Czego potrzebuje dział produkcji? Systemy ERP to nie wszystko. Potrzebne są łączniki między ERP a produkcją, które zapewnią jej wizualizację oraz transport danych do systemu ERP
Po raz drugi podjęliśmy próbę penetracji polskiego rynku systemów MES (Manufacturing Execution System) do sterowania produkcją (dosłownie: Nadzoru Wykonania Produkcji), SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) do zbierania danych z produkcji i ich wizualizacji oraz HMI (Human Machine Interface) – zapewniających bezpośredni kontakt operatora z maszyną.
W badaniu Aberdeen Group z maja 2006 r. 52% respondentów używających systemów ERP stwierdziło, że niezwykle trudno uzyskać prawdziwy obraz stanu rzeczy na produkcji. Lukę między ERP a halą produkcyjną zapełnia system MES. Podczas gdy systemy ERP wykorzystuje w skali światowej około 72% przedsiębiorstw, tylko 35% stosuje systemy MES.
– Europa podąża śladem USA, a Polska podąża za Europą – uważa nasz ekspert z firmy Astor. – Należy w związku z tym brać pod uwagę kilka lat przesunięcia w rozwoju rynku w Polsce względem rynku amerykańskiego. Trendy te przenikają do Polski najszybciej poprzez procesy standaryzacji rozwiązań w warstwie MES w dużych koncernach.
Zestawienie razem oferty systemów MES, SCADA oraz HMI nie jest może najszczęśliwszym rozwiązaniem, ale gdy zaczęliśmy penetrować rynek, okazało się, że w Polsce działających tego typu systemów nie ma tak wiele. W dodatku w samej sferze produkcyjnej, dla której są one przeznaczone, ciągle jeszcze nie są w wystarczającym stopniu wykorzystywane.
W naszym raporcie zestawiliśmy ofertę 10 firm – do tylu udało nam się dotrzeć – w sumie 16 produktów z trzech kategorii: 7 systemów klasy MES, 5 SCADA, 2 HMI i 2 przez ich dostawców zaliczane do kategorii SCADA/HMI. Pierwsze systemy powstały w latach 80. XX wieku. Większość (w sumie 9) systemów pochodzi spoza naszego kraju, co jeszcze bardziej podkreśla smutną prawdę, że nadal pozostajemy daleko w tyle za Zachodem.
Ponad 20% firm na Zachodzie uważa wdrożenie systemu zarządzania produkcją za strategiczną inwestycję – wynika z raportu AMR Research. Ten trend nasila się również w polskim przemyśle, a jedną z ważniejszych funkcji, o które pytają producenci, jest prowadzenie genealogii produkcji (funkcja Traceability). Dodatkowym bodźcem jest fakt, że trzeba produkować więcej w krótszym czasie (coraz krótszy cykl życia produktów) i jednocześnie ograniczać koszty.
Jak skrócić czas produkcji o połowę?
Pytanie to otwarło pierwsze w Polsce webinarium (seminarium przez Internet) poświęcone systemom informatycznym MES. Wirtualne seminarium poprowadzili eksperci: Barbara Czarnopolska-Musiał, kierownik Działu Inżynierów Produkcji w Essilor, Artur Łukasik, kierownik projektu z Apriso oraz Marta Niebylska-Waktor, specjalista ds. relacji z klientami z Apriso. Współorganizatorem webinarium był magazyn MSI Polska.
Odpowiedź poprzedziła krótka charakterystyka trendów, które nasilają się w Polsce. Artur Łukasik wskazał m.in. na coraz krótszy cykl życia produktów, nacisk na skrócenie całkowitego czasu produkcji, a także na inny, równie istotny fakt – konsumenci oczekują od producentów oferty dopasowanej do ich indywidualnych potrzeb. Sprostanie tym wyzwaniom jest tym trudniejsze, im więcej trzeba produkować. – Doświadcza tego coraz więcej firm w Polsce, która staje się zagłębiem produkcyjnym zaopatrującym całą Europę – wyjaśniał Artur Łukasik.
Essilor Optical Laboratory Polska stanął przed podobnym wyzwaniem, gdy 2002 r. rozpoczęła się produkcja soczewek korekcyjnych na rynek polski i europejski (obecnie jest to 8 tys. soczewek dziennie przy zatrudnieniu przekraczającym nieco ponad 300 osób). Odpowiedzią była decyzja o wdrożeniu systemu FlexNet firmy Apriso i wprowadzeniu zmian organizacyjnych, które pozwoliłyby zredukować całkowity czas produkcji.
