||
Краткое описание проекта

«НПО автоматики» им. ака­де­ми­ка Н. А. Семихатова по­стро­и­ло сис­те­му опе­ра­тив­но­го упра­вле­ния про­из­вод­ством (MES-сис­те­му) в од­ном из пи­лот­ных це­хов пред­при­я­тия — це­хе пе­чат­ных плат. Сис­те­ма по­стро­е­на на ба­зе ре­ше­ния «1С:MES Опе­ра­тив­ное управ­ле­ние про­из­вод­ством». Ав­то­ма­ти­зи­ро­ва­но по­стро­е­ние про­из­вод­ствен­но­го рас­пи­са­ния для каж­до­го участ­ка це­ха с учё­том за­груз­ки ра­бо­чих цен­тров. Раз­ра­бо­та­ны ин­ди­ви­ду­аль­ные ал­го­рит­мы рас­чё­та за­груз­ки для раз­ных ти­пов обо­ру­до­ва­ния. Дос­тиг­ну­тая точ­ность рас­чё­та да­ты за­пус­ка про­из­вод­ствен­ных пар­тий и опе­ра­ций по­зво­ли­ла ав­то­ма­ти­зи­ро­вать про­цесс вы­да­чи смен­ных за­да­ний. Это по­зво­ли­ло ми­ни­ми­зи­ро­вать вре­мя ре­гис­тра­ции про­из­вод­ствен­ных опе­ра­ций. От­ме­не­ны еже­днев­ные пла­нёр­ки: вы­пол­не­ние пла­на от­сле­жи­ва­ет­ся че­рез сис­те­му в опе­ра­тив­ном ре­жи­ме. За­груз­ка мощ­но­стей уве­ли­чи­лась на 16%. В 2 ра­за сни­зи­лась тру­до­ём­кость по под­го­тов­ке це­хо­вой от­чёт­но­сти.

НПО автоматики им. ак. Н. А. Семихатова
Заказчик

Научно-про­из­вод­ствен­ное объе­ди­не­ние ав­то­ма­ти­ки име­ни ака­де­ми­ка Н. А. Семихатова — од­но из кру­пней­ших пред­при­я­тий России в об­лас­ти раз­ра­бот­ки и из­го­тов­ле­ния сис­тем уп­рав­ле­ния и ра­ди­о­э­лек­трон­ной ап­па­ра­ту­ры для ра­кет­но-кос­ми­чес­кой тех­ни­ки, а так­же сис­тем уп­рав­ле­ния для ав­то­ма­ти­за­ции тех­но­ло­ги­чес­ких про­цес­сов в раз­лич­ных от­рас­лях про­мыш­лен­нос­ти. Пред­при­я­тие обес­пе­чи­ва­ет пол­ный цикл соз­да­ния про­дук­ции: от раз­ра­бот­ки идеи до из­го­тов­ле­ния и сер­вис­но­го об­слу­жи­ва­ния из­де­лия. Чис­лен­ность сот­руд­ни­ков — бо­лее 1 тыс.

1
Цели и задачи проекта

Перед запуском пилотного проекта были сформулированы цели:

  • оценить исполнимость производственных заказов, планов производства;
  • оценить фактическую и плановую загрузки мощностей;
  • оптимизировать оперативное планирование производства цеха с учётом фактического запуска производственных партий и загрузки оборудования;
  • обеспечить оперативное получение отчётности «день в день» о текущем состоянии выполнения производственной партии;
  • обеспечить автоматическую выдачу сменно-суточных заданий на производственные участки;
  • обеспечить интеграцию системы оперативного управления производством с комплексной информационной системой предприятия.
2
Ситуация до старта проекта

Продукция цеха печатных плат — двусторонние и многосторонние печатные платы. Номенклатура достигает 7500 единиц, состав изделия — до 4 уровней вложенности, сложные технологические процессы — до 100 операций, одновременно находятся в производстве до 1500 партий, 14 производственных участков, около 100 единиц оборудования. План производства предоставлялся в цех в бумажном виде. Картотека деталей и сборочных единиц также велась в бумажном виде.

