Сучасна диджитал-освіта для дітей — безоплатне заняття в GoITeens ×
Mazda CX 5
×

Хто такий і чим займається MES-консультант

Привіт, мене звуть Юрій Пилипенко, і я засновник компанії OLSOM. З виробничим IT працюю з 2009 року. Однак часто я стикаюся з тим, що люди в Україні не розуміють, що може бути цікавим для IT-фахівця в промисловості. Ця стаття розповідає про те, що таке manufacturing IT, які в ньому стандарти, що таке MES/MOM та хто такі консультанти з MES/MOM.
Це буде цікаво тим, кому вже набридли нескінченні фінтехи, споживчі сервіси та e-commerce, кому цікава індустріалізація, роботизація та промисловість.


Ілюстрація Марії Рибак

Отже, як я вже сказав, я часто стикаюся з тим, що люди не розуміють, яке IT може бути на виробництві. Це пов’язано з тим, що під час трансформації від радянської економічної моделі до незалежної капіталістичної, багато заводів і підприємств зупинялися і руйнувалися.

Тому IT-фахівці, які працюють в Україні, не так часто стикаються зі сферою виробництва, на відміну від їхніх колег із Німеччини чи США. Однак, я не виключаю того, що якісь системи виробничого IT аутсорсяться і в Україну, і успішно розробляються тут.

Стандарт ISA-95

У світовому масштабі, у країнах з розвиненою економікою, виробниче IT почало активно розвиватися ще з кінця 70-х — на початку 80-х, посилаючись на основні стандарти виробничих процесів ISA (International Society of Automation).

Наразі доступні чотири такі стандарти: ISA-18, ISA-88, ISA-95, ISA-99. Це набори документації, рекомендацій у практиці виробництва, схем взаємодії рівнів виробництва між собою. Їхні основні завдання — підвищення ефективності виробництва, його оптимізація, мінімізація ризиків, витрат, помилок.

Стандарт ISA-95 — найпоширеніший із них.

0. Рівень фізичних пристроїв, тому що ми говоримо про матеріальне виробництво, і зрештою все матеріальне робиться руками за допомогою машин, інструментів. Рівень сенсорів, виконавчих механізмів та пристроїв (hardware).

1. Рівень автоматизації, що здійснюється PLC системами (Programmable Logic Controllers) — програмованими логічними контролерами, спеціалізованими або загального призначення. Управління механізмами. Це працює за рахунок введення сигналів датчиків та виведення сигналів для запуску виконавчих механізмів. Процес є замкнутим циклом.

2. Рівень АСУ ТП (Автоматизована Система Управління Технологічним Процесом). На цьому рівні вже потрібна участь оператора. Складовими елементами АСУ ТП можуть бути HMI (Human-Machine Interface) та SCADA (Supervision Control and Data Acquisition) — системи моніторингу виробничих процесів, збирання та архівування даних у реальному часі. З цього рівня починається контроль та управління виробничими процесами за допомогою комп’ютерного софту.

Це програма, яка працює в рамках якогось певного технологічного процесу (наприклад, лиття пластику). Рівні 1 і 2 працюють на рівні окремо взятої одиниці обладнання та управління якимось певним технологічним процесом (лиття, зварювання, процес складання).

Найпоширенішими в Україні є ПЗ від Siemens WinCC. У недавньому минулому в США це були Iconics. Все більшу популярність набирає SCADA під назвою Ignition.

3. Рівень MES (Manufacturing Execution System) — система управління виробництвом, або MOM (Manufacturing Operational Management) — управління виробничими операціями. На відміну від рівнів 1 і 2, на яких здійснюється управління на рівні окремих операцій, тут йдеться про управління виробничим процесом від початку до кінця. MES/MOM системи є сполучною ланкою між ланцюжком управління технологічним процесом та управлінням вищого рівня (ERP систем).

4. Рівень ERP систем, завдання яких це управління ресурсами, активами, людськими ресурсами, довгострокове планування у масштабі корпорації. В Україні ці системи досить поширені, наприклад, найпопулярнішою з них — 1С «Бухгалтерія» — користується переважна більшість підприємств. Хоча багато хто і не здогадується, що 1С — це ERP система. Іншими прикладами, що набули великого поширення у США та Європі, є такі гіганти як SAP, Oracle, Microsoft Dynamics. Так чи інакше українське ІТ поінформовано про ці системи. Фахівці стикаються з ними, навіть не усвідомлюючи цього.

