АСУ упаковочного производства
Шрифт:
5. сбор и хранение данных (получение, хранение и передача данных относительно производимой продукции);
6. управление персоналом (обеспечение возможности управления персоналом);
7. управление качеством продукции (обеспечение контроля качества продукции на основе данных измерения качества в реальном времени, выявление отклонений от заданного качества);
8. управление производственными процессами (мониторинг производственного процесса, автоматическая или ручная корректировка хода процесса);
9. управление техобслуживанием и ремонтом (управление обслуживанием оборудования, его плановым и оперативным ремонтом);
10. отслеживание истории продукта (визуализация
информации
11. анализ производительности (представление подробных отчетов о результатах производственных операций).
Таким образом видно, что функции, реализуемые в MES-системах, аналогичны методам управления в ERP-системах, но только в других временных масштабах и с другими объектами контроля и управления. MES представляет ряд возможностей, которые дополняют и расширяют функции ERP-систем. Используя технологические данные, MES позволяет поддерживать производственную деятельность предприятия в реальном масштабе времени. MES формируют данные о текущих производственных показателях, необходимые для функционирования ERP.
2.2.1. Пример внедрения MES при автоматизации ТП упаковки
В последнее десятилетие отечественные и западные предприятия стали активно использовать инструментарий решений класса MES для повышения эффективности работы производственных систем. Место решения класса MES в производственной структуре должно быть заложено еще на стадии проектирования предприятия. Рассмотрим особенности использования MES при автоматизации ТП упаковки на пищевых производствах на примере проекта, реализованного на заводе Bohmer (Германия), который занимается производством биологически чистых овощей и фруктов. Его производственная мощность составляет 100 тонн конечной продукции в сутки. Спецификой завода является полная автоматизация производственных операций и выполнение основных процессов на производстве без участия человека, рис. 2.13.
Рис.2.13. Основные этапы производства на Bohmer
В качестве системы класса MES была выбрана система MEScontrol. Проект по внедрению системы MEScontrol на заводе Bohmer прошел следующие этапы:
–управление автоматическим хранилищем (складом), а также автоматизация работы овощных линий, включая автоматизацию моечных и сортировочных линий;
–автоматизацию упаковочных линий и паллетайзеров—управление маркировкой продукции, генерация, печать этикеток;
–автоматизация работы фруктовых линий, включая процессы упаковки.
Склад Bohmer представляет собой промышленные стеллажи с полками и работающие со стеллажами автоматические краны. На складе используется трехмерная адресация мест хранения.
На практике типичными задачами MES в процессах упаковки (кроме складских) являются:
–управление многообразием продукции, включая управление рецептурами, упаковочными материалами, настройку этикеток, параметров производства, генераторов штрих-кодов;
–управление оборудованием, в том числе задачами для погрузчиков;
–планирование упаковки— заказы поступают из ERP-системы и планируется их выполнение, исходя из текущей загруженности, рабочего времени и т.п.;
–равномерное распределение заказов на линии— возможно планирование с оптимизацией по разным параметрам; для пищевых продуктов может быть важно время переналадки;
–упаковка смешанных продуктов— иногда производитель предоставляет заказчику возможность самому определять, что
–упаковка в паллеты (транспортные единицы);
–учет расходных материалов;
–управление браком.
На заводе Bohmer из ERP системы Navision приходит заказ на производство. В MEScontrol создается и планируется заказ и передается информация о необходимости выполнения операций на моечной-сортировочной линии, рис. 2.14.
Вымытый и отсортированный продукт попадает в контейнеры.
Рис.2.14. Производство биологически чистых продуктов
Далее происходит ключевое взаимодействие со складскими кранами и программно-логическим контроллером (ПЛК, РLC), так как на работе этого оборудования строится основная технологическая цепочка. Когда контейнер наполнен, ПЛК посылает сигнал в MEScontrol с информацией о выходе сортировщика и весе контейнера, после чего контейнер с помощью автоматического крана попадает на склад. Затем ПЛК снова посылает в MEScontrol информацию с координатами контейнера. Пустой контейнер попадает в промежуточную зону, из которой он может быть отправлен в зону сортировщика для дальнейшего наполнения или на склад, в зависимости от того, сколько раз данный контейнер наполнялся и какой продукт он содержал. Например, если в контейнере содержался картофель, а текущий выполняемый заказ на лук, то контейнер отправляется на мойку.
Система MEScontrol анализирует состояние склада, определяет, какие контейнеры понадобятся для выполнения заказа, и создает цепочку задач для автоматического крана. Затем MEScontrol посылает в ПЛК команду на выполнение первой задачи (координаты контейнера и номер упаковочной линии, на которую контейнер должен быть отправлен). Когда продукция из контейнера отправлена на упаковку, ПЛК информирует MEScontrol о том, что задача выполнена. MEScontrol отправляет крану следующую задачу или, если все задачи выполнены, помечает заказ как завершенный. Чтобы работала подобная автоматизированная схема взаимодействия важно правильно определить точки подключения к ТП системы класса MES. Например, на линиях упаковки точками подключения MES выступают: дозатор; контрольные весы; металлодетектор; обмотчик пленкой, контроллер линии, принтеры маркировок (мешков, пакетов, коробок, паллет), упаковщик мешков, паллетайзер, центр управления дальнейшим распределением паллет и транспортных единиц.
Для идентификации продукции используются серийные номера и штрих-коды, которые могут генерироваться как MES, так и сторонней системой. MEScontrol поддерживает работу с большим многообразием промышленных принтеров, используя распространенные программные системы печати этикеток: NiceLabel, CoLOS, Image Inkjet, Dyna Mark, Bizerba. Система MEScontrol взаимодействует со сканерами штрих-кода, мобильными устройствами, RFID-ридерами. В ней хранятся шаблоны созданных этикеток и правила заполнения данными из системы. Этикетки формируются в системе динамически. Сформированные однажды этикетки могут быть воспроизведены в любой момент, что востребовано при повреждении маркировки продукции на производстве. Идентификация продукции используются MES при формировании истории производства. После успешного начала работы складских процессов в проекте под управление MEScontrol были автоматизированы также процессы мойки, сортировки, упаковки и передачи на отгрузку.