PRO ZVÝŠENÍ EFEKTIVITY VÝROBY
OBLASTI VYUŽITÍ MES PHARIS®: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
SBĚR DAT Z CNC STROJŮ, ZASÍŤOVÁNÍ STROJŮ DNC SÍTĚ ODVODY PRÁCE PŘÍMO U CNC STROJE, VYUŽITÍ VÝROBNÍCH TERMINÁLŮ OEE, KLÍČOVÉ VÝROBNÍ UKAZATELE VIZUALIZACE VÝROBY ŘÍZENÍ ÚDRŽBY KAPACITNÍ PLÁNOVÁNÍ VÝROBY SPRÁVA TPV ŘÍZENÍ A SLEDOVÁNÍ VÝROBNÍCH ZAKÁZEK UNIS, a.s., Jundrovská 33, 624 00 Brno, Czech Republic, tel.: +420 541 515 603, fax: +420 541 210 361 www.pharis.cz, e-mail:
[email protected]
www.unis.cz
VÝROBNÍ SYSTÉM PRO KOVOOBRÁBĚNÍ
MES PHARIS® – OBECNÝ POPIS
MANUFACTURING EXECUTION SYSTEM (MES) PHARIS® je výrobní informační systém společnosti UNIS, a.s. Pokrývá komplexní spektrum funkcí umožňující optimalizovat výrobní proces počínaje zadáním a plánováním výroby, řízením výroby, přes sledování jednotlivých zakázek a detailní dokladování jejich průběhu, až po závěrečné propouštění finálních výrobků nebo polotovarů. Jedná se o informační systém spadající do kategorie výrobní informační systémy, tedy tvoří rozhraní mezi CNC stroji a podnikovým ERP systémem (SAP, NAVISION, K2, QI, HELIOS, ENTRY …). Výrobní systém PHARIS® využívá on-line komunikaci s CNC stroji. Zajišťuje sběr cyklů, stavů stroje včetně možnosti centrálního nahrávání CNC programů do/z CNC strojů (DNC). Hlavním úkolem výrobního systému PHARIS® je zefektivnění výrobních procesů v kovoobráběcích provozech, elektronizace výrobní dokumentace a zajištění dokladování výrobního procesu ve formě Elektronického záznamu o zakázce. MES PHARIS® slouží jako nástroj k prokazování kvality nejen finálních výrobků, ale také jednotlivých operací rozpracované výroby včetně dokladování použitých materiálů a personálu podílejícího se na výrobních operacích zakázky. MES PHARIS je vhodný pro nasazení do sériových výrob přesných kovových součástí, ale také pro malosériové nebo zakázkové výroby. Jedná se o webový modulární systém. Zákazník si volí jednotlivé moduly dle potřeby. Od nejjednoduší konfigurace zajišťující sběr dat a nahrávání CNC programů až po komplexní konfiguraci výrobního systému pokrývající celý výrobní proces, tj. naplánování zakázky, řízení výroby, sledování rozpracovanosti zakázek, závěrečné propuštění výrobků a hodnocení výroby.
2
3
MES PHARIS® – PŘEHLED PRODUKTU
ODVODY PRÁCE (SHODNÉ, NESHODNÉ KUSY, TYPY NESHOD)
TPV (TECHNOLOGICKÉ POSTUPY)
ERP SYSTÉMY ■ ■ ■ ■ ■ ■
HELIOS QI ENTRY NAVISION K2 SAP …
VÝROBNÍ PŘÍKAZY
VÝROBNÍ ZAKÁZKY
SKUTEČNÁ SPOTŘEBA MATERIÁLU
PODPŮRNÉ ČÍSELNÍKY (STROJE, NÁSTROJE, ZAMĚSTNANCI, MATERIÁLY …)
4
KAPACITNÍ PLÁNOVÁNÍ
FRONTA PRÁCE (NAPLÁNOVANÉ VÝROBNÍ OPERACE, PRACOVNÍ POSTUPY …)
SOUBOROVÉ PŘÍLOHY (SEŘIZOVACÍ LISTY, KONTROLNÍ LISTY, KATALOGY VAD, DWG, VIDEO)
ŘÍZENÍ A SLEDOVÁNÍ VÝROBY
SBĚR CYKLŮ
SLEDOVÁNÍ STAVŮ CNC STROJŮ (AUTOMATICKÝ CYKLUS, SEŘIZOVÁNÍ, PORUCHA …)
. . .