Так склалося, що ERP системи (системи вищого 4-го рівня) чудово працюють для планування та розподілу ресурсів, але не здатні оперативно реагувати на інформацію рівня операцій у реальному часі. Через цю особливість виникають розбіжності даних.

Щоб це виправити, у гру входять MES/MOM системи. Вони використовуються для операційного планування виробничого процесу та оперативного обміну актуальною інформацією між виробництвом та системою управління ресурсами підприємства. Актуалізація показників ефективності, інформація про поломку лінії, нестачу сировини на складі, кількість браку — уся ця інформація реєструється MES/MOM системами та автоматично відправляється на рівень ERP. Щоб підтримати цілісність інформаційних потоків на різних рівнях, використовуються MES/MOM системи.

Можливо обійтися і без цього шару програмного забезпечення за допомогою «ручної комунікації», коли інформація про затримки, помилки, поломки, брак фіксується людиною у паперовому вигляді. Можна проводити регулярну інвентаризацію на складах, щоб перевірити наявність тієї чи іншої сировини, тих чи інших компонентів, необхідних для виробництва. Однак у такому випадку інформація досягатиме рівня управління підприємством значно повільніше, і також можливі помилки, пов’язані з людським фактором.

Крім MES/MOM існують інші категорії програмного забезпечення, пов’язані з виробничим IT:

  • APS (Advanced Planning System) — це система просунутого планування, яка оптимально розподіляє сировину та виробничі потужності для виконання плану або задоволення попиту. Вони можуть використовуватися як окремі незалежні системи, так і бути частиною загальнозаводської системи в MES/MOM.
  • CMMS (Computerized Maintenance Management System) — це комп’ютеризована система управління технічним обслуговуванням (КСУТО), яка виконує завдання, пов’язані з плануванням ремонту, складанням заявок на купівлю необхідних запчастин та матеріалів, а також веденням статистики.
  • QMS (Quality Management Systems) — системи управління якістю.
  • WMS (Warehouse Management Systems) — системи управління складами. Виробництва часто мають власні склади для зберігання сировини і компонентів, а також готової продукції. Тому ці системи стають актуальними при зростанні обсягу виробництва та розширенні виробничих складів.
  • Крім того, існують варіанти, які не є цілісними системами, а лише частково покривають певний функціонал.

Останнім часом, у зв’язку з четвертою промисловою революцією та розвитком IT, хмарні обчислення стають все більш популярними. Більшість виробничого IT переходить до хмарного середовища. Розвиток технологічної бази дозволяє знімати тисячі та мільйони параметрів, пов’язаних з виробничим процесом, і тут мова йде вже про великі дані та їх аналітику:

  • BI (Business Intelligence) — стратегії та технології, що використовуються для отримання та аналізу бізнес-даних. Система надає історичні та актуальні дані, а також прогнози.
  • Все більш популярними стають AI (Artificial Intelligence — Штучний Інтелект) та ML (Machine Learning — машинне навчання).
  • Predictive maintenance — це прогнозування обслуговування на основі даних стану обладнання (профілактика раптових поломок). Predictive quality analytics дозволяє приймати рішення на основі зібраних та оброблених даних.
  • Augmented Reality (доповнена реальність) використовує HoloLens та інші аналогічні гаджети для ремонту, віддаленого консультування та проведення тренінгів для виробничого персоналу.

Сучасний завод виглядає комп’ютеризовано та безпаперово. Інформаційні потоки переходять у цифрову сферу, відповідно, попит на виробниче IT тільки зростає, що підштовхує стрімкий розвиток цієї галузі.

Приклад того, як діджитал замінює папір

Звідки беруться системи та рішення

Флагманом у технологіях виробництва залишається автомобілебудування. Складність автомобіля як виробу досить висока, і, відповідно, створення автомобіля є складним виробничим процесом, що включає багато різних етапів. З цієї причини в автомобілебудуванні завжди задіяно багато людей, які займаються складальним процесом. А де є люди, завжди існує висока ймовірність помилок.

