ÁLTALÁNOS ÉS IRÁNYÍTÁSI KÉRDÉSEK 1.8 3.4
A gyártás-, minőség- és személyzetirányítást támogató, integrált információs rendszerek: manufacturing executive systems (MES) Tárgyszavak: ERP; gyártásirányítás; információs rendszer; integrált; MES; minőségirányítás; személyzetirányítás.
A korszerű termelési rendszerek jellemzői A gyártási tevékenységekkel szemben az utóbbi években korábban ismeretlen vagy legalábbis nem meghatározó jelentőségű követelmények alakultak ki a gazdasági környezet változásainak hatására. Ezek közül a legfontosabbak: – a nagy rugalmasság, – a rövid szállítási határidők, – a határidők biztos betartása és – a termékváltozatok nagy száma. Mindez természetesen alapvető hatással van a gyártás folyamatára és szervezetére. Az új termékek gyártására való átálláshoz szükséges idő egyre inkább az előzetes kalkulációk részévé vált, és egyre jobban meghatározta a termékek előállítási költségeit. Szemben a korábbi helyzettel, amikor adott termelési folyamat hosszú időn keresztül megszakítás nélkül működött, az újfajta gyárban gyakoriak a megszakítások, váltások. Természetes, hogy ennek a gyártási rendszernek is gazdaságosan kell működnie, sőt, tekintettel a globális versenyre, lehetőleg a hagyományos módon szervezett üzemnél is gazdaságosabban. Ezeknek az első látásra egymással ellentétes törekvéseknek az összeegyeztetéséhez az új gyárnak a múltbelinél reakcióképesebbnek kell lennie, amihez a gyártás aktuális helyzetének pontos ismeretére van szükség. Az új gyárnak tehát átláthatónak kell lennie. Ebből adódik a jobb reakcióképesség, amely viszont a jobb gazdaságosság kulcsa.
A gyártási információtechnikai eszközök fejlődése és a MES kialakulása A gyártás átláthatóságának és reakcióképességének javítására a vállalatok már évtizedek óta alkalmaznak információtechnikai (IT-) stratégiákat. Jelentős lépés volt ezen a területen az ún. erőforrás-tervező (enterprise resource planning, ERP) rendszerek bevezetése a nyolcvanas években, illetve a sztenderd ERP-rendszerek elterjedése a rá következő évtizedben. Ezek az elsősorban üzleti célú rendszerek előre jelezték az igények és a kereslet alakulását, és azt, hogy melyik ciklusban melyik gyártási program valósítható meg a legjobban. Az idő-, anyag- és erőforrásfelhasználást ezekbe a rendszerekbe kézileg jelezték vissza. Utólag értékelték tehát az egyes termékekhez vagy megrendelésekhez szükséges ráfordításokat. Ezt a tudást azután felhasználták a következő, hasonló jellegű termék vagy megrendelés előállításához, illetve lebonyolításához. A gyártásirányítás hozta meg azután a konkrét döntést azzal kapcsolatban, hogy az egyes megrendeléseket vagy munkalépéseket mely gépekkel és mikor kell végrehajtani. Ezeket a döntéseket gyakran napi, heti, sőt havi termelési programokba építették be, és az ilyen hosszú időtáv lehetetlenné tette a gyors reagálást a változásokra. Az olyan új technikai megoldások, mint az APS (advanced planning and scheduling, korszerű tervezés és ütemezés) és a gyártási irányítópultok tovább rövidítették a tervezési ciklusokat, és egyre pontosabban tudták előre jelezni a megrendelések lebonyolításának és a munkafolyamatoknak a kezdetét és végét. A megrendelések lebonyolításának szabályozását azonban ezekkel sem lehetett megvalósítani, mert ahhoz aktuális tényadatokra van szükség. A gyártásirányításban ezek a tényadatok a gyártás adott állapotát képezik le, vagyis választ adnak arra a kérdésre, hogy adott termékből mely gyártási lépcsőben hány darabot állítottak már elő. Az ERP-rendszerekben alkalmazott visszajelzési mechanizmusokból fejlődött ki a kilencvenes évek elején az üzemi adatok gyűjtése (németül Betriebsdatenerfassung, BDE) és a gépi adatok gyűjtése, amelyek bizonyos tekintetben már megközelítették a gyártás valós idejű leképezését. Az ezekben a rendszerekben rejlő lehetőségeket azonban gyakran nem használták ki, adataikat és eredményeiket pedig csak utókalkulációra hasznosították. Ezekkel párhuzamosan és szigetszerű megoldásként fejlődtek ki a minőség- és személyzetirányítási rendszerek, amelyek a minőség ügyei-