– Na podstawie analizy szczegółowych danych dotyczących procesu produkcyjnego uznaliśmy, że możliwe jest wyprodukowanie 95% soczewek w 2 razy krótszym czasie – dodał Artur Łukasik.
Osiągnięcie założonych celów wymagało przyjęcia następujących założeń: m.in. przejścia z produkcji „pchanej” na „ciągnioną” (powiązanie całej produkcji z tempem pracy maszyn do nakładania powłok antyrefl eksyjnych), zastosowania dwóch pętli kanban wewnątrz działów produkcyjnych, zarządzania produkcją na poziomie pakietu i redukcji całkowitego czasu produkcji poprzez zmniejszenie poziomu produkcji w toku (WIP).
– W początkowym momencie nastąpiło wydłużenie czasu produkcji. Była to jednak przejściowa sytuacja, związana z ogromem wprowadzanych zmian organizacyjnych oraz zwiększeniem ilości produkowanych soczewek – wyjaśniała Barbara Czarnopolska-Musiał. Założone cele udało się zrealizować.
Zakup oprogramowania do zarządzania produkcją jest obecnie strategiczną inwestycją, co daje jej drugą lokatę zaraz za rozwiązaniami ERP
Wydatki na oprogramowanie do zarządzania produkcją rosną we wszystkich dziedzinach wytwórczości, od wysokich technologii po masową produkcję dyskretną
Opisy systemów MES oferowanych na polskim rynku
Firma: ANT
System: Zintegrowany System Zarządzania Procesami Produkcyjnymi
System służy do ograniczania kosztów i organizacji procesów technologicznych. Dostępne są rozwiązania do: oszczędzania energii, bilansowania mediów, monitorowania maszyn, zarządzania pracownikami, śledzenia partii produkcyjnych i kontroli jakości. System zapewnia wgląd w proces produkcyjny, wskazuje nieprawidłowości, steruje pracą urządzeń i dostarcza raporty. Jest w pełni konfi- gurowalny na indywidualne potrzeby. Wyróżnia go modułowość i kompleksowość oraz możliwość integracji z innymi aplikacjami.
Firma: Apriso
System: FlexNet
Zarządza w czasie rzeczywistym produkcją, logistyką, kontrolą jakości i utrzymaniem ruchu. Może obsłużyć również produkcję krótkoseryjną i zmienną. Umożliwia harmonogramowanie zadań i kontrolę genealogii produktu (traceability). Kontroluje też wydajność i efektywność wszystkich procesów produkcyjnych i logistycznych w czasie rzeczywistym. Poprzez kontrolę i wizualizację KPI produkcyjnych może wspierać strategiczne inicjatywy, takie jak lean manufacturing lub six sigma.
Firma: Askom
System: SIMATIC IT
Działa z serwerami baz danych SQL firm Oracle oraz Microsoft i zapewnia kompletną, zintegrowaną funkcjonalność systemów zarządzania produkcją zgodnie ze standardem ISA95 w zakresie: genealogii produktu i śledzenia procesu produkcji (tracking & tracing), analizy wskaźników wydajności (KPI) w czasie rzeczywistym, zarządzania wydajnością (OEE) i czasem przestojów maszyn (DTM), pełnej integracja z systemami ERP (certyfikat SAP), kompleksowego zarządzania danymi laboratoryjnymi (LIMS), zarządzania cyklem życia i specyfikacjami produktów (PLM), elastycznego raportowania w czasie rzeczywistym.
Firma: Astor
System: Wonderware Production & Performance Management
Rozwiązanie informatyczne umożliwiające projektowanie kompleksowych systemów informatycznych klasy MES. Oparte jest na przemysłowej, modułowej architekturze Wonderware ArchestrA zapewniającej elastyczne budowanie systemów zarządzania produkcją. Wonderware P&PM umożliwia analizę jakości oraz wydajności produkcji, zarządzania produkcją typu wsadowego oraz dyskretnego, zapewnia też integrację z systemami klasy ERP.
Firma: Provertis
System: Statim
System informatyczny zapewniający czerpanie informacji w czasie rzeczywistym o przepływie materiałów i produktów, pracy ludzi i maszyn, aktualnych stanach magazynowych i zleceniach produkcyjnych. Jest to całościowe rozwiązanie działające na poziomie operacyjnym. Gromadzi dane na temat procesów mających miejsce na hali produkcyjnej i w magazynie. Dokładność gromadzenia danych zapewniają kody kreskowe oraz RFID. System potrafiśledzić przepływ materiałów począwszy od dostarczenia surowców przez produkcję aż do wysyłki gotowych produktów do klienta.