В цехе незадолго до старта проекта была запущена небольшая автономная система на платформе «1С:Предприятие 8», которая позволяла вести пооперационный маршрут для деталей и сборочных единиц, печатать паспорт партии и отмечать выполнение операции. Сотрудники знали правила отражения фактического выполнения операции, а участки были оснащены постами с простым и понятным интерфейсом для регистрации факта выполнения операции по штрихкоду на паспорте партии.

Основной проблемой было отсутствие инструментов планирования и диспетчеризации производства на уровне цеха. Интеграция с корпоративной информационной системой предприятия, в которой работал производственно-диспетчерский отдел, отсутствовала. Ручное управление запуском и отслеживанием выполнения производственных партий было сильно осложнено большим объёмом партий, одновременно находящихся в обработке, постоянно возникали изменения в приоритетах. Для оперативного распределения работ и определения приоритетов проводились ежедневные планёрки.

3
Архитектура решения и масштаб проекта

В качестве базы для создания системы оперативного управления производством было выбрано тиражное решение «1С:MES Оперативное управление производством».

Проект был разделён на два последовательных этапа: сначала была автоматизирована наиболее актуальная для цеха функция запуска производственных партий и фактического учёта, а на втором этапе — автоматическое построение расписания работы для каждого участка и формирование сменного задания на основании этого расписания. В ходе проекта был реализован функционал планирования графика производства с учётом загрузки рабочих центров. В качестве рабочих центров использовались группы однотипного оборудования, конкретные единицы оборудования, а также позиции штатного расписания (для тех случаев, когда пропускную способность определяла трудоёмкость рабочего, а не время загрузки оборудования). Также успешно реализованы следующие функции: использование групп заменяемости рабочих центров, использование такта загрузки, формирование оптимальной партии для минимизации времени переналадки.


Архитектура системы оперативного управления производством в цехе печатных плат

Архитектура системы оперативного управления производством в цехе печатных плат

Помимо настройки и адаптации типового решения, были разработаны интеграционные механизмы с корпоративной информационной системой в области нормативных данных (состав изделия, технология изготовления). Также был разработан специализированный редактор для работы с нормативными данными (для ведения на уровне цеха более детальной информации по производимым деталям и сборочным единицам).

Автоматизировано 100 рабочих мест.

4
Особенности и уникальность проекта

Особенностью проекта стала сложность методологической части, т. к. теория расписаний является одним из самых сложных разделов дискретной математики. В процессе работы над проектом разрабатывались индивидуальные алгоритмы расчёта загрузки для разных типов оборудования. Особенность процесса производства печатных плат — ограничение по времени пролёживания. Это означает, что следующая операция может быть выполнена за предыдущей в рамках строго заданного интервала времени. Такие межоперационные интервалы могли быть заданы сразу для последовательности операций. Это означало, что если хотя бы один интервал не выдерживается, то возникала необходимость выполнения перепланирования всей цепочки. Эта особенность существенно увеличивала сложность алгоритма планирования.

Особую сложность вызывал расчёт загрузки полуавтоматической гальванической линии и термопресса. Для разработки корректного алгоритма необходимо было учитывать оптимальную последовательность режимов оборудования (для минимизации времени переналадки) и компоновать производственные партии деталей и сборочных единиц в соответствии с режимами обработки. Время загрузки рабочих центров рассчитывалось динамически на основе целого ряда параметров, в т. ч. физических параметров деталей и сборочных единиц. Для конвейерного типа оборудования учитывался такт запуска.

Построение производственного расписания потребовало разработки разнообразных алгоритмов расчёта времени загрузки, многие из которых были уникальными.

Важно то, что большинство рабочих центров входили в группы заменяемости, т. е. операции могли быть запланированы на одном из нескольких (одинаковых или схожих) рабочих центров.