Процес на автомобільному заводі

Висока складність процесу створення автомобіля робить можливість помилки вкрай великою. Оскільки автомобіль — це, передусім, засіб безпеки, ціна помилки може бути досить високою. З урахуванням великої конкуренції між американськими, японськими, німецькими та англійськими виробниками, планка встановлена дуже високо. Питання оптимізації процесу та підвищення якості стає особливо гострим.

Сьогодні важко знайти індустрію, яка б не була зачеплена виробничим IT. Великі корпорації вже давно застосовують його та активно розвивають діджиталізацію своїх виробництв, регулярно впроваджуючи нові технології та стаючи дедалі більш вдосконаленими. Малий та середній бізнес у США та Європі також не залишається осторонь. Протягом певного часу для дрібного та середнього бізнесу виробниче IT вважалося своєрідною екзотикою. Однак це змінилося із приходом четвертої промислової революції. Системи MES стають все більш доступними, а перехід до хмарних рішень дозволяє компаніям економити на розгортанні власної інфраструктури, закупівлі серверів та обладнання серверних кімнат.

Хто створює ці системи

По-перше, це незалежні компанії, розробники, постачальники MES-рішень, також відомі як Independent Software Vendors (ISV).

По-друге, у процесі свого розвитку, деякі промислові компанії, особливо це стосується великих корпорацій, розвивали свою внутрішню компетенцію в IT, і з часом наростили досить серйозний штат людей, які працюють у сфері IT і створюють власні рішення безпосередньо під ці виробничі компанії. Деякі локальні рішення переросли в дуже серйозні продукти, вийшли на ширші ринки, стали глобальними гравцями. Багатьох з них придбали великі корпорації, такі як Siemens або Schneider Electric.

MES-консультант

Впровадження MES — це творчий та непростий процес, що вимагає не лише знань в області програмного забезпечення, а й глибокого розуміння виробництва. Очевидно, що таку систему неможливо просто завантажити та розгорнути, щоб вона працювала. Цю систему слід інтегрувати з виробничим обладнанням, іншими системами (рівнем автоматизації, SCADA, системами ERP, іншим програмним забезпеченням, лабораторними системами, системами якості).

Практика свідчить, що немає двох однакових заводів. Навіть якщо ці заводи належать одній і тій же компанії та розташовані в одній країні на відстані всього 100 км, вони все одно можуть відрізнятися. Таким чином, використання MES/MOM систем — це дуже персоналізована справа. Тому професійні MES системи є дуже гнучкими, що дозволяє виконувати тонке налаштування, адаптацію та конфігурацію цієї системи під конкретні процеси та інтегруватися з конкретним обладнанням.

Фахівці, які впроваджують системи MES, називаються MES-консультантами. Це людина, яка глибоко взаємодіє з виробництвом, визначає вузькі місця та проблеми виробництва, допомагає формулювати вимоги до системи MES/MOM, визначає, до якого обладнання вона повинна підключатися, які дані слід збирати, та як взаємодіяти з персоналом у цехах — операторами, бригадирами, начальниками зміни, інженерами, технологами, з управлінням компанії, які елементи та модулі мають бути підключені. Всі ці вимоги допомагає формувати консультант, який має глибокі знання та великий досвід у IT, та розуміє логіку виробничих процесів.

Наступний крок — це розробка рішень на базі MES софту, який обраний для реалізації необхідного функціоналу.

Одна з функцій MES-консультанта — це робота з клієнтом, щільна взаємодія з персоналом на заводі для збору вимог і розробки архітектури рішення. Важливо розуміти, що співробітники на заводах часто не є фахівцями в цій галузі. Їхні знання можуть бути недостатніми або надто специфічними.

Як виглядає процес розробки рішень

Хочу нагадати, що консультанти не розробляють програмне забезпечення. Вони використовують вже існуючий софт та розробляють конкретні рішення, відповідно до потреб конкретного виробництва Тут можна провести аналогію з конструктором Lego, з якого можна побудувати будинок. Консультант використовує продукт та шаблонні рішення, налаштовуючи їх таким чином, щоб створити потрібну «конструкцію» або «будинок», який відповідає унікальним потребам та вимогам клієнта.