Firma: Tekom
System: PROGRESS 500
Wspomaga wzrost wydajności produkcji oraz efektywne zarządzanie zasobami ludzkimi i parkiem maszynowym w procesie produkcyjnym poprzez akwizycję danych wprost ze stanowisk produkcyjnych. Przeznaczony jest dla produkcji dyskretnej. Obsługuje poziom operacyjny produkcji, śledząc postęp produkcji – zbiera informacje o brakach i ich przyczynach, monitoruje powody zatrzymań, umożliwia wizualizację na tablicach świetlnych wybranych informacji produkcyjnych.
Firma: VIX Automation/Bonair
System: Proficy Plant Applications
Oprogramowanie ułatwiające monitorowanie produkcji według kluczowych kryteriów, co pomaga poprawiać efektywność produkcyjną. Za pomocą zintegrowanych raportów sieciowych oraz usług umożliwiających komunikację ze wszystkimi modułami Proficy ułatwia podejmowanie decyzji biznesowych w czasie rzeczywistym, poszerzając możliwości tradycyjnych aplikacji MES. Oprogramowanie może być wdrażane jako pojedyncze moduły lub zintegrowane rozwiązanie.
Opisy systemów SCADA oferowanych na polskim rynku
Firma: ANT
System: ANT Studio
Graficzne środowisko do integracji i wymiany danych, zawierające: moduły komunikacyjne i telemetryczne, kontrolki graficzne i środowisko do tworzenia aplikacji SCADA, moduły do raportów i przeglądania alarmów, skrypty oraz wbudowany serwer HTTP udostępniający wizualizację SCADA na WWW. ANT Studio łączy środowisko projektowe i uruchomieniowe. Zawiera bogatą listę gotowych do uruchomienia wzorców popularnych urządzeń automatyki oraz możliwość dodawania nowych protokołów.
Firma: Askom
System: ASIX
Pakiet składa się ze związanych ze sobą funkcjonalnie produktów. Cechy charakterystyczne to: wydajny historian, szybkie i intuicyjne trendy, swobodne raportowanie, zdalne powiadamianie o alarmach – SMS, e-mail, wizualizacja w Internecie, system recepturowania, zdarzeniowa rejestracja danych w bazie SQL, walidacja zgodna z FDA 21CFR11. Umożliwia projektowanie wszystkich elementów systemu, nie jest więc konieczne dopłacanie do wersji development.
Firma: Astor
System: Platforma Systemowa Wonderware
Jednolita platforma składająca się z zestawu usług oraz aplikacji opartych na technologii ArchestrA, która umożliwia efektywne tworzenie oraz rozwijanie rozproszonych aplikacji przemysłowych na wielu poziomach zarządzania informacją. Ten modułowy system obejmuje zarówno komunikację z urządzeniami produkcyjnymi, warstwy pośrednie zarządzania informacją z produkcji, jak i warstwę integracji z systemami ERP.
Firma: Sabur
System: Wizcon Supervisor
Pakiet oprogramowania opartego na technologii webowej, służącego do nadzoru, sterowania, akwizycji i wizualizacji danych w czasie rzeczywistym, umożliwiającego tworzenie wyrafinowanych aplikacji sterująco-monitorujących dla wszystkich gałęzi przemysłu. Wykorzystuje wielozadaniowość i wszystkie potężne cechy systemów operacyjnych Windows. Transformuje klasyczne oprogramowanie wizualizacyjne (SCADA) do systemu rzeczywistego wspomagania decyzji oraz dostarcza narzędzia programowe do stworzenia kompletnego rozwiązania automatyki.
Firma: Tel-Ster
System: TelWin SCADA
Nowoczesny pakiet oprogramowania umożliwiający kontrolę oraz sterowanie dowolnymi procesami technologicznymi. Dzięki wykorzystaniu środowiska Windows jest łatwy w obsłudze. Charakteryzuje się wysoką skalowalnością. Ma charakter rozproszony, tzn. poszczególne funkcje systemu są realizowane przez pracujące równolegle moduły zainstalowane na różnych stacjach roboczych pracujących w sieciach LAN/WAN. Wbudowane narzędzia do rozbudowy sposobu prezentacji i sterowania nadzorowanym procesem umożliwiają samodzielną rozbudowę aplikacji.
Opisy systemów SCADA/HMI oferowanych na polskim rynku
Firma: VIX Automation
System: Proficy HMI/SCADA – iFIX
Narzędzie HMI/SCADA firmy GE Fanuc umożliwia wizualizację procesu, zbieranie danych i nadzorowanie przebiegu produkcji. Proficy HMI/SCADA – iFIX daje możliwość precyzyjnego monitorowania i kontroli wszystkich aspektów procesu produkcyjnego, jak również urządzeń i środków produkcji, co umożliwia szybszą reakcję na problemy, zmniejszenie zużycia materiałów, podniesienie jakości, skrócenie czasu wprowadzania na rynek nowych towarów oraz większą dochodowość produkcji.
