«К.У.П.О.Л.» — система управления производственными процессами для «Индустрии 4.0»

«К.У.П.О.Л.»: начало

«Индустрия 4.0» (рис. 1, 2) формирует понимание причин и деталей происходящих производственных процессов, позволяет строить прогнозы на основании имеющихся цифровых данных и предвидеть реакцию систем в случае изменения условий внешней среды.

Рис. 1. Технологические компоненты «Индустрии 4.0»

В 2015 г., предвидя основные тенденции развития промышленности, разработчики компании «Диполь» решили создать современную MES и таким образом стать составляющей «Индустрии 4.0». Идея воплотилась в «К.У.П.О.Л.» — комплекс управления производством и организация логистики. На всем протяжении создания этого продукта разработчики отслеживали тенденции развития рынка и пополняли систему новыми возможностями и функционалом, расширяя горизонты применения и доступный уровень интеграции.

Рис. 2. Этапы развития «Индустрии 4.0»

Другое ключевое событие для системы «К.У.П.О.Л.» — прохождение регистрации в Роспатенте и получение Свидетельства о регистрации программ ЭВМ № 2019618034 и № 2019618297.

Что такое «К.У.П.О.Л.»

«К.У.П.О.Л.» является программной средой, объединяющей инженерно-технические подразделения, снабжение, склад, рабочие места и технологическое оборудование посредством локальной вычислительной сети предприятия и позволяющей проводить оперативное управление производственным циклом изготовления изделий (рис. 3).

Рис. 3. Функциональная схема системы управления «К.У.П.О.Л.»

Система «К.У.П.О.Л.» позволяет:

• вести каталоги конструкторской и технологической документации по изделиям, инструменту и оборудованию;
• вести подготовку производства изделий электронной радиопромышленности;
• разрабатывать маршруты изготовления изделия между цехами, участками и рабочими местами;
• регламентировать доступ к работе в системе согласно ролям и квалификации персонала предприятия;
• обеспечивать следование маршрутам изготовления и соблюдение технологической дисциплины на предприятии;
• вести календарное планирование перед размещением изделия на производстве;
• хранить информацию о каждом произведенном изделии, его комплектующих и извлекать ее для анализа причин отказов («прослеживаемость»);
• вести складской учет изделий и комплектующих как в процессе подготовки производства, так и в процессе изготовления на рабочих местах (адресное хранение);
• вести учет допустимых замен как самих комплектующих изделия, так и их поставщиков;
• взаимодействовать с любым технологическим оборудованием напрямую: отправлять готовые программы из файлового хранилища системы, вести ревизии управляющих программ, формировать задание для работы в программных средах оборудования (при наличии возможности в ПО оборудования), а также осуществлять сбор данных по изготовлению изделий;
• проводить интеграцию с существующими программными средами (имеет собственный API-интерфейс для взаимодействия с системой извне).

Высокий уровень интеграции «К.У.П.О.Л.» в программные среды предприятий обеспечивает бесшовное ведение баз данных систем, а также управление производственными процессами в сборочных цехах и на участках с контролем каждого рабочего места и всего технологического оборудования. Встроенная система технической поддержки отправляет отчеты в режиме онлайн, а наличие API дает возможность взаимодействовать с системой из внешних программных сред без привлечения разработчиков.

В числе достоинств данной системы можно назвать ее гибкую структуру, позволяющую применять только необходимый функционал, а по мере усложнения производственных задач задействовать новые функции системы.

Основные компоненты системы «К.У.П.О.Л.»

Подготовка производства

Главная цель этого этапа заключается в наполнении справочников информацией для ее применения в основном компоненте системы «К.У.П.О.Л.», в котором происходят построение технологического маршрута и передача всех необходимых данных по изготовлению изделий в программные оболочки автоматизированных рабочих мест исполнителей (сборщиков, монтажников, комплектовщиков и др.).