ben és a munkaerő-felhasználásban nyújtottak támogatást. Ebben az időben a korszerű informatikát alkalmazó üzemek tehát három vagy négy szigetszerű megoldást működtettek: egy BDE-rendszert integrált vagy elkülönült gépiadatgyűjtő-rendszerrel, egy minőség- és egy személyzetirányítási rendszert, illetve esetenként olyan gyártásirányító pultot, amely üzemi adatok gyűjtése (BDE) alapján igen rövid távú gyártási terveket állított elő. Abból a megfontolásból kiindulva fejlődött ki a gyártásirányítási vagy gyártásvégrehajtó rendszer (manufacturing executive system, a továbbiakban MES) ötlete, hogy adott terméket csak akkor lehet gazdaságosság tekintetében optimálisan gyártani, ha az ahhoz szükséges erőforrások megfelelő mennyiségben, megfelelő időben és helyen rendelkezésre állnak. Mindez más szavakkal a gyártásirányítás átfogóan valós idejű és technológiaközpontú szemléletét jelenti. Ebben a szemléletben alapvető követelmény, hogy a gyártással kapcsolatos döntésekért felelősöknek a kezében olyan eszközök legyenek, amelyek segítségével a folyamatosan változó gyártási helyzetekben zavarok, hibák vagy minőségi problémák esetében jobb döntéseket tudjanak hozni, mint korábban. A tervező számára tehát lehetővé kell tenni, hogy az adott gyártási helyzetnek jobban megfelelő terveket tudjon kidolgozni. A hagyományos gyártásirányító vezérlőpult egy feltételezett valóság alapján olyan terveket dolgozott ki, amelyeket végső soron sohasem valósítottak meg. A MES-re jellemző finomtervezés ezzel szemben a valóság alapján olyan tervet állít elő, amely nagy valószínűséggel meghatározza a következő órák gyártási eseményeit. Itt tehát nem a közép- és hosszú távú megfontolásokról van szó, amelyekben ERP/PPS-rendszerre van szükség az átlagos döntésekhez, hanem sokkal inkább arról, hogy hogyan lehet gazdaságosan alakítani a következő néhány óra osztály- vagy gyárszintű történéseit. Az eddig elmondottakat összefoglalva tehát a MES fogalmát úgy lehetne meghatározni, hogy az az üzemi adatok gyűjtésének (BDE), a munkaidő-nyilvántartásnak és a minőségirányításnak olyan integrációja, amely az aktuális helyzetre vonatkozó információk (tényadatok) alapján a gyártás pillanatnyi helyzetét leképezi.
A MES struktúrája: szintek és funkciók A gyártóüzemek szervezetének három szintjét különböztetjük meg: – a vállalatirányítás, – a gyártásirányítás és az – automatizálás szintjét. A vállalatirányítás szintjét az ERP funkciói határozzák meg, a gyártásirányítást viszont a MES támogatja. Az automatizálás, vagyis a ter-
mék-előállítás és anyagszállítás szintjén a gépek és berendezések vezérlését végző programoké a döntő szerep. A MES ebben a háromszintű modellben integráló rendszerként működik az ERP- és az automatizálás szintje között, amiből adódóan interfészekre van szüksége a gépekhez és berendezésekhez. Ezeken az interfészeken keresztül lehet gyűjteni a gépektől és berendezésektől a mennyiségekre, minőségekre és „gyenge pontokra” vonatkozó adatokat. A MES-t olyan kommunikációs eszközökkel kell ellátni, amelyekkel a kívánt adatokat ki tudja olvasni a megfelelő helyekről. Az adatrögzítő állomások tehát fontos szerepet játszanak a MES-rendszerekben. A múltban ezek pusztán adatrögzítő eszközök voltak, ma már azonban egyre inkább információs médiumok. A hatékony MES-rendszernek ezért támogatnia kell mind az egyszerű adatbeviteli eszközöket, mind a személyi számítógépre (PC) épülő adatbeviteli és információs állomásokat. A komplexebb állomásokon és a PC-re épülő rendszerekben a felhasználó ma már könnyen kezelhető információs és adatrögzítő felületre számíthat, valamint olyan ellenőrző funkcióra (plauzibilitási vizsgálatra), amely közvetlenül a bevitelnél jelzi a hibaállapotot vagy a hibás bevitelt. Az elmondottaknak megfelelően a MES funkcióit három csoportba lehet sorolni: – gyártásirányítás, – személyzetirányítás és – minőségirányítás. Ezek a funkciócsoportok lényegében az adatfeldolgozás kezdeti korszakából származó alkalmazásokat jelentenek, ugyanakkor ma már nem szabad ezeket a funkciókat szigetszerű megoldásokként elgondolni, mint a múltban, hanem a MES rendszerének, vagyis a gyártásirányítás átfogó szemléletének integráns részeként kell azokat látni. Az egyes funkciócsoportokba a következő modulok tartoznak: Gyártás – üzemi adatok gyűjtése, – gépi adatok gyűjtése, – irányítóállás, – szerszám- és erőforrás-menedzsment, – anyag- és termelési logisztika; Minőség – statisztikai folyamatirányítás, – reklamációmenedzsment,