System: Proficy HMI/SCADA CIMPLICITY
Kluczowy komponent systemu Proficy – rodziny rozwiązań, które zapewniają dokładne i pewne gromadzenie danych oraz kontrolę procesów produkcyjnych. Aplikacja jest doskonale dopasowana do środowisk produkcji, z funkcjonalnością ukierunkowaną na dziedziny przemysłu związane z motoryzacją, lotnictwem, produkcją dyskretną, elektroniką i wieloma innymi.
Opisy systemów HMI oferowanych na polskim rynku
Firma: Astor
System: Wonderware InTouch
Oprogramowanie przemysłowe zaprojektowane do wizualizacji oraz kontroli procesów produkcyjnych, w pełni zgodne z wytycznymi dla systemów klasy SCADA oraz HMI. Oferuje łatwe w użyciu, intuicyjne środowisko do projektowania aplikacji oraz rozległą funkcjonalność umożliwiającą szybkie projektowanie, testowanie oraz wdrażanie wartościowych systemów udostępniających użytkownikom dane bezpośrednio z systemów sterownia i produkcji. Za pomocą Wonderware InTouch zostało stworzonych ok. 200 000 pracujących na świecie aplikacji wizualizacyjnych.
Systemy MES, SCADA, HMI w Polsce
Uzupełnienie informacji z tabeli
Apriso
System: FlexNet
Rok produkcji systemu: 1992 r., system rozwijany jest w centrum badawczo- rozwojowym w Krakowie. Na początku 2007 r. Apriso wprowadziło wersję 9.1, wiosną FlexNet został rozbudowany o moduł Quality Execution System, latem zintegrowany z PLM.
Firma obecna jest w Polsce od 2000 r. Pierwsze wdrożenie, przeprowadzone w Hexal i Opoczno SA (wcześniej Ceramika Opoczno), miało miejsce w 2003 i 2004 r. Do tego czasu polski zespół przeprowadzał wdrożenia na zagranicznych rynkach w Europie Zachodniej, na Dalekim Wschodzie i w Ameryce Łacińskiej.
Branża przemysłowa: wdrożenia także poza Polską: chemiczna – Baker Hughes, Halliburton; elektroniczna – Microsoft, Panasonic, Okidata, Lincoln Electric, Nexans, Siemens, Founder Technology Group Corp.; energetyczna – LG & Energy; farmaceutyczna – Merck, Ansell, Johnson & Johnson, L’oreal, Baxter, Hexal, Essilor, Sage Products, Leiner Heath Products; metalurgiczna – Novelis; motoryzacyjna – GM, Honeywell, Lear Corp., Valeo, Saint-Gobain, Good Year, Visteon; papiernicza, drzewna, włókiennicza – International Paper, Ugiteh Group Arcelor, Carter Holt Harley, Johns Manville; spożywcza – Pepsi, 3M, Lennox, Tropicana, Bacardi
Astor
System: Wonderware Production & Performance Management
Współpraca: poprzez zgodność ze standardem przemysłowym ISA-95 zapewnia integrację z dowolnymi otwartymi systemami ERP, np. SAP, JD Edwards, Oracle, Microsoft Dynamics; możliwość integracji z systemami klasy SCADA i MES (Wonderware System Platform, Wonderware Production & Performance Management), HMI, DCS, Historian, LIMS, CMM poprzez zastosowanie komunikacji zgodnej ze standardami OPC, SQL, XML, OLE DB/ADO, Proxy; integracja z systemami biznesowymi klasy ERP poprzez rozszerzenie funkcji o Wonderware Production & Performance Management; komunikacja ze sterownikami PLC i urządzeniami na produkcji z użyciem dedykowanych programów komunikacyjnych; komunikacja z urządzeniami i oprogramowaniem firm trzecich przez Wonderware Extensibility
System: Wonderware InTouch
Integracja z innymi systemami: klasy MES (Wonderware Production & Performance Management), HMI, DCS, Historian, LIMS , CMM poprzez zastosowanie komunikacji zgodnej ze standardami OPC, SQL, XML, OLE DB/ADO, Proxy; biznesowymi klasy ERP poprzez rozszerzenie funkcji o Wonderware Production & Performance Management; komunikacja ze sterownikami PLC i urządzeniami na produkcji z użyciem dedykowanych programów komunikacyjnych; komunikacja z urządzeniami i oprogramowaniem firm trzecich przez Wonderware Extensibility
Sabur
System: Wizcon Supervisor
Rok produkcji systemu: pierwsza wersja – 1987, wersja aktualna (9.4) – 2007
Środowisko, w jakim działa system: sprzęt: wymagania minimalne: komputer PC, Pentium III, 800 MHz, RAM 256 MB, HDD 3 GB, karta grafi czna 8 MB, 16-bitowa
Tel-Ster
System: TelWin SCADA 4/x32, TelWin SCADA 4/x64
Przykłady wdrożeń w Polsce: GAZ-SYSTEM SA (2006) – aktualizacja wszystkich pracujących instalacji w Oddziałach Gdańsk, Wrocław, Poznań, Świerklany, Rembelszczyzna oraz w Krajowej Dyspozycji Gazem do najnowszej wersji 4.0, łącznie kilkadziesiąt serwerów; PGNiG SA Mazowiecka Spółka Gazownictwa (2005) – wdrożenie wersji 4.0 systemu; PGNiG SA Kawernowy Podziemny Magazyn Gazu Mogilno (2005) – oprogramowanie TelWin SCADA 4.0 jako element systemu MCS
VIX Automation
System: Proficy Plant Applications
Rok produkcji systemu: na rynku od 2001 r., najnowsza wersja 4.3.1 w 2007 r.