Рис. 4. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Структура предприятия, места хранения, контрагенты и другая информация о производстве

Загрузка в справочники (рис. 4–6) осуществляется на этапе внедрения системы и настройки взаимодействия системы «К.У.П.О.Л.» с внешним ПО предприятия.

Рис. 5. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Справочники материалов, инструмента, комплектации и оборудования

Рис. 6. Основные справочники и каталоги системы «К.У.П.О.Л.». Каталоги изделий и технологических процессов. Библиотеки операций и квалификаций сотрудников

Основой системы «К.У.П.О.Л.» является редактор технологических процессов (рис. 7) с визуальным построением маршрута и расширенными настройками каждой операции.

Рис. 7. Вид редактора технологического процесса

На данном этапе подготовки производства в каждой операции объединяется информация из всех справочников и прописывается вся технологическая цепочка изготовления изделия. Для каждой операции система предоставляет возможность прикрепить электронную сопроводительную документацию, технологические инструкции для исполнителя, описать основные требования и условия выполнения операции.

После запуска данных об изготовлении изделия по технологическому маршруту информация из операций маршрута доставляется исполнителям непосредственно на рабочие места в программную оболочку автоматизированного рабочего места.

Управление производством

В данном компоненте на основании технологического маршрута изготовления изделия проводится формирование заказа, планирование работы производства и запуск партий в работу (рис. 8).

Рис. 8. Формирование заказов и партий и запуск их в производство через АРМ диспетчера

Далее задача поступает на рабочее место диспетчера, где проводится распределение производственных мощностей по каждой конкретной операции технологического процесса (рис. 9). На основании данных диспетчеризации задание на изготовление вместе с сопроводительной документацией переводится в программную оболочку рабочего места исполнителя.

Рис. 9. Календарное планирование производства распределение производственных мощностей по операциям

Для планирования производства и выявления узких мест в распоряжении сотрудников предусмотрен календарный планировщик. После старта партии имеется возможность провести анализ загрузки оборудования и оценить загрузку оборудования и рабочих мест. Полученные данные характеризуют временные затраты, необходимые для исполнения отдельной операции или всего заказа.

Управление складом

Основная задача складского учета в системе «К.У.П.О.Л.» — сбор статистики по текущей ситуации с комплектацией и организация адресного хранения комплектующих и готовых изделий (рис. 10).

Рис. 10. Функционал складского учета в системе «К.У.П.О.Л.»

Опираясь на структуру предприятия и информацию по местам хранения, склад имеет возможность распределять выданную производству комплектацию по рабочим местам, оборудованию и вести учет готовых изделий с привязкой их к местам хранения (рис. 11). Таким образом, организуется адресное хранение выданной комплектации и учет ее расхода по мере выполнения операций при изготовлении.

Рис. 11. Основные журналы и справочники складской системы «К.У.П.О.Л.»

В статье рассмотрен только основной функционал системы управления «К.У.П.О.Л.». Эта разработка будет совершенствоваться в дальнейшем.

Десять ключевых возможностей системы позволят сделать производство более гибким и улучшить контроль за процессами:

• Составление и соблюдение технологического маршрута.
• Прослеживаемость изделий, поставщиков и процессов.
• Адресное хранение комплектующих изделий.
• Планирование производства и партийный контроль.
• Сбор данных со сборочных линий и аналитика.
• Складской учет и управление запасами.
• Диспетчеризация процессов.
• Автоматизация рабочих мест и технологическая поддержка.
• Прямая интеграция с технологическим оборудованием.
• Интеграция с программным окружением производства.

Преимущества перед аналогичными системами:

• Структура и пользовательский интерфейс системы «К.У.П.О.Л.» поможет самостоятельно расширить функционал и увеличить глубину проникновения в процессы предприятия без особых знаний в программировании.
• Техническая и технологическая поддержка компании «Диполь» позволит учесть все потребности пользователя как на этапе внедрения системы, так и в процессе эксплуатации.

С внедрением системы управления производством «К.У.П.О.Л.» предприятие приблизится к «Идустрии 4.0» и сможет выгодно отличаться на фоне конкурентов.