Особенно сложной была ситуация, когда в рамках одного цеха сочетаются все основные виды обработки: механическая обработка, нанесение покрытий, сборка и т. д. Построение производственного расписания потребовало разработки разнообразных алгоритмов расчёта времени загрузки, многие из которых были уникальными.

Ещё одной особенностью проекта стала новизна самого тиражного решения «1С:MES Оперативное управление производством». На момент начала работы над проектом не было достаточного опыта внедрения этого решения в приборостроении. При этом руководство предприятия предъявило достаточно жёсткие требования к функциональности системы и её производительности. Были выполнены серьёзные доработки, связанные с оптимизацией алгоритмов планирования для сокращения времени полного перепланирования.

5
Результаты проекта

увеличилась скорость мощностей цеха

16%

сократились сроки исполнения заказов

8%

снизилась трудоёмкость по подготовке цеховой отчётности

×2

рост производительности труда в производстве

12%

В результате выполнения проекта удалось достичь следующих результатов:

  • на 16% увеличилась загрузка мощностей цеха;
  • на 8% сократились сроки исполнения заказов;
  • в 2 раза снизилась трудоёмкость по подготовке цеховой отчётности;
  • на 12% выросла производительность труда в производстве.
6
Дополнительная информация о проекте

Проект был успешно реализован благодаря итерационному подходу, в рамках которого сначала был запущен фактический учёт на базе укрупнённого полуавтоматического (с возможностью ручной корректировки) планирования, а уже после этого настраивалась работа планировщика в полностью автоматическом режиме. Такой подход обеспечил независимость и стабильность в работе цеховых диспетчеров в период отладки алгоритмов планирования.

Успех проекта обусловлен искренней заинтересованностью как руководства цеха, так и руководства предприятия в результатах автоматизации. Несмотря на изначальный скептицизм многих наблюдателей, система стала неотъемлемой частью рабочего процесса в цехе.

Изначально предполагалось тиражирование MES-системы на другие цеха, однако позже на первый план вышла автоматизация межцехового уровня (уровня производственно-диспетчерского отдела) для целей среднесрочного и долгосрочного планирования. MES-системы ориентированы на краткосрочный горизонт, для планирования с большим горизонтом (до года) требуются укрупнённое межцеховое планирование на уровне ERP-системы, в качестве которой сейчас рассматривается система «1С:ERP Управление предприятием 2».

Версия для печати
Вход для
партнеров
РАБОЧИХ МЕСТ
100
Исполнитель
РИЦ-1С
Количество партий в производстве
1,5
тыс
Февраль 2014 — Январь 2016
Уральский федеральный округ РФ
Эксперты фирмы «1С» и партнеров будут рады дать вам консультацию.
Задать вопрос по кейсу
Отзывы заказчиков
Заместитель начальника цеха печатных плат «НПО автоматики» им. Н. А. Семихатова
Татьяна Иванова
Внедрение программного продукта «1С:MES Оперативное управление производством» позволило решить приоритетную задачу производственного блока — выполнение анализа загруженности производственных мощностей и обеспечение их эффективного использования.
Публикации,
связанные
с проектом
Новости
21 Июня 2018
Новый продут «1С:Общий центр обслуживания. Центральная бухгалтерия КОРП»

Программный продукт предназначен для развёртывания в облачной инфраструктуре 1cFresh для обеспечения деятельности централизованных бухгалтерий, учреждённых органами исполнительной власти и местного самоуправления для осуществления функции бухгалтерского обслуживания и формирования отчётности государственных и муниципальных учреждений.

18 Июня 2018
Новый продукт — «Аксиома:XBRL»

Программный продукт «Аксиома:XBRL» представляет собой конфигурацию для работы с таксономией ЦБ РФ и формирования отчётности в формате XBRL. Он предназначен для подготовки отчётности и передачи отчётных данных некредитных финансовых организаций (НФО) в Банк России.