Які скіли повинен мати MES-консультант

Все залежить від товару (MES-софту, який впроваджується). Як я раніше вже зазначив, не існує двох однакових фабрик, тому передові MES-системи є модульними та гнучкими, щоб максимально задовольняти вимоги замовника, при цьому не змінюючи код софту. Тобто вони є конфігурабельними. Такі системи часто включають в себе вбудовані скриптові двигуни, які дозволяють консультанту створювати та налаштовувати кастомну логіку під конкретні потреби.

Базуючись на поданій інформації, можна виділити такі основні вимоги до MES-консультанта:

  • Вміння мислити системно. Наші консультанти найчастіше виростають із делівері інженерів. Спочатку вони будують системи на основі софту, а згодом поглиблюються в бізнес та виробничі процеси.
  • Знати скриптові мови. Різні MES системи використовують різні скриптові движки, будь то JavaScript або Python, або будь-які самописні скрипти. За свою практику я зустрічав безліч MES систем, які мають свою вбудовану «пташину» мову або кілька мов, що описують логіку.
  • Вміти працювати з базами даних, будувати моделі даних. Залежно від особливостей продукту можна використовувати реляційні бази даних: MS SQL, MySQL, Oracle, PostgreSQL. Найчастіше акцент саме на SQL базах, хоча MES системи використовують і NoSQL бази даних, такі як MongoDB, або використовуються time series DB. Знання СУБД, зокрема SQL, необхідно, оскільки часто доводиться працювати з великими обсягами інформації. Це може бути телеметрія, різні параметри роботи обладнання, що знімаються в реальному часі та потребують швидкого доступу.

До сфери MES-консультування добре заходять люди, які працювали зі SCADA/HMI, системами в галузі АСУ ТП. Тобто, це колишні контролз інженери (інженери з автоматизації), яким згодом став більш цікавіший софт, ніж хард.

Позиція MES-консультанта може бути цікавою різним IT фахівцям, програмістам, спеціалістам з баз даних, яким нудно сидіти в офісі і просто писати код, а хочеться більше взаємодії, комунікацій. Для тих, хто хоче робити щось значуще, застосовувати свої навички та вміння у промислових масштабах, пристрасних ентузіастів, яких драйвує ця реальність, причетність до виробництва, до чогось конкретного, реального, практичного.

З іншого боку, ця позиція може бути цікава automation інженерам, АСУ ТП інженерам, процесним інженерам, які мають базову компетенцію, пов’язану безпосередньо з виробничими процесами та їх автоматизацією, і, у свою чергу, навпаки хочуть наблизитися до IT, виявляють живий інтерес до цієї області та хочуть розвиватися у цьому напрямі. Вони можуть згодом піти повністю в розробку.

Зі свого досвіду можу сказати, що це позиція для тих, хто бонусом хоче серйозно прокачати ще й свої софт скіли. Я починав, як розробник у виробничому IT і зробив досить успішний і типовий для девелопера кар’єрний шлях: джун, мідл, синьйор, лід, архітект. Зрештою, уперся в той факт, що перебувати в цій ролі мені більше не цікаво і рухатися в цьому напрямі більше не було куди. Навички, які я виростив у собі як експерт, стали тупиковими, термінальними. Далі, звичайно, можна було розвиватися в плані технологій, освоювати нові напрями, як і робили багато моїх колег, але мені це здавалося нецікавим пройденим етапом.

Тоді я відкрив нову для себе нішу роботи з клієнтом. Особливо це прикольно та захоплююче, коли працюєш на міжнародному проекті. Коли запускається завод десь у Мексиці чи Марокко, коли зустрічаєшся на цьому заводі зі стейкхолдерами, з місцевими хлопцями та менеджерами, працюєш із постачальниками обладнання. Утворюється великий міжнародний котел, колаборація з талановитих фахівців із різними історіями, своїм досвідом із попередніх проектів. Неймовірно надихає, коли ви всі разом берете та вводите в експлуатацію новий завод або запускаєте нову лінію. Коли бачиш, як усе це працює чітко та налагоджено, як продукція рухається конвеєром, як функціонують роботи. А над усім цим панелі з дешбордами від твоєї системи, і бачиш, як оператори використовують твої скрини, щоб керувати всіма процесами, конвеєрами, роботами. Все функціонує як годинник, і на виході отримуєте готову продукцію, яку вже завтра можна побачити у своєму місті. Це викликає невимовний трепет, почуття гордості, задоволеності.