ÚDRŽBA CNC PROGRAMY (UPLOAD / DOWNLOAD CNC PROGRAMŮ)
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
SBĚR DAT Z CNC STROJŮ, DNC ODVODY PRÁCE U CNC STROJŮ, VYUŽITÍ VÝROBNÍCH TERMINÁLŮ OEE, KLÍČOVÉ VÝROBNÍ UKAZATELE VIZUALIZACE VÝROBY: ČASOVÁ OSA JAKO DOHLEDOVÝ NÁSTROJ – ČTĚTE VÍCE NA STRANĚ 11 ŘÍZENÍ ÚDRŽBY KAPACITNÍ PLÁNOVÁNÍ EFEKTIVNÍ ŘEŠENÍ VÍCESTROJOVÝCH A VÍCESTOLOVÝCH OBSLUH
5
KOMUNIKACE MES PHARIS® S CNC STROJI
Přímé propojení výrobního systému PHARIS® a CNC strojů je závislé na typu komunikace, kterou podporuje konkrétní CNC stroj. Vybrané možnosti využití komunikace MES PHARIS® a CNC strojů: ■ ■ ■ ■ ■
Sledování aktuální délky cyklu. Centrální řízené nahrávání schválených CNC programů do/z CNC strojů. Sběr stavů CNC strojů (porucha, servis, cyklus...). On-line evidence cyklů s návaznosti na správu nástrojů, zařízení. Monitorování detailních výrobních parametrů stroje a programu.
Výrobní systém PHARIS® je rovněž otevřený pro komunikaci s okolními zařízeními (hloubičky, drátové řezačky, frézy, měřicí zařízení a další).
Příklady realizovaných připojení CNC strojů: ■ Připojení přes stávající řídicí systém zařízení. ■ Připojení přes protokol zařízení. ■ Připojení přes svorkovnice. ■ Dovybavení stroje čidly. ■ Sběr digitálních i analogových signálů.
APLIKAČNÍ SERVER VÝROBNÍ SYSTÉM PHARIS®
■ CENTRÁLNÍ ÚLOŽIŠTĚ CNC PROGRAMŮ ■ CENTRÁLNÍ ÚLOŽIŠTĚ TECHNOLOGICKÝCH PARAMETRŮ
LAN
6
SPRÁVA CNC PROGRAMŮ, ŘEŠENÍ DNC SÍTÍ Systém PHARIS® obsahuje centrální evidenci CNC programů. Základní entitou této evidence jsou CNC programy, u kterých systém eviduje vazbu na CNC stroj a výrobek. Systém nabízí možnost verzování CNC programů. Jednotlivé verze jsou v systému historizovány a je možné se k nim vracet. U každého CNC programu se evidují základní atributy jako např. Název, Verze, Popis, Souborovou přílohu reprezentující samotný program. Nahrávání a stahování CNC programů do strojů může probíhat s využitím mobilních nebo stacionárních výrobních terminálů. Operátor identifikuje stroj, výrobek a CNC program, který má být do (nebo z) CNC stroje přenesen, a provede akci.
Centrální správa CNC programů je implementována se striktními požadavky standardů managementu jakosti dodavatelů pro automobilový průmysl. V rámci těchto standardů splňuje požadavky na tvorbu, schvalování a centrální řízenou distribuci CNC programů do CNC strojů.
