Systemy informatyczne wspierające produkcję

Coraz intensywniej poszukuje się metod optymalnego zarządzania procesami produkcyjnymi i sparametryzowania ich w sposób pozwalający na maksymalne obniżenie kosztów wytwarzania. Uproszczenie działalności oraz zwiększenie produktywności przy zachowaniu wysokiej jakości produktów możliwe jest dzięki oprogramowaniu, które wspomaga planowanie i kontrolę oraz udostępnia analizę na wszystkich etapach procesu produkcyjnego. Pełen raport w wersji Flipbook>>>
Zaletami systemów zarządzających produkcją są m.in.: możliwość zintegrowania z urządzaniami monitorującymi przebieg procesu, przyjazne raportowanie zapewniające łatwą i przejrzystą kontrolę realizowanych działań, dostęp do aktualnych informacji oraz dokumentacji itd. Systemy dają przedsiębiorcom możliwość optymalnego wykorzystania mocy produkcyjnych oraz posiadanych zasobów. Nie bez znaczenia jest również coraz bardziej popularny zdalny dostęp do danych. Tego rodzaju rozwiązania są nieocenioną pomocą szczególnie w wypadku współczesnych, rozproszonych przedsiębiorstw, w których zarządzanie procesem produkcyjnym z pewnością nie należy do łatwych zadań.
Czynniki wpływające na wybór rozwiązania
Zdaniem Piotra Dąbrowskiego, konsultanta technicznego w firmie COPA-DATA Polska, potrzeby użytkowników są różnorodne, jednak nie zmienia to faktu, że głównym zadaniem stawianym oprogramowaniu do zarządzania produkcją jest przede wszystkim wizualizacja i rejestracja procesu oraz alarmów. – Klienci mają również wiele innych wymagań, w zależności od branży, przeznaczenia aplikacji – niemniej jednak wymienione cele prawie zawsze pojawiają się wśród oczekiwań klientów. Gdy te podstawowe wymagania zostaną spełnione, klienci zgłaszają zapotrzebowanie na wiele innych, różnorodnych funkcji. Dlatego też cenią sobie modułowe rozwiązania, dzięki którym oprogramowanie może zostać dopasowane do indywidualnych potrzeb danego klienta. Dla jednego klienta istotna jest przede wszystkim wizualizacja procesu produkcyjnego oraz wyświetlanie alarmów, inny z kolei oczekuje wyszukanych możliwości raportowania czy analizy danych produkcyjnych online. Największą popularnością cieszy się więc te programowanie, które może zostać elastycznie dopasowane do wymagań klienta i spełniać jego główne potrzeby. Umiejętnie wdrożona modułowość oprogramowania umożliwia także poszerzenie funkcjonalności aplikacji w każdej chwili, bez dostosowania projektu. Jeżeli klient po jakimś czasie zażyczy sobie dodatkowych funkcji – np. rozszerzonych możliwości wyświetlania trendów itd. – nie będzie musiał przerabiać całego projektu, aby wprowadzić niezbędne zmiany.
Z badań przeprowadzonych przez redakcję Control Engineering Polska wynika, że głównymi kryteriami, którymi się kierują klienci podczas zakupu systemów do zarządzania produkcją, są – zgodnie z odpowiedziami ankietowanych użytkowników oraz dostawców – możliwość integracji z innymi systemami, czas zwrotu z inwestycji oraz funkcje systemu (wykres 1).
W opinii Piotra Dąbrowskiego gotowe funkcje udostępniane w produkcie jak najbardziej wpływają na popularność danego oprogramowania. To, co w jednym oprogramowaniu wdraża się przez kilka dni, a czasem nawet tygodni, w innym jest gotowym elementem, który można aktywować kilkoma kliknięciami myszy. Oprócz czasu oszczędzonego na stworzenie funkcji klient nie musi tracić ani chwili na dodatkowe testy, ponieważ otrzymuje sprawdzony produkt.
Dużą popularnością cieszą się przede wszystkim moduły dodające rozszerzone możliwości archiwizacji, wyświetlania trendów czy tworzenia raportów albo receptur. Coraz większą popularność zyskują także bardziej specjalistyczne moduły dedykowane danej branży – np. umożliwiające zarządzanie energią, analizujące produkcję, monitorujące zużycie, sterujące produkcją wsadową, automatycznie kolorujące linie itd. W niektórych branżach są one niejako podstawą, natomiast w innych – nie znajdują zupełnie zastosowania. Ponadto posiadanie certyfikatów zgodności z określonymi normami zależnymi od branży, które są niezbędne dla klientów, także wpływa znacząco na popularność danego rodzaju oprogramowania.