Współpraca z systemem ERP: współpraca z każdym systemem ERP – SAP (certyfikowane konektory), JD Edwards, Microsoft Dynamics; do połączeń wykorzystywane są protokoły BizTalk korzystające z plików XML S95 B2MML; Plant Applications jest oparty na otwartej bazie danych SQL Server, możliwe jest wykorzystanie do połączenia wszelkich metod wykorzystujących tego typu bazę.
|
Rola MES zaczyna się na etapie przyjęcia materiału
W USA i Europie Zachodniej systemy ERP posiada ok. 75%, a MES ok. 25% firm. Należy jednak uwzględnić, że systemy MES przeznaczone są do zarządzania i harmonogramowania produkcji, tymczasem ERP stosują nie tylko przedsiębiorstwa produkcyjne. W dodatku od kilku lat rynek wymusza na producentach kluczowe zmiany w ich strategiach, a wtedy systemy ERP nie wystarczają. Składa się na to wiele czynników, które widać gołym okiem, zwłaszcza w Polsce.
Po pierwsze – w ramach oszczędności firmy konsolidują produkcję w jednym zakładzie, obsługującym lokalne i zagraniczne rynki. Nie ma tu miejsca na planowanie na kilka miesięcy produkcji na jedną linię produkcyjną. Dzisiaj coraz więcej firm decyduje się na produkcję zmienną i krótkoseryjną, ponieważ (i to jest drugi trend) nie tylko drastycznie skraca się czas życia produktów, ale i indywidualizuje oferta. Spójrzmy na producentów telefonów komórkowych i aut. Na rynek co chwila trafiają nowe modele aparatów telefonicznych, a starsze odchodzą w niepamięć. Z kolei auta coraz częściej przygotowane są na indywidualne zamówienia. Takie podejście do klientów dominuje także w innych sektorach gospodarki – produkt musi być wysokiej jakości, szyty na miarę.
Ale producenci dobrze wiedzą, jak jest naprawdę. Ryzyko wykorzystania w produkcji wadliwego komponentu jest tym większe, im bardziej upowszechnia się outsourcing. Słyszymy nieraz o wybuchających laptopach czy wadliwych pojazdach, które trzeba wycofać z rynku. MES eliminuje to ryzyko i ogranicza koszty produkcji nawet o połowę. Oto przykład. Essilor Laboratory Polska (producent soczewek korekcyjnych) po wdrożeniu systemu FlexNet (klasy MES) zredukował czas produkcji aż o 50% bez zwiększania zatrudnienia. To tak jakby firma postawiła nową fabrykę, która ma połowę wydajności dotychczasowej. Inwestycja w zakresie wdrożenia Flex- Net była nieporównywalnie tańsza, a efektów jest więcej.
Tomasz Zarzycki dyrektor ds. sprzedaży i współpracy z partnerami Apriso |
Systemy klasy MES wspierają u klientów realizację większości procesów biznesowych, które nie zaczynają się i nie kończą na linii produkcyjnej, w dziale jakości czy magazynie. Rola MES zaczyna się na etapie przyjęcia materiału przez cały cykl produkcyjny aż po wysyłkę gotowego wyrobu do klienta lub dystrybutora.
|
MES jest systemem ściśle współpracującym z ERP
Rynek systemów MES w USA szacowany jest na ponad 1 mld USD. Analitycy przewidują bardzo szybki wzrost w Europie. Jakie są szanse w Polsce?