CENTRÁLNÍ ÚLOŽIŠTĚ CNC PROGRAMŮ
7
VYUŽITÍ VÝROBNÍCH TERMINÁLŮ, ODVODY PRÁCE
Zavedení výrobního systému PHARIS® do výroby obvykle (není podmínkou) předchází vybavení provozu výrobními terminály, které nabízejí obsluze následující funkcionality: ■ Výběr a přihlášení se k naplánované výrobní operaci. ■ Odvody práce (počty kusů, včetně neshodné výroby a typu neshody). ■ Zobrazování výrobní dokumentace spojené s právě probíhající operací zakázky (katalog vad, instruktážní video, seřizovací list, kontrolní list, balicí list, dwg …). ■ Přihlásit se k prostoji (špatný vstupní materiál, porucha nástroje, výpadek energie …). ■ Časová predikce dokončení zakázky, zobrazení skluzu (+/-). ■ V případě přihlášení do servisního režimu nabízí terminál možnost nahrávat/stahovat aktuální schválený CNC program. ■ Zobrazení normované a aktuální délky posledního cyklu. ■ Evidence výměn nástrojů. ■ Zobrazení přehledu odvedené práce. Dle standardů managementu jakosti dodavatelů pro automobilový průmysl MES PHARIS® nabízí evidenci proškolených uživatelů na výrobní operaci. MES PHARIS® nedovolí přihlášení na operaci obsluze, která nebyla na výrobní operaci proškolena.
MOBILNÍ VÝROBNÍ TERMINÁLY Pro snadnou, efektivní a operativní práci ve výrobě je vhodné využít mobilní výrobní terminál. Jedná se obvykle o klienta PDA s WiFi připojením, popř. čtečkou RFID tagů. Funkcionality dostupné v rámci aplikace PHARIS® MINI CLIENT: ■ ■ ■ ■
8
Odesílání a přijímání výrobků do/z kooperace. Správa a evidence nástrojů. Zadávání spotřeby materiálu (šarže materiálu …). Odvádění hotové výroby na sklad.
ODVODY PRÁCE Odvod práce na výrobním terminálu plně nahrazuje manuální vyplňování předtištěných formulářů, při kterém dochází k chybovosti a časovým prodlevám. Zastaralý a neefektivní způsob odvodů práce přes formuláře rovněž vyžaduje ruční přepisování dat z formulářů do nadřazeného ERP systému. Odvod práce přes výrobní terminály vede k úplnému nahrazení osob zodpovědných za vykazování a odpadá veškeré ruční přepisování odvodů do nadřazeného systému. Pro odvod neshodné výroby nabízí výrobní terminál on-line zobrazení katalogu vad. Obsluha CNC stroje má na terminálu MES PHARIS® možnost snadného odvádění výroby, včetně neshodné výroby, popř. výběru typu neshody. Počet odvedených kusů je automaticky kontrolován s počtem cyklů stroje. Výhodou odvádění výroby na terminálu je automatický on-line přenos odvedené práce do ERP systému. Ke každému odvodu práce se rovněž ukládá identifikace obsluhy, která odvod provedla. Systém zohledňuje práci jedné obsluhy na více strojích ve stejném čase, tzv. vícestrojová obsluha. Současně také dokáže efektivně řešit práci jedné obsluhy na více výrobních operacích na jednom stroji souběžně, tedy provádění několika operací současně na jednom stroji.
ŘÍZENÁ VÝROBNÍ DOKUMENTACE, BEZPAPÍROVÁ VÝROBA MES PHARIS® řeší komplexní distribuci výrobní dokumentace v elektronické podobě. Cílem tohoto řízeného procesu je zajištění aktuální a schválené výrobní dokumentace snadno dostupné na obrazovce výrobního terminálu přímo u CNC stroje. Dokumentaci je možné členit do uživatelsky definovaných skupin. Následně je možné jednotlivé dokumenty přiřadit k CNC stroji, technologickému postupu nebo výrobní operaci.
Přínosy plynoucí ze zavedení procesu řízené výrobní dokumentace: ■ Nahrazení papírových dokumentů elektronickou formou. ■ Dostupnost aktuální a schválené výrobní dokumentace na výrobních terminálech přímo u CNC stroje. ■ Snadné zanášení změn do výrobní dokumentace na centralizovaném místě. ■ Možnost delegování zodpovědných osob za přípravu dokumentace. ■ Zajištění přístupu k výrobní dokumentaci pouze pro oprávněné osoby.