Przedstawiciel firmy COPA-DATA podkreśla, że to co wpływa na popularność oprogramowania do nadzoru produkcji, przekłada się także na kryteria, które stosują klienci przy wyborze tego typu produktów. – Z tego powodu klienci zwracają przede wszystkim uwagę na niezawodność oprogramowania. Brak przestojów spowodowanych awariami oprogramowania oznacza ograniczenie strat finansowych. Ponieważ straty te bywają spore – większy koszt zakupu oprogramowania może się okazać w czasie ogromną oszczędnością, jeżeli zapewni ono także jakość na odpowiednim poziomie. Drugim aspektem, na który klienci powinni zwracać i zwracają uwagę, jest funkcjonalność i możliwości oprogramowania, dzięki którym można oszczędzić czas przygotowywania aplikacji. Czas to pieniądz – im więcej gotowych rozwiązań i funkcji oferuje oprogramowanie, tym mniej pracy wymaga jego wdrożenie.
Oczywiście duża część klientów zwraca również uwagę na koszt zakupu systemu (wykres 1), co jest oczywiste, jednak – zdaniem Anny Lewandowskiej, Marketing Managera z firmy SUPREMIS – największym ograniczeniem przy zakupie systemów, poza jego kosztami, wydaje się być bariera tworzona z jednej strony przez niską świadomość informatyczną firm, natomiast z drugiej strony – powstaje ona w wyniku braku zrozumienia specyfiki konkretnego biznesu przez dostawcę oprogramowania. Skutkuje to często nie do końca trafnymi wyborami oraz trudnościami na etapie wdrożenia.
Ankietowani użytkownicy podkreślają, że w obecnych czasach trudno zarządzać firmą produkcyjną bez udziału systemów wspomagania, gdyż ilość zbieranych danych często przekracza percepcję człowieka. Jednak w razie braku wystarczającej wiedzy fachowej na ten temat budowa jakiegokolwiek sytemu wspomaganego komputerami nie ma sensu, ponieważ może wprowadzić jeszcze większe zamieszanie.            
Popularność systemów i ich funkcjonalność
Sprawdźmy teraz, z jakich systemów korzystają użytkownicy, którzy wzięli udział w ankiecie redakcyjnej. Zacznijmy od systemu MES (Manufacturing Execution System – System Realizacji Produkcji). Około 40% respondentów korzysta z systemu MES, a 60% nie używa go wcale, gdyż obecnie nie widzi takiej potrzeby.
Zdaniem ankietowanych najważniejszymi funkcjami tego systemu są w pierwszej kolejności: harmonogramowanie produkcji, monitorowanie wydajności produkcji (przestoje, straty, OEE) oraz wydajne i elastyczne raportowanie (wykres 3).
Z sondażu przeprowadzonego dla Control Engineering Polska wynika, że dużą popularnością cieszą się systemy SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition – systemy nadzorujące przebieg procesu technologicznego lub produkcyjnego) oraz systemy ERP (Enterprise Resource Planning – zaawansowane zarządzanie zasobami). Około 75% korzysta z tych systemów, a pozostała część – nie stosuje ich w ogóle.
Wśród najbardziej istotnych z punktu widzenia ankietowanych użytkowników funkcji systemów SCADA znalazły się, zgodnie z kolejnością – archiwizacja danych, zbieranie danych z produkcji, polska wersja językowa, dostęp zdalny do aplikacji za pomocą smartfona/tableta, elastyczność (dostępne języki programowania), raportowanie, bezpłatne drivery komunikacyjne do popularnych protokołów automatyki, skalowalność, zdalne powiadamianie o alarmach i inne funkcje (np. bezpłatna wersja demo umożliwiająca nawiązanie komunikacji ze sterownikami PLC).
Na liście najwyżej punktowanych funkcji systemu ERP pojawiły się natomiast: zaopatrzenie, zarządzanie zapasami, magazynowanie, planowanie produkcji, śledzenie realizowanych dostaw oraz zarządzanie relacjami z klientami.
Przyjrzyjmy się teraz innym systemom wykorzystywanym przez naszych respondentów do zarządzania procesem produkcyjnym. Okazuje się, że około 30% pytanych korzysta z przemysłowej bazy danych typu historian, 18% – z systemu CMMS (Computerised Maintenance Management System – wspomaganie utrzymania ruchu), a 12% używa systemu PLM (Product Lifecycle Management – zarządzanie cyklem życia produktu).