👍ПодобаєтьсяСподобалось15
До обраногоВ обраному4
LinkedIn
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
Дозволені теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
я часто сталкиваюсь с тем, что люди в Украине не понимают, что же может быть интересного IT-шнику в промышленности.

Скорее нам не понятно, что может быть интересно промышленнику в Украине. Это совсем другое IT, с куда более высокой ценой ошибки. Такие проекты до Украины не то что не долетают, их просто брать здесь некому — исполнитель на них нужен серьёзный, который вообще не понимает, как можно фейлить проекты. А Украина — не то государство, которое может подобные отношения регулировать в принципе, здесь юриспруденция на уровне цыганского аукциона.

Так что если вам что-то такое удаётся перехватить — поздравляю, вы реликтовый вид. От которого рано или поздно эта страна избавится, скорее рано. Такой бизнес надо держать тише воды ниже травы, прикидываться кучкой пацаватых бездельников, но аж никак не пиариться. Потому что желающих ставить палки в колёса и устраивать разбой в Украине на таких как вы примерно 10 000 : 1, и на их стороне государство. Уехать не хотите? :)

Так что работая в этом плане в Украине, лучше вообще быть частью какой-нить немецкой организации, на худой конец британской. И все отношения держать в рамках цивилизованного права, сюда же направляя только работу, замыкая отношения внутри компании.

PS. Кроме скриптовых языков оборудования есть ещё целая прослойка корпоративного софта, который это всё будет обслуживать. В том числе делать алгоримтизацию «человеческих» машин. И здесь ниша действительно крутая. Вряд ли она вам когда-нить достанется, это ж самая вкусняшка. ERP системы в специализированном производстве ещё долго будут эволюционировать.

Хотя я могу ошибаться, мне банально не хватает знаний языка, чтобы взглянуть незамутнённым взглядом на то что творится в Китае. Но что-то мне подсказывает, там людей в избытке, потому это направление должно сильно тормозиться бюрократизмом. У японцев конечно всё может получиться (они на несколько ступеней выше), но там сильно замкнутый на себя рынок, чтобы на него даже краем глаза покоситься — тем более со своими знаниями, которые идут в разрез с тем, что принято там. Однако как раз внедрение их продуктов в мире — может оказаться тем рынком, который ещё не вскрыт как следует. Siemens и конструкторы где он под капотом — держат свои права на рынке только за счёт репутации, но скромность — не их конёк, даже в легаси они хотят всех денег мира, так что рынку ещё только предстоит прочувствовать на себе доступность технологий.

>

есть ещё целая прослойка корпоративного софта,

я тоже думал: «а давайте все, нах! автоматизируем!»: от уровня производственного цеха до производственного офиса, до уровня производственной корпорации, до их маркетологов и продажников, так, чтобы «совсем по Lean-овски»: каждый заказ от Кастомера превращался бы в Order для Предприятия, а потом еще и людей убрать из промежуточных звеньев. Делаешь Заказ на Веб-сайте, он ложится в очередь на исполнение и на доставку, в нужное время станок и конвейер програмируется в правильную последовательность операций (из библиотеки) и — оп-ля! Товар изготовлен, осталось его только доставить!

Но! есть правда об «ограничении системы».
Еще Адам Смит в 1776 додумался, что «надо разграничать задачи (tasks) и их должны делать специалисты в этой области, тогда будет максимальная продуктивность и выгода».
То же самое и здесь: ни Сименс ни Майкрософт не сумели реализовать полный цикл «от Заказа до Производства и Доставки».

  • SAP купил не меньше трех MES провайдеров — и все они «разной степени галимости при завышенной цене»
  • Siemens — ну, наверное с пяток MES провайдеров и решений в себя за-интегрировал... но, так и остался на уровне (дорогого) конструктора.
  • Oracle купили JDEdwards, да так и «не взлетели»...

Поэтому, вывод: больше систем хороших и разных! Знай свое место, делай его хорошо, и люди к тебе потянутся! :-)

С первыми уровнями часто сталкивался, особенно с ПЛК, работая на Одесском Припортовом Заводе. Статья интересная. Зашла! Автору респект)

Підписатись на коментарі