Náhled na obrazovku výrobního terminálu
9
VIZUALIZACE VÝROBNÍCH PROVOZŮ
Vizualizaci výroby reprezentuje interaktivní webová stránka na serveru MES PHARIS®, využívající on-line konektivitu na CNC stroje, ke které se připojujeme z libovolného dostupného místa v síti přes webový prohlížeč.
Vizualizace výroby slouží uživatelům MES PHARIS® k základnímu sledování stavů (režimu) CNC strojů. Vizualizace výroby může obsahovat technologická i výrobní data. Úkolem vizualizace výroby je poskytnout rychlý a přehledný on-line náhled na výrobu. Je dostupná na klientských stanicích, popř. na velkoplošných obrazovkách přímo ve výrobních halách. Barevné odlišení stavů jednotlivých strojů a grafická prezentace výrobních veličin jsou oblíbenou formou pro přehledové znázornění výroby.
Vizualizace výroby nabízí možnost zobrazení následujících informaci: ■ Režim stroje (vypnutý, servis, automat, porucha...). ■ Aktuální délka cyklu. ■ Výrobní data (identifikace zakázky, plán, vyrobeno, zmetky, obsluha ...).
Silnou stránkou tohoto modulu je možnost uživatelské tvorby vizualizace výroby. Zákazník má možnost sám v příjemném uživatelském prostředí systému PHARIS® obrazovky vytvářet. Pozadím vizualizace výroby bývá obvykle layout výrobních prostor.
10
ČASOVÁ OSA – DOKONALÉ ZPRŮHLEDNĚNÍ VÝROBY
ČASOVÁ OSA Oblíbeným dohledovým nástrojem určeným pro řídicí pracovníky ve výrobě je Časová osa. Nabízí možnost okamžitého získání on-line přehledu nad činností operátorů při současném zobrazení činnosti strojů včetně pohledu do historie. Jedná se o moderní způsob hodnocení obsluh CNC strojů. Řídicím pracovníkům se tak dostává do rukou nástroj pro rychlé odhalení prostojů a neproduktivních časů operátorů a CNC strojů. Nástroj je využíván především pro hodnocení efektivity např. předchozích směn. V kombinaci se zobrazením Časové osy na velkoplošné obrazovce bývá Časová osa využívána jako primární zdroj informací při poradách. Časovou osu je možné on-line “zoomovat“ od jednotek dnů až na úroveň sekundy pro případnou kontrolu aktuální a normované doby cyklu.
Pro uživatelsky zvolenou skupinu CNC strojů systém umožňuje graficky zobrazovat na dynamické časové ose souhrnně následující informace: ■ ■ ■ ■ ■
Jednotlivé události zařízení (automatický cyklus, porucha, seřízení …) a dobu trvání události, prostoj a typ prostoje, aktuální a normovaná doby cyklu, identifikaci operátora, identifikaci zařízení.