– Europa podąża śladem USA, a Polska podąża za Europą. W związku z tym należy brać pod uwagę kilka lat przesunięcia w rozwoju rynku MES w Polsce względem rynku amerykańskiego. Trendy te przenikają do Polski najszybciej poprzez procesy standaryzacji rozwiązań w warstwie MES w dużych koncernach. Przykładem może być zaprezentowana podczas konferencji WonderWorld 2007 firma Colgate, wykorzystująca w swoich fabrykach rozwiązania, które są kopiami systemów MES stosowanych w fabrykach amerykańskich. Szansą na rozwój tego segmentu rozwiązań w Polsce są:
Jak można ocenić obecny stopień wykorzystania systemów MES w Polsce? Jaki procent przedsiębiorstw produkcyjnych je wykorzystuje?
– Obecny poziom wykorzystania tego typu systemów jest niski, ponieważ firmy najpierw rozbudowują warstwę ERP, aby skoordynować procesy biznesowe. Z punktu widzenia informatyki w fazie mocnego rozwoju są w dolnej warstwie przedsiębiorstw systemy kontroli nadrzędnej klasy SCADA i w warstwie zarządczej systemy ERP – między nimi pojawia się obszar „niezagospodarowany”, który służy także do transferu informacji. Firmy zaczynają dostrzegać tę „lukę” i rozwój sprzedaży systemów klasy MES jest zapewne tylko kwestią czasu.
Firmy zachodnie ten poziom automatyzacji procesów i informatyzacji warstwy zarządzania osiągnęły dużo wcześniej i dostrzegły lukę między nimi. Dlatego systemy MES są na tamtejszych rynkach znacznie popularniejsze.
Które branże sektora produkcyjnego najchętniej korzystają z systemów MES, a które jeszcze nie dojrzały do ich stosowania?
– Branża FMCG, hutnicza, szeroko pojęta branża spożywcza, motoryzacyjna, elektroniczna – w tych branżach obserwujemy największe zainteresowanie systemami śledzenia i zarządzania produkcją.
Są jednak nadal branże, które inwestują w inne warstwy systemów informatycznych. Przykładem są branże cukrownicza i chemiczna.
Z jakimi systemami, narzędziami współpracują MES obecnie? Jak będzie w przyszłości?
– System klasy MES współpracuje przede wszystkim z systemami klasy SCADA i HMI. Aby spełniać swoje zadania, musi polegać na faktycznych, bieżących danych z systemów automatyki produkcji, a jednocześnie aktywizować osoby prowadzące proces produkcji, dostarczając im informacji o szerszym kontekście aniżeli proste wspomaganie zarządzania parametrami pracy maszyn. Najlepiej, jeżeli system HMI/SCADA/MES jest jednolity – daje to wtedy znaczne oszczędności w implementacji i utrzymaniu, minimalizuje ryzyko i jest gwarancją dostosowania funkcji dla różnych osób i warstw zarządzania informacją w firmie.
MES to także często dostawca i odbiorca danych dla/z systemu zaawansowanego planowania i harmonogramowania produkcji (Advanced Planning & Scheduling Systems). Dostarczając bieżące i precyzyjne informacje o stanie aktualnego zaawansowania produkcji oraz dostępnych zasobach produkcyjnych, odbiera zwrotnie zoptymalizowaną kolejkę zleceń do wyprodukowania.
MES jest systemem ściśle współpracującym z ERP. Dostarcza aktualne i dokładne dane na temat stanu zaawansowania produkcji, dostępnych zasobów, parametrów jakościowych i wydajnościowych, stanów magazynowych, oraz informacje dotyczące parametrów potrzebnych do określania kosztów. Odbiera plany produkcyjne, często także pierwotne procedury i receptury produkcji oraz pierwotne stany magazynowe.
Andrzej Garbacki dyrektor Działu Oprogramowania Przemysłowego ASTOR sp. z o.o. |
MES obejmuje także zasięgiem albo współpracuje z systemami zarządzania informacją laboratoryjną LIMS (Laboratory Information Management System) czy coraz częściej zaczyna sięgać do systemów zarządzania cyklem życia produktu PLM (Product Lifecycle Management System).
|
Przed systemami SCADA stale otwierają się nowe rynki
Jak można ocenić zapotrzebowanie na systemy SCADA w Polsce? Jaki procent przedsiębiorstw produkcyjnych je wykorzystuje?
– Polski rynek systemów SCADA jest dojrzały i stabilny. Aplikacje tego typu są obecne w polskim przemyśle już od ponad 10 lat i wykorzystuje je większość średnich i dużych przedsiębiorstw produkcyjnych.