– a minőség-ellenőrző eszközök kezelése, – a folyamatadatok feldolgozása; Személyzet – a munkaidőadatok kezelése, – a teljesítménybérezéshez szükséges alapadatok gyűjtése, – a munkaerő-felhasználás tervezése, – a hozzáférési jogok kontrollja. Az egész MES-re kiterjedő alrendszer az ún. eszkalációmenedzsment, amely az aktuális tényadatokat veszi át a különböző funkciócsoportokból és modulokból, és az előírt értékektől való eltérés esetében értesíti a megfelelő felhasználót. A MES funkciója nem merül ki a gyártásra vonatkozó adatok gyűjtésével, rögzítésével és tömörítésével, hanem tartalmaz egy sor kiértékelési és ábrázolási funkciót is. Az ilyen kiértékelésekből sok megtalálható az ERP-rendszerekben is, a MES-ben azonban mindig időben közeli (friss) és technológiaorientált ábrázolásokat (megjelenítések vannak) állítanak elő, amelyek a részletes tökéletesítések alapját jelentik.
Függőleges és vízszintes integráció A hagyományos gyártásban az ERP-ből és az automatizálásból mindig adódott egy kétszintű modell, amelyben a szintek közötti információcsere „kézi úton” ment végbe. A vállalatirányítás és a gyártás közötti kapcsolat tehát nagyon közvetett volt, a kommunikáció ciklusai pedig több napra terjedtek ki. A korszerű gyárakban és a MES világában viszont a gyártásirányítás – információtechnikai szempontból – jól körülírható, önálló témává fejlődött. A három szintnek itt időben jól meghatározható kiterjedése van. Az ERP- és PPS-rendszerekkel működő vállalatirányítás időtávjának nagyságrendje a héttől a hónapig terjed, a gyártás durvatervezése középtávú művelet, időhorizontja a hét és a nap között van, míg a finomtervezés hatókörébe tartozó dolgok időtartama néhány naptól a műszak hosszáig terjedhet. A gyártásirányításon belüli döntéseket gyakran percek alatt kell meghozni, az automatizálás gépeinek és vezérléseinek pedig természetesen perceken, sőt másodperceken belül kell reagálniuk. Ez a kép a különböző szinteken belül olyan szabályozási karakterisztikát vázol fel, amelyben a szabályozási ciklusok a megjelölt időtávokban futnak le. A gyártással foglalkozó vállalatokon belül az egyes szintek között természetesen nem lehet pontosan meghúzni a határvonalat, így pl. az ERP és a MES között helyezkedik el a
már említett APS-funkció, a gyártás fajtájától függően hol az ERP-hez, hol a MES-hez közelebb. A MES alkalmazásait a következő három gyártási típus szerint lehet megkülönböztetni (1. ábra): – Diszkrétpontos vagy műhelygyártás (ill. sorozatgyártás), amelyben sok munkalépésből álló gyártási feladatokat oldanak meg. Itt a lehető legrövidebbnek és legkedvezőbbnek kell lennie az egyes munkalépések közötti átmenetnek. Fontos tényező a félkész termékek elérhetősége és az azokat tároló raktár szervezete. – A folyamatos, vonali vagy tömeggyártásban a gépeket és berendezéseket olyan gyártósorrá szervezik, amelyek egy termékfajából többnyire nagy darabszámot állítanak elő. Itt általában ritkán van lehetőség rugalmas változtatások végrehajtására, nagyon fontos ugyanis, hogy a termelés folyamatos, megszakításoktól mentes legyen. A megrendelések végrehajtásának áttervezése más erőforrásokra a berendezések bonyolultsága miatt gyakran nem vagy csak erősen korlátozott mértékben lehetséges. – Az egyedi vagy berendezésgyártással foglakozó üzemek terjedelmes darabjegyzék alapján dolgoznak, általában gyártószigetekben vagy speciális műhelyekben. A szigeteknek van bizonyos önállóságuk, ezért a közöttük lévő átmenetek idő szempontjából nem kritikusak. A gyártott termékektől függően az ilyen gyártóknál működhet sorozat- vagy kis sorozatú gyártás is.