Náhled na obrazovku hodnocení personálu
11
OEE, KLÍČOVÉ VÝROBNÍ UKAZATELE
Výrobní informační systém PHARIS® nabízí modul „Klíčové výrobní ukazatele“, který poskytuje souhrnný pohled na ukončenou výrobu. Výsledky analýz lze zobrazit v grafické podobě, tabulky popř. reportu. Současně mohou být data exportována pro další použití do formátů XML a CSV. Mezi nejčastěji používané ukazatele patří následující: ■ OEE – hodnocení efektivity výrobních zařízení a prostojů ■ BGE – genealogie (rodokmen) zakázky ■ Hodnocení personálu – hodnocení výkonnosti, kvality a prostojů ■ Hodnocení cyklů, hodnocení historie cyklů stroje – počet, střední doba cyklu, maximální doba cyklu, minimální doba cyklu ■ Vyhodnocení zakázek – kvalitativní a kvantitativní charakteristiky dle uživatelsky zvolených hledisek (analýzy shodné a neshodné výroby)
OEE (OVERALL EQUIPMENT EFFECTIVENESS) – EFEKTIVITA VÝROBNÍCH ZAŘÍZENÍ Efektivita výrobních zařízení v MES PHARIS® je zaměřena na sledování a vyhodnocování zařízení za určité časové období, např. za poslední rok, měsíc nebo pracovní směnu. Na základě sledování a vyhodnocení výrobních zařízení lze pak zpětně dohledat a i predikovat chování zařízení při výrobě, definovat dopady zařízení na samotnou výrobu, případně přizpůsobit výrobní plány výrobním kapacitám. Sledování vytíženosti a efektivity CNC strojů v MES PHARIS® slouží rovněž jako efektivní nástroj pro vyhledávání úzkých míst ve výrobě. Modul poskytuje výpočty pro včasnou prediktivní reakci na potenciální kapacitní problém. Při včasném odhalení kritických úzkých míst ve výrobě je management schopen včas reagovat a řešit s předstihem nedostačující kapacitu a přetíženost CNC strojů, na druhou stranu MES PHARIS® upozorní na nevyužitá, tedy provozně ekonomicky nákladná zařízení. Jako nezbytnou doplňkovou funkcionalitu pro správný výpočet OEE využívá systém PHARIS® tzv. Pracovní kalendáře, které obsahují definici Dostupnosti jednotlivých CNC strojů.
12
ŘÍZENÍ ÚDRŽBY
Modul Údržba slouží k vedení elektronického deníku, plánování údržby zařízení a automatické vyhodnocování vzniku požadavku na údržbu na jednotlivých zařízeních. Součástí MES PHARIS® je komplexní správa výrobních zařízení a jejich událostí. Výrobním zařízením může být libovolné technologické zařízení – CNC stroj, hloubička, drátová řezačka, měřicí přístroj a jiné. Jednotlivé stavy výrobních zařízení jsou do provozního deníku přenášeny automaticky, popř. jsou zadávány manuálně. Systém PHARIS® automaticky hlídá naplánované požadavky na údržby, automaticky vyhodnocuje podmínky pro vznik požadavku na údržbu a obsluhu na ně příslušně upozorňuje (email, interní zpráva MES PHARIS®, SMS). MES PHARIS® nabízí funkcionality pro sledování a hodnocení průběhu údržby zařízení. Jednotlivá zařízení a pracoviště je možné členit do uživatelsky definovatelných skupin do tzv. Modelů údržby. Model údržby je uživatelským filtrem nad zařízeními, která jsou zahrnuta do údržby.
Možnosti modulu Údržba: ■ Evidence a správa výrobních zařízení, hierarchické členění zařízení a pracovišť, tvorba vlastních modelů údržby. ■ Logické členění zařízení do skupin dle typů zařízení. ■ Plánování termínů kalibrací, údržby, seřízení. ■ Automatické načítání počtu cyklů, motohodin. ■ Možnost operativního nahlédnutí do historie oprav konkrétního zařízení. ■ Ke každému výrobnímu zařízení mohou být připojeny souborové přílohy (návod k obsluze, servisní list, kalibrační list, technický list, fotodokumentace zařízení, schémata zapojení a další). ■ Automatické upozorňování zvoleného uživatele na plánovanou událost nebo alarm (formou email, SMS, klient) v definovaném předstihu. Tyto události jsou dále evidovány a vedeny v elektronickém provozním deníku. ■ Využití napojení na stroje pro automatické zaznamenávání jejich stavů do provozního deníku zařízení. ■ Bilance nákladovosti oprav (strávený čas údržby, popř. servisního technika, ceny …). ■ Evidence a správa pracovních postupů.
