектному принципу. Удобство проектной работы сотрудников, разнесенных территориально и по временным поясам, специализированный инструментарий для такой деятельности, простота интерфейса - позволят использовать проектные группы гораздо эффективнее, чем раньше.

Надо заметить, что Инфо-Парк одна из немногих консалтинговых компаний предлагающая внедрение внутрикорпоративных порталов.

В большинстве своем данный вид услуги обычно презентуют разработчики внешних Интернет-сайтов или системные интеграторы.

Инфо-Парк предлагает комплексное решение по внедрению Intranet (Extranet) портала, позволяющее повысить эффективность работы организации.

Данное решение включает в себя:

· Разработку концепции портала и плана внедрения.

· Разработку структуры портала.

· Развертывание корпоративного портала.

· Обучение сотрудников работе с порталом, настройку персональных входов в портал.

· Создание шаблонов портала: библиотек, списков, веб-частей, узлов, областей и т. п.

· Написание специализированных веб-сервисов.

· Консультации по использованию и внедрение веб-сервисов (частей) сторонних производителей.

· Написание или внедрение готовых веб-доступов для различных корпоративных приложений.

· Проектирование и создание генераторов отчетов из разрозненных источников данных.

· Техническую и консультационную поддержку портала.

Предлагаемое компанией Инфо-Парк решение по построению корпоративного Intranet (Extranet) портала является гибким, масштабируемым и надежным.

Web-сервера портала могут получать информацию из любых доступных источников: неформальных (файловых серверов, корпоративных почтовых систем, Web и FTP сервера, службы каталогов), формальных (базы данных, корпоративных информационных систем), а также единой базы знаний компании.

Используемые технологии

Инфо-Парк, компания, которая использует при построении внутрикорпоративных портальных систем только технологии Microsoft.

Соответственно все наши решения базируются на Microsoft SharePoint Portal Server и Microsoft. NET Enterprise Servers.

Для индивидуальных настроек мы применяем web-сервисы собственного производства и приобретаемые у сторонних разработчиков. Соответственно, все эти приложения используют инструментарий Microsoft предназначенный разработчикам.

В перспективе это позволяет нашим клиентам не зависеть от специализированного программного обеспечения или узкопрофильного инструментария разработчиков.

Литература:

1. Терлецкий М. Ю. Толмасская И. И. Два ноль в пользу iHistorian // Автоматизация в промышленности. 2003. №4

2. Терлецкий М. Ю. Ваш персональный Инфо-Агент // Промышленные АСУ и контроллеры. 2003. №3

3. Дульнева В. В., Терлецкий М. Ю., Автоматизация в промышленности [1.2003]

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство

Агрономия

Преподавателям

Юридические темы

Google