W wypadku systemu CMMS użytkownicy cenią sobie w głównej mierze takie funkcje, jak: zarządzanie wyposażeniem przedsiębiorstwa, zarządzanie rozliczeniami, zakupami i sprzedażą wyposażenia, rejestracja zdarzeń związanych z utrzymaniem wyposażenia produkcyjnego i pomiarowego (w tym awarii, remontów, przeglądów, planowania przeglądów i obsługi wyposażenia), zarządzanie personelem służb UR (m.in. harmonogramem pracy), a także analiza i ocena działań w tym obszarze.
Z kolei zwolennicy systemu PLM podkreślają następujące jego atuty: centralne repozytorium danych o produkcie, określanie kosztów produktu we wczesnej fazie projektowania, zarządzanie kosztami realizacji projektów, zarządzanie zmianami, kontrolowanie jakości produkcji oraz symulacja i analizowanie działań produkcyjnych.
Warto jeszcze wspomnieć o systemach PDM (Product Data Management – zarządzanie danymi produktu) oraz SCM (Supply Chain Management – zarządzanie łańcuchem dostaw), które także zostały wymienione przez ankietowanych. Mimo że nie należą one do najpopularniejszych rozwiązań, to jednak są cenione za szereg przydatnych funkcji. W wypadku systemu PDM wyszczególnione zostały: gromadzenie danych o strukturze produktu, zarządzanie danymi o produkcie, tworzenie dokumentacji procesów wytwarzania, elektroniczny obieg dokumentacji, wielościeżkowy workflow dla różnego typu dokumentacji oraz replikacja danych. Jeśli chodzi o system SCM, to dla użytkowników liczą się przede wszystkim takie funkcje, jak: przewidywanie popytu na wyroby, wybór źródeł zaopatrzenia, synchronizacja przepływu materiałów pomiędzy kooperantami, sterowanie dystrybucją wyrobów, a także nadzór nad działaniami logistycznymi firmy.
Korzyści, jakie możliwe są do osiągnięcia dzięki oprogramowaniu do nadzoru produkcji, są nie do przecenienia. Lepsza kontrola produkcji przekłada się na zwiększoną efektywność, wydajność, poprawę jakości produktów, co w rezultacie umożliwia zmniejszenie kosztów i zwiększenie zysków z produkcji. – W związku z tym wzrasta popyt na oprogramowanie, moduły umożliwiające analizędanych online. W ramach analizy danych klienci oczekują np. obliczania wskaźników KPI, które są dla nich bardzo istotnym aspektem. Ważne bywa także rozpoznanie przyczyn alarmów – ilości i czasu ich występowania – aby w rezultacie efektywniej na nie reagować, rozpoznać najbardziej newralgiczne miejsca produkcji, „wąskie gardła”, a następnie podejmować akcje mające na celu ograniczenie ich liczby i wpływu na produkcję. Analizowane dane mogą być udostępniane w postaci gotowych raportów, generowanych na żądanie, dostosowanych zawartością do odbiorcy. A więc inne dla zarządu, a inne dla obsługi technicznej. Odpowiednie możliwości filtrowania dużych ilości danych także są zaletą niektórych programów. Użytkownik może np. wygenerować raport z ostatniego tygodnia albo wybrać konkretną zmianę i dzięki temu oceniać efektywność jej pracy. Klienci zgłaszają coraz większe zainteresowanie tego typu możliwościami analizy danych z produkcji, zdając sobie sprawę z korzyści z tego płynących. Nie tylko dobrze przetworzone informacje, analizy danych są istotne, ale także wygodny dostęp do nich. Dlatego też producenci oprogramowania oferują tzw. webservery, dające dostęp do danych poprzez przeglądarkę internetową. Dzięki temu dostęp do danych jest znacznie ułatwiony – dane mogą być łatwo udostępnione konkretnym odbiorcom i przystosowane do ich wymagań. Dostęp do danych, a także implementacja tego typu rozwiązań jest bardzo wygodna – tłumaczy Piotr Dąbrowski.