ERP/PPS
APS MES valósidejűség és technológia a berendezések szabályozása
automatizálás
diszkrétpontos gyártás (műhely)
folyamatba vagy gyártósorba szervezett gyártás
berendezésgyártás
1. ábra A MES-funkcióknak a gyártás jellegétől függő kialakítása
A különböző gyártásfajtákban más-más MES-funkciókra vagy eltérő hatókörű MES-re van szükség. Az 1. ábrán látható, hogy milyen mértékben fedhetik le a MES funkcióit az ERP és az automatizálás, illetve hogy a MES mennyire hatolhat be ezek területére. A diszkrétpontos vagy műhelygyártás folyamataiban nagyon nagy a szabadságfok, aminek köszönhetően a megrendelések teljesítése rugalmasan alakítható. A nagy szabadságfok természetesen a hosszú átállási és átszállítási, karbantartási idők, illetve a rendelések rossz hatékonyságú sorrendjének lehetőségét is jelenti. Ebben a rendszerben különleges, a konkrét helyzettől és a technológiától függő tervezési eszközökre van szükség, amelyek a termelés zavarai esetén lehetővé teszik, hogy a gyártásirányítás gyorsan és hatékonyan reagáljon. A MES az ilyen helyeken ellátja az APS-funkciók egy részét. Más a helyzet a tömeg- vagy gyártósorra épülő gyártásban, ahol kisebb a különbség a finom- és durvatervezés között, mint a diszkrét gyártásban. A hosszú gyártási folyamatok és átszerszámozási (átállási) idők lehetetlenné teszik a gyors reakciókat, automatikusan megkövetelnek viszont középtávú gyártási terveket. Az egyedi gyártásban a darabjegyzék felbontása a központi kérdés, és a munka meghatározó vonása az, hogy a rendelések teljesítése hoszszú folyamat. Az itt leírt háromszintű struktúrában a MES a vállalatvezetés és a gyártás közötti összekötőkapocs, és mint ilyen a függőleges integráció eszköze. A korszerű informatikai eszközöknek köszönhetően az ilyen modellen belül ma már nem kell „médiatörésekre” (a különböző médiumok közötti átmenetnél előálló fennakadásokra) számítani, pl. a gyors információcserét lehetetlenné tevő hosszadalmas és időrabló kézi feljegyzések és adatrögzítés miatt. A MES-en keresztül az ERP-szint gyorsan tudja ellátni a gyártást friss információkkal, az ERP-be viszont a MES-en keresztül érkezik megfelelő időben pontosan feldolgozott és előre tömörített információ. Ezeken a pontokon egyébként a MES a gyártásirányításnak szállít aktuális, a helyzetnek és technológiának megfelelő adatokat, amelyek segítségével a hibákra és zavarokra rövid idő alatt lehet reagálni. A MES három funkciócsoportja (gyártás-, személyzet- és minőségirányítás) csak a legritkább esetben független egymástól. Egyrészt a gyártáshoz adott időpontban szükség van a megfelelő személyzetre; az igen drága emberi erőforrást a megfelelő helyen mindig a lehető leghatékonyabban kell felhasználni, másrészt a gyártás során keletkező termékek minőségét mindig ellenőrizni kell. Már ez a két összefüggés is
mutatja, hogy milyen fontos feladat a funkciócsoportok közötti kapcsolat megteremtése. Ez jelenti a MES horizontális integrációját, amely a lehető legszorosabbra fűzi a gyártás, a személyzetügy és a minőségirányítás közötti kapcsolatot. Ezt kétféleképpen lehet megteremteni: – a három funkciócsoport számára közös, integrált adatkezelés létrehozásával, illetve – olyan hatékony interfészek kialakításával, amelyek lehetővé teszik a három csoport adatainak gyors összevetését. Ebből adódóan a korszerű gyártás feltételeinek nem felelhet meg az a felfogás, amely több, egymástól független, szigetszerű rendszert tekint MES-nek. Az ilyen modellekben gyakran az ERP-t vagy az automatizálás szintjét tekintik a funkciócsoportok közötti integráció platformjának. Ez a megoldás megfelelhet az egyedi gyártást folytatóknak vagy azoknak, akiknek bőségesen van idejük a megrendelések lebonyolítására, de nem alkalmazható a korszerű, ügyfélorientált gyárakban. A MES mára a folyamatos tökéletesítés fontos eszközévé vált. Alkalmazásával javítani lehet a gyártás minőségét és gazdaságosságát, és nagyon fontos tökéletesítési potenciálokat lehet feltárni. Elsősorban a MES és a gyártási ponttábla (manufacturing scorecard, MSC) kombinációja eredményezheti fontos tökéletesítési intézkedések kidolgozását és megvalósítását.
A MES-sel kapcsolatos követelmények és feladatok A MES-sel mint informatikai rendszerrel, illetve mint az ERP-rendszerek és a termelésirányítás közötti összekötő kapoccsal szemben a következő globális követelmények fogalmazódtak meg: – biztosítania kell a termelés összes feltételét; ez vonatkozik az erőforrásokra (termelőeszközök, munkaerő), az anyagokra, a szervezeti és információs feltételekre; – biztosítania kell a termelési folyamat nagy rugalmasságát; erre különösen olyankor van szükség, amikor adott terméket nagyszámú változatban állítanak elő; – támogatnia kell a szállítási határidők betartását – korlátozott forgóeszköz-állomány mellett; – a termelési folyamatban fellépő zavarokat megfelelő intézkedésekkel ki kell küszöbölnie, annak érdekében, hogy az ERP által előírt termelési program (terv) teljesüljön;
– megfelelő, az anyagkészleteket minimumra csökkentő koncepcióval kell rendelkeznie a források jó hasznosítása és a többi költségtényező optimálása érdekében; – a folyamat és a termék valamennyi minőségi paraméterét megvalósító funkcióval kell rendelkeznie; – a folyamatban részt vevő valamennyi személy számára meg kell valósítania a termelési folyamat áttekinthetőségét, hogy szükség esetén, szabályozás céljából, mód nyíljon beavatkozásra a folyamat állapota–információ–reakció hatásmechanizmus-láncon. A MES-nek a következő lényeges feladatokat kell támogatnia: – a termelési folyamat előkészítéséhez szükséges valamennyi művelet (rendelések feldolgozása, források felhasználásának menetrendje) és operatív tevékenység (a források előkészítése, az anyagáramlás és a minőségi követelmények biztosítása stb.) megszervezését, – a termelési folyamatok végrehajtásának megtervezését, kezdeményezését, irányítását (folyamatos ellenőrzését), felülvizsgálatát, dokumentálását és értékelését. – információcserét a vállalatvezetés, az érintett rendszerek, valamint a termelési folyamat között. Mindebből nyilvánvaló, hogy a MES átfogó, komplex irányítási funkciót teljesít a szervezet és a termelési folyamat számára. Általában modulfelépítésű, integrált informatikai rendszer formájában alkalmazzák. Funkcióival a folyamat végrehajtásának három idődimenzióját fedi le. Ezek jellege: – prognosztikai: a termelési folyamat tervezése, – aktuális: a termelési folyamat szabályozása és irányítása, – visszatekintő: a termelési folyamat értékelése. Ennek a három nézőpontnak a MES keretein belül megvalósított iteratív összekapcsolása lehetővé teszi a folyamat végrehajtását („manufacturing execution”), oly módon, hogy az említett követelmények teljesüljenek. A MES-sel foglakozó amerikai szakmai szervezet (www.mesa.org) a 2. ábrán látható módon határozta meg a MES fő feladatait. A Német Mérnökök Egyesülete, a VDI ezzel szemben némiképpen szűkebben határozza meg a MES feladatait: – részletes tervezés és irányítás (pl. forrásigények tervezése, reagálás a termelési állapot változásaira és a zavarokra),
– termelési eszközök (pl. rendelkezésre állás, karbantartás), munkaerő (rendelkezésre állás, szakképzettség) és anyagok (pl. anyag lehívása, a termék útjának figyelése) kezelése,
ERP
részletes tervezés erőforrás-menedzsment A MES fő feladatai
személyminőségtermékdokumentumzetirányítás menedzsment irányítás menedzsment termékgondozás
teljesítményelemzés
folyamatirányítás
karbantartás
üzemi adatok gyűjtése
szabályozás/folyamat
2. ábra A MES szintjének fontosabb feladatai – minőségirányítás (pl. a termék és a termelési folyamat minőségét biztosító tevékenységek, előzmények tisztázásának lehetőségei), – adatok regisztrálása és feldolgozása (pl. események regisztrálása, adatok helyességének ellenőrzése, folyamatok állapotának állandó ellenőrzése), – kapcsolódási pontok kezelése (rendszerek csatlakozásának felülvizsgálata). – teljesítmény elemzése (pl. teljesítménymutatók kiértékelése, folyamatok és források értékelése), továbbá – információkezelés (pl. információk szolgáltatása, a dokumentálás kezelése).
MES megvalósítása és működése egy német autóipari beszállító vállalatnál A szerszámgyártás folyamata A német Galvanoform Gesellschaft für Galvanoplastik GmbH 1956 óta gyárt szerszámokat, elsősorban az autóipar, ezenkívül a repülőgépgyártás és fogyasztási cikkeket előállító vállalatok számára. Legfontosabb termékei galvanizálással készített présszerszámok, amelyekkel gépjárművek belső műanyagburkolatait fröccsöntéssel állítják elő. A vállalat 170 alkalmazottja kb. 12 000 m2 alapterületen, 50-től 50 000 literig terjedő térfogatú galvánfürdőkben egyedi vagy nagyon kis sorozatnagyságú gyártás keretében kiemelkedő minőségben és pontossággal készíti ezeket a termékeket. A minőség a Galvanoform esetében azt jelenti, hogy a kívánt felületi struktúrát a lehető legnagyobb pontossággal kell átvinni a negatív felületű szerszámokra. Ez különösen akkor fontos, ha a sorozatgyártású gépkocsitípusokhoz egynél több szerszámot kell készíteni a belső burkolati elemekhez. Ilyenkor az utólag gyártott szerszámoknak a típus teljes élettartama alatt minden szempontból pontosan meg kell egyezniük az esőként elkészítettel. Az első szerszám elkészítését bonyolult, többlépcsős modellezési folyamat előzi meg, amelynek kiindulópontja az ügyfél (megrendelő) által átadott modell, és amelynek során több köztes modellt készítenek el. Magának az első szerszámnak a gyártása is mindig több lépésből áll, számos kézi művelettel. Mindezek következtében a megrendelés beérkezésétől számítva az első szerszám kiszállításáig eltelő idő akár 24 hét is lehet. Évente több mint 600 szerszámot állítanak elő az üzemben, amihez összesen kb. 40 000 munkalépésre van szükség. Az erőforrások pontos tervezése ezért elengedhetetlen, és a költségek szempontjából is fontos. Meg kell tervezni a galvánfürdők egyenletes terhelését is. A termékekkel szembeni követelmények folyamatos változása miatt a gyártási folyamatnak rugalmasnak kell lennie. Ezek a követelmények a múltban ugyancsak megnehezítették a határidők, a munkaerő-felhasználás és az erőforrások tervezését. A korábbi informatikai rendszer korlátai A tervezési pontosság növelése érdekében nyolc évvel ezelőtt első lépésként a hagyományos gyártási tervtáblát saját fejlesztésű, az Excel táblázatkezelőre épülő megoldással váltották fel. Ez folyamatosan leképezte az ügyfelek által a megrendelésekben előírt értékeket, a gyártási
tervértékeket és a gyártástól visszajelzett, tényleges értékeket. Volt azonban számos alapvető jelentőségű hiányossága: – nem volt alkalmas valódi kapacitás- és határidő-tervezésre, – nem tudta visszaadni a szükséges tervezési műveletek összetettségét, – nem tette lehetővé több tervváltozatból álló előrejelzések előállítását, – nem tudta kellő mértékben és gyorsasággal leképezni a megbízásokban lévő paraméterek és a műszaki feltételek változásai miatt szükséges módosításokat, – nem voltak interfészek a fölérendelt ERP-rendszerhez, így nem lehetett megvalósítani az átfogó információrögzítést és -feldolgozást, – a folyamatadatokat először papírra rögzítették, majd manuálisan vitték be az Excelbe. A termelési volumen növekedésével ez a megoldás már nem tudta kielégíteni a határidők betartásával, a kapacitáskihasználással és a gyártási helyzet áttekinthetőségével szembeni, egyre szigorúbb követelményeket. Szükségessé vált egyrészt az ERP szintjén átfogó rendszer bevezetése, másrészt a finomtervezés, az üzemieszköz- és személyzetgazdálkodás feladatainak ellátására alkalmas, valamint az üzemi adatok gyűjtéséhez (BDE) kapcsolódó MES létesítése. Az új, átfogó informatikai rendszernek az Excelre épülő megoldás leváltása mellett még egy sor további funkciót kellett ellátnia: – az összes félkész és végtermék szállítási határidejének nagy biztonságú tervezését, – a munkaerőigényt és a dolgozóknak az egyes műhelyek közötti elosztását hosszú távra előre kell tervezni, – ugyanez vonatkozik a berendezéskapacitásra, elsősorban a galvánfürdőkre, – a termelési folyamatnak az összes szinten, a gyártástól a vállalatirányításig jól áttekinthetőnek kell lennie, amihez az információk megfelelő rendelkezésre állása és kiértékelése szükséges, – a megrendelések módosítását egyszerűen és gyorsan kell végrehajtani, úgy, hogy a tervek megváltoztatásával egyértelmű legyen az ügyfél számára, hogy milyen hatásai lesznek az adott módosításnak a szállítási határidőre, – a gyártási folyamatra vonatkozó tényleges adatokat egyrészt a megrendelések tény- és tervadatainak összevetésére, másrészt a hasonló projektekhez szükséges ráfordítások becslésére fel kell
használni. A gyártás alakulására vonatkozó terv- és tényadatok összevetésével a szűk keresztmetszetek felismerhetők, és a munkaerő-állomány és más erőforrások átcsoportosításával, a határidők módosításával megszüntethetők. Az új informatikai rendszer felépítése és működése Ezt az összetett célrendszert csak ERP-rendszerből, MES-ből és az utóbbihoz kapcsolódó BDE- (üzemiadat-gyűjtő) rendszerből álló integrált megoldással lehet teljesíteni (3. ábra). A Galvanoform az ERP-hez az IBeeS cég AFPS nevű ERP-rendszerét, MES-hez az InQu Informatics vállalat MES Suite-megoldását, annak középpontjában a f@stchain programmal választotta. Ezeket a SAE Stahl vállalat BDE-termináljai egészítik ki. letöltés - komissióadatok - törzsadatok (munkahelyi, személyzeti, munkaerő-elosztási adatok)
ERP AFPS termelési program tervezése munka-előkészítés, anyaggazdálkodás, kereskedelmi folyamatok
feltöltés - módosított törzsadatok - módosított komissióadatok - terveredmények - BDE/PZE-jelentések
MES
[email protected] részletes tervezés termelőeszközök kezelése személyzetirányítás csatlakozás a BDE-hez előírás (mikor, hol, melyik megrendelést, személyzet elosztása)
folyamat: a komissiózás lefolyása
visszajelzések (munka haladása, berendezések zavarai, személyzeti jelentések)
kb. 10 BDEkészülék
3. ábra A PPS, MES és BDE egyesített rendszere
Az AFPS olyan középvállalatok számára alkalmas ERP/PPSrendszer, amelyek gyártási struktúrája rugalmas, és amelyeknek követelmények széles spektrumát kell kielégíteniük. Ez a rendszer tartalmaz workflow-menedzsment és minőségirányítási modulokat, kialakításakor figyelembe vették a karcsú vezetés és a teammunka szempontjait. Az AFPS mint ERP/PPS-rendszer hozza létre és kezeli a projekt formájában hálózatba szervezett utasításokat (kommissiókat) a szerszámgyártás számára, ahol minden egyes utasítás megbízások (ún. intermedier termékek) hálózatát alkotja egyetlen egy szerszám legyártásához. Az AFPS-ben hetente többször végzik a projektek és utasítások „újraszabályozását”, és az új vagy módosított utasításokat naponta küldik el a MES-hez. A MES az AFPS után következő rendszer vagy szint, amely a következő tervezési kérdésekkel foglalkozik: – Hogyan kell elosztani a személyi kapacitásokat, vagyis milyen kapacitásokra van szükségük a műhelyeknek a határidők tartásához? – Hogyan kell a galvánfürdőket – figyelembe véve tényleges és tervezett galvánoldataikat – idő és terület szempontjából igénybe venni ahhoz, hogy az utasítások összesített folyamatát az előírt határidők betartásával lehessen végrehajtani. – Hogyan kell használni a többi berendezést? A MES magját képező f@stchain ezeknek a kérdéseknek a megválaszolására az AFPS-től átvett utasítások alapján kétféle tervezési tevékenységet végez: – A szükséges kapacitások tervezése. A szükséges értékek tervezésekor (tervadatok előállítása) az ERP-rendszer határidői alapján a rendszer megbecsüli a kapacitásigényeket és azok időbeli alakulását, elsősorban a bevethető személyzet által meghatározott műhelykapacitásokat. Ezt a rendszer tisztán statikus módon, a mindenkori „kapacitáskínálat” figyelmen hagyása nélkül végzi. – Kapacitástervezés. A tényleges kapacitások tervezésének alapja az ütemezés keretében az üzemeknek a személyzeti és műszakterv által meghatározott kapacitáskínálat és a galvánfürdők kapacitáskínálata. Ha a második lépésben, a kapacitástervezés során eltérés adódik a szükséges kapacitásokhoz képest, akkor az így előálló határidő-problémát adott utasításon belül a személyzeti kapacitás újraelosztásával és/vagy az intermedier termékek határidejének módosításával, és/vagy
az utasítások fontossági sorrendjének módosításával oldják meg. Adott esetben mind a két tervezési szinten többciklusú közelítéses eljárást alkalmaznak. A kapacitástervezés eredményeit az üzemiadat-gyűjtés (BDE-) termináljaihoz továbbítják. Ezek részben hagyományos BDE-terminálok, részben PC-n futó Windows-BDE-programok. Innen jelzik vissza az egyes munkafolyamatok kezdetét és végét, valamint a berendezésekben fellépő zavarokat. A BDE által küldött tényadatok alapján mindig jól látható, hogy az adott szerszám a gyártási folyamatban hol tart. Nagyon fontos, hogy az állapotra és előrehaladásra vonatkozó jelzéseket azonnal bevigyék a napi újratervezésbe, mert így a f@stchain által előállított tervvázlatok mindig a tényleges folyamatadatok alapján készülnek. A BDE-nek a gyártási folyamat előrehaladására vonatkozó jelentéseit beviszik a szükséges és tényleges kapacitások tervezésének grafikus felületeibe az összehasonlítás és kiegyenlítés érdekében. Így mindig nyomon követhető, hogy a tervezetthez képest hogyan alakul a gyártási folyamat. A gyártás informatikai leképezésének és felügyeletének köszönhetően a problémák időben felismerhetők, a termelőberendezések kihasználtsága optimalizálható. A f@stchain fő jellemzői A fejlesztési, módosítási és integrációs idők csökkentése érdekében a f@stchain a Microsoft .NET technológia platformjára épül. Ez a platform a fejlesztésben és alkalmazásban egy sor technológiai előnyt nyújt, pl. nagyfokú megbízhatóság, felhasználóbarátság és további hardverlehetőségek támogatása. A f@stchain nem zárt, merev termék, hanem építőszekrényszerű megoldás, amely az üzemi feltételeknek és folyamatoknak megfelelően, rugalmasan alkalmazható. A Galvanoformnál úgy alakították ki a f@stchain-alkalmazást, hogy az egészen specifikus, felhasználóorientált igényeket elégít ki. A felhasználók igényei szerint kialakított szűrőmechanizmusoknak köszönhetően minden felhasználó csak a rá tartozó információkat kapja meg. Ennek következtében az üzemekben a művezetők mindig azokat a friss információkat kapják meg a megrendelésekről, az időadatokról és a határidőkről, amelyekre valóban szükség van. Összeállította: Liebner Anikó Kletti, J. : Mehr Wirtschaftlichkeit mit Manufacturing Execution Systems. = Zeitschrift für Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 101. k. 1–2. sz. 2006. febr. p. 48–51.
Strohmeyer, S.: Management der Einzel- und Kleinseriefertigung. = Zeitschrift für Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 101. k. 1–2. sz. 2006. febr. p. 53–57. Bendeich, E.; Strohmeyer, S.: Produktionsplanung und -steuerung aber wie? = Zeitschrift für Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 99. k. 10. sz. 2004. p. 538–543. Sauer, O.: Entwicklungstrends von MES-Systeme am Beispiel der Automobilindustrie. = Zeitschrift für Wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 99. k. 9. sz. 2004. 511–514.
BME OMIKK
LOGISZTIKA Kéthavonta az egértől a Boeingig.
[email protected] ▪ 061/ 457 53 22