Ze względu jednak na wymuszaną przez konkurencyjny rynek konieczność utrzymywania wysokiej efektywności i jakości produkcji nawet wśród małych producentów przed systemami SCADA otwierają się stale nowe rynki. Producenci, którzy do niedawna stosowali proste rozwiązania HMI (np. panele tekstowe), dziś decydują się na systemy SCADA, traktując je jako jedno z ogniw kompleksowego systemu zarządzania produkcją. Dzięki ich wdrożeniu użytkownicy, wykorzystując dodatkowe aplikacje, uzyskują możliwość pełnej, szczegółowej analizy całego procesu produkcyjnego, której nie posiadali, stosując wcześniejsze proste rozwiązania HMI.
Które branże sektora produkcyjnego najchętniej korzystają z systemów SCADA, a które jeszcze nie dojrzały do ich stosowania?
– Polski rynek nie wykazuje wielkich dysproporcji w stosowaniu systemów SCADA. Systemy te są obecne w podobnym stopniu we wszystkich gałęziach produkcji i gospodarki komunalnej.
Kryterium decydującym o wdrożeniu systemu SCADA jest raczej wielkość zakładu produkcyjnego i złożoność procesów technologicznych.
Co jest największą przeszkodą w stosowaniu systemów SCADA w Polsce?
– Rynek polskiej automatyki cechuje stosunkowo wysoka świadomość korzyści wynikających ze stosowania systemów SCADA. Historycznie główną barierą wzrostu tych systemów były przesłanki ekonomiczne (użytkownicy w prostych aplikacjach często decydowali się np. na tańsze rozwiązania z użyciem paneli).
W ostatnim roku na polskim rynku pojawiła się jednak nowa przeszkoda, wynikająca z braku odpowiedniej liczby doświadczonych inżynierów automatyków i programistów. Znaczący wzrost inwestycji na rynku, jak również spora emigracja zarobkowa spowodowały, że wielu użytkowników i integratorów aplikacji opóźnia zaplanowane wdrożenia z powodu trudności z zatrudnianiem odpowiedniej liczby fachowców.
Jakie funkcje systemów SCADA użytkownicy cenią najbardziej?
– Od kilku lat obserwujemy znaczną zmianę podejścia do systemów klasy SCADA. Historycznie były to systemy zapewniające sterowanie procesem produkcyjnym i wizualizację jego przebiegu. Dziś to podejście jest dla wielu użytkowników niewystarczające. Nowoczesne systemy SCADA oprócz wykonywania tradycyjnych funkcji są także odpowiedzialne za dostarczanie danych produkcyjnych do wszelkiego rodzaju systemów analizy produkcji. Dlatego kluczową cechą systemów HMI/SCADA jest dziś niezawodna wymiana informacji z innymi aplikacjami, takimi jak systemy archiwizacji danych przemysłowych (historiany), portale raportowe, systemy relacyjnych baz danych (SQL) czy aplikacje klasy MES.
Takie wymagania stawiane przez rynek systemom wizualizacji sprawiają, że wiodącą rolę odgrywają dziś i odgrywać będą producenci mający do zaoferowania kompleksowe systemy oprogramowania przemysłowego. Przykładem takiego komp
Mariusz Benna prezes zarządu VIX Automation sp. z o.o., Autoryzowanego Dystrybutora GE Fanuc Intelligent Platforms |
leksowego systemu jest rodzina oprogramowania Proficy firmy GE Fanuc. Jej kluczowe składniki to oprócz dwóch niezależnych systemów SCADA (iFIX i Cimplicity) także archiwizator danych przemysłowych Historian, internetowe środowisko raportowe Portal oraz system klasy MES – Plant Applications.
|
Obecnie systemy SCADA stają się standardem
Jak można ocenić zapotrzebowanie na systemy SCADA w Polsce? Jaki procent przedsiębiorstw produkcyjnych je wykorzystuje?
– Rynek systemów SCADA w Polsce stale rośnie. W ostatnich latach w Polsce przybyło nowych fabryk, w których pracują maszyny i linie produkcyjne bardzo często wyposażone w automatykę (realizowaną z wykorzystaniem sterowników PLC) oraz w lokalne panele operatorskie stanowiące podstawowy interfejs dla użytkownika (Human Machine Interface). HMI jest rozwiązaniem podstawowym do lokalnego nadzoru produkcji, ale niewystarczającym do optymalnego spojrzenia na całe linie produkcyjne czy fabrykę. Stąd rosnąca popularność systemów SCADA, które dają możliwość nadzoru nad procesem produkcyjnym poprzez monitorowanie aktualnych parametrów procesu, ich wizualizację, możliwość zdalnego sterowania procesem, zarządzania alarmami i zdarzeniami oraz archiwizację i analizę danych. Systemy SCADA zapewniają integrację „wysp automatyki” i nadzór nad całym procesem produkcji.