Przyszłość i trendy
W opinii Dariusza Kuśmierka, zastępcy dyrektora działu produkcji systemów ERP w Asseco Business Solutions, branża produkcyjna z roku na rok coraz bardziej docenia wykorzystanie zaawansowanych technologii informatycznych w swojej działalności. Utrzymującym się od lat trendem jest m.in. automatyzacja wszelkich powtarzalnych procesów. Z tego też względu z każdym rokiem obserwujemy coraz większe wykorzystanie automatyki magazynowej i produkcyjnej, a także wykorzystanie sterowników PLC. Coraz bardziej powszechne są również czytniki RFID i kodów kreskowych do obsługi procesów produkcyjnych. Przedsiębiorcy poza tym cenią sobie rozwiązania wspomagające kluczowe obszary związane z organizacją produkcji i pozwalające na lepsze planowanie, harmonogramowanie oraz kontrolę jakości, umożliwiające wygodne przechowywanie oraz sprawną dystrybucję produktów, zarządzanie sprzętem własnym lub obcym, utrzymanie parku maszynowego oraz wpływające na obniżenie kosztów zarządzania produkcją.
– Szczególną popularnością cieszą się te właśnie rozwiązania, które pozwalają analizować i kontrolować rzeczywiste koszty wytworzenia produktów, kalkulować koszty wprowadzenia na rynek nowych towarów oraz optymalizować wykorzystanie zasobów w bieżącej produkcji. Zwłaszcza w okresie intensywnych zawirowań kursów walut, które dla wielu przedsiębiorstw produkcyjnych przekładają się na istotne wahnięcia kosztu pozyskania surowców, szczególnie istotne stają się rozwiązania usprawniające zarządzanie zapasem surowców w powiązaniu z planem produkcji, które pozwalają na zapewnienie ciągłości produkcji przy jednoczesnym ograniczeniu stanów magazynowych surowców. Coraz bardziej popularne stają się też w branży rozwiązania mobilne typu SFA/CRM, umożliwiające dostęp do kluczowych danych w systemach informatycznych za pomocą np. smartfonów bądź komputerów przenośnych oraz zarządzanie informacją w czasie rzeczywistym. W tym właśnie kierunku będą się rozwijały współczesne systemy – mówi Dariusz Kuśmierek.
Ankietowani użytkownicy, zapytani o trendy panujące w tym segmencie ryku, wymienili np. pełną integrację przemysłowych baz danych typu Historian z systemem SCADA, a także ich rozwój w kierunku intuicyjnej i wydajnej analizy danych z dowolnego miejsca za pomocą rozwiązań mobilnych. Jeden z respondentów podkreśla, że również systemy klasy MES wkraczają w świat nowoczesnych technologii – smartfon/tablet. – Przykładowo aplikacja Proficy Mobile umożliwia dostęp do kluczowych parametrów KPI w przejrzysty sposób. GE Intelligent Platforms jako lider nowoczesnych technologii w zakresie oprogramowania dla przemysłu wskazuje na mocny trend rozwoju tych aplikacji w stronę rozwiązań mobilnych, np. wprowadzamy na polski rynek ciekawe narzędzia wykorzystujące geolokalizację, aby dane procesowe oraz historia były dostępne szybciej, bardziej intuicyjnie, tam gdzie rzeczywiście są potrzebne.
W ocenie Anny Lewandowskiej przez ostatnie lata znaczenia nabiera analityka biznesowa na coraz niższym poziomie zarządzania. Innymi słowy – szybki dostęp do coraz dokładniejszych analiz dla każdego użytkownika systemu. Odpowiedzi na pytania: co kupić, co i ile wyprodukować, komu sprzedać powinny być łatwiejsze do uzyskania, a podejmowane decyzje obarczone mniejszym ryzykiem. Producenci oprogramowania to dostrzegają i dlatego tworzą coraz lepsze rozwiązania, jak choćby SAP HANA, wykorzystujące technologię in-memory.
– Drugi zauważalny trend to wciąż medialne, choć w dalszym ciągu nie w pełni wykorzystywane przetwarzanie w chmurze. Umieszczenie rozwiązań informatycznych poza infrastrukturą przedsiębiorcy to przede wszystkim znacząca redukcja kosztów, a zarazem większa dostępność nowoczesnych rozwiązań dla przedsiębiorstw – dodaje Anna Lewandowska.
W ofercie firm dostępnych na rynku polskim znajduje się wiele przyjaznych i funkcjonalnych rodzajów oprogramowania, przeznaczonych do zarządzania procesami produkcyjnymi oraz cyklem produkcyjnym. Warto zainwestować w te nowoczesne rozwiązania, dzięki którym można podnieść efektywność produkcji, jakość wyrobów, poprawić terminowość realizacji, czy też ulepszyć kontrolę nad kosztami i przebiegiem produkcji.
CE