13
KAPACITNÍ PLÁNOVÁNÍ (STŘEDNĚDOBÉ A KRÁTKODOBÉ)
MES PHARIS® nabízí volitelný modul detailního krátkodobého a střednědobého kapacitního plánování. Modul Plánování optimalizuje výpočet plánu na základě kritických výrobních podmínek. Napomáhá matematickými modely určit a simulovat optimální využití výrobních zdrojů – CNC strojů, popř. dalších zařízení dle zvolených kriterií. Výpočet optimálního plánu vychází z předdefinovaných technologických postupů, u kterých je definovaný předpokládaný čas trvání pro jednotlivé operace, specifikace seřizovacích časů, potřebných materiálů a obalových jednotek, CNC strojů a dalších zařízení podílejících se na daných operacích a další. Systém vypočítá optimální plán, který zobrazí na časové ose a kalendáři zobrazujícím jednotlivé operace. Systém uživatele upozorňuje na kritická místa a umožňuje uživatelsky jednoduchou formou editaci plánu jednotlivých zakázek v grafickém rozhraní systému. Výpočet plánu trvá obvykle v řádu desítek sekund, přičemž v průběhu výpočtu pracuje v řádu desetitisíců variant. Po simulaci a vygenerování množiny optimálních plánů, plánovač vybírá, edituje a přijímá posouzenou variantu za výrobní plán.
Modul Plánování výrobního systému MES PHARIS® úzce spolupracuje s dostupnými informacemi v podnikovém informačním systému ERP a nabízí následující funkcionality: ■ Zobrazení pohledu na plán přes zdroje. ■ Výběr zdrojů pro zaplánování. ■ Výběr multizdrojů pro zaplánování. ■ Výběr výrobních zakázek pro zaplánování. ■ Editace výrobní zakázky. ■ Nastavení plánu (optimalizace plánu). ■ Výpočet a simulace plánu. ■ Editace výrobního plánu.
Systém nabízí několik optimalizačních mechanismů výpočtu výrobního plánu od rychlé alokace zdrojů s validací vstupních kriterií, až po využití principu genetických iteračních algoritmů pro nalezení optimálního plánu. Dále je rovněž možné kombinovat metody levo-stranného a pravo-stranného plánování v závislosti na upřednosťovaném termínu dokončení zakázky.
14
VYBRANÉ REFERENCE UŽIVATELŮ MES PHARIS®
KOVOKON POPOVICE S.R.O. SÉRIOVÁ VÝROBA PŘESNÝCH KOVOVÝCH SOUČÁSTÍ Výrobní systém PHARIS zajišťuje komplexní sledování a řízení procesů kovoobráběcího provozu a plní následující úlohy: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Řešení komunikace s CNC stroji. Monitoring stavu výrobních zařízení (servis, porucha, automatický cyklus, ...). Obousměrné centrální nahrávání CNC programů (řešení DNC). Komplexní správa TPV. Kapacitní plánování zakázek. Řízení výrobního procesu. Správa údržby. Elektronické provozní deníky zařízení. Sledování rozpracovanosti jednotlivých zakázek. On-line odvody práce. Elektronizace průvodní výrobní dokumentace. Řešní komunikace s ERP QI. Hodnocení výroby a efektivity výrobních zařízení (KPI, OEE, Časová osa). Hodnocení efektivity operátorů. Vizualizace výrobních hal. Dodávka výrobních terminálů.
ROBERT BOSCH ČESKÉ BUDĚJOVICE LISOVNA PLASTŮ MES PHARIS plní následující úlohy: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
Řešení on-line oboustranné komunikace se vstřikovacími lisy Engel a Arburg, sběr dat. Řešení technologické sítě. Komplexní správa výrobních programů. Správa, evidence a údržba forem. Dodávka mobilní PDA aplikace (PHARIS mobile client) s WiFi a čtečkami RFID pro Správu forem a centrální řízené nahrávání výrobních programů do vstřikovacích lisů. Hodnocení efektivity výrobních zařízení (OEE). Modul Řízení údržby. Technologické obrazovky – grafická vizualizace výroby. Historizace výrobních parametrů ze vstřikovacích lisů, on-line trendy výrobních parametrů, možnost vzdáleného zobrazení protokolu změn nastavení vstřikolisů, alarmování. Kompletní zavedení RFID identifikace forem a vstřikolisů.
15
ERP
SBĚRNÉ MÍSTO
ETHERNET
UNIS, a.s. Jundrovská 33 624 00 Brno Czech Republic tel.: +420 541 515 603 fax: +420 541 210 361 web:
www.pharis.cz www.unis.cz
e-mail:
[email protected]