Przy wzrastającej konkurencyjności na rynku ważne jest, aby minimalizować koszty produkcji. Nowoczesne systemy SCADA umożliwiają zmniejszenie czasu potrzebnego na wdrożenie systemu (budowanie aplikacji z szablonów obiektów automatyki), dokonywanie zmian czy serwisowanie. Ma to istotny wpływ na koszty utrzymania ruchu w fabrykach, co bezpośrednio przekłada się na minimalizację kosztów produkcji. Dodatkowo zaawansowane mechanizmy archiwizacji danych i wykorzystanie elastycznych, standardowych narzędzi raportowych dają duże możliwości analizy danych produkcyjnych dla wielu grup użytkowników: kadry zarządzającej, technologów, automatyków, inżynierów utrzymania ruchu. Jest to bardzo istotne dla podejmowania decyzji w czasie rzeczywistym na podstawie aktualnej wiedzy o procesie. Obecnie systemy SCADA w przedsiębiorstwach produkcyjnych stają się standardem, który pomaga zwiększać ich konkurencyjność.
Które branże sektora produkcyjnego najchętniej korzystają z systemów SCADA, a które jeszcze nie dojrzały do ich stosowania?
– Trudno wskazać konkretne branże, które nie wykorzystują tego typu systemów w produkcji. Największe zainteresowanie systemami SCADA zauważamy w branżach: spożywczej, farmaceutycznej, ogólnie produkcji FMCG, hutniczej, motoryzacyjnej, wodociągowej oraz ciepłowniczej. Funkcjonalność i powszechność systemów SCADA sprawia, że często także w mniejszych przedsiębiorstwach produkcyjnych stosowanie ich staje się bardzo popularne.
Co jest największą przeszkodą w stosowaniu systemów SCADA w Polsce?
Nie sądzę, żeby były jakiekolwiek poważne przeszkody w stosowaniu tego typu systemów. Rozwijająca się gospodarka i przynależność Polski do struktur unijnych daje wielu firmom nowe możliwości, także w rozwijaniu systemów produkcyjnych. Koszty wdrożenia systemu SCADA okazują się akceptowalne w stosunku do korzyści. Być może czasem pojawiają się problemy natury technicznej, polegające na wykorzystaniu starych systemów sterowania, nieposiadających interfejsu do podłączenia do systemu SCADA, bądź nawet niezautomatyzowanych procesów. Ale te problemy można po kolei rozwiązać, na początku modernizując system sterowania i dopiero włączając go do systemu SCADA. Dowodem popularności tego typu systemów w przedsiębiorstwach jest liczba firm, które je w Polsce stosują – szacowana na 4–5 tysięcy.
Jakie funkcje systemów SCADA użytkownicy cenią najbardziej?
– Wiele cech systemów SCADA czynią je bardzo popularnymi. Przede wszystkim użytkownicy doceniają elastyczność i otwartość, dzięki czemu mogą nadzorować różne systemy sterowania od różnych producentów. Systemy SCADA przez ostatnie lata przeszły istotne zmiany. Rozwój nowoczesnych technik informatycznych oraz wzrost wydajności komputerów zapewniły znaczne zwiększenie ich funkcjonalności. Pozwoliło to na budowanie na poziomie świata automatyki platformy informatycznej, która łatwo integruje systemy automatyki i ujednolica ich strukturę wykorzystywaną na potrzeby nadzorowania i analizowania procesów produkcyjnych.
Także możliwość wykorzystania mechanizmów bazodanowych, przystosowanych do potrzeb systemów przemysłowych, przyczyniła się do wzrostu zainteresowania systemami SCADA ze względu na zaawansowane możliwości analizy danych. Analizy te często dostępne są z wykorzystaniem standardowych narzędzi biurowych, takich jak MS Office czy portale raportowe oparte na WWW, co sprawia, że większa liczba odbiorców może łatwo tworzyć raporty w oparciu o dane produkcyjne.
Nie bez znaczenia są także możliwości graficzne systemów, które pozwalają w pełni odwzorować proces produkcyjny, co znacznie ułatwia pracę nadzorującym go osobom. Nowoczesne systemy SCADA i wykorzystywane w nich techniki
Marcin Płatkowski dyrektor Oddziału ASTOR Wrocław, specjalista w zakresie oprogramowania przemysłowego Wonderware |
dają podstawę i możliwości podjęcia kolejnego kroku w systemach produkcyjnych, jakim jest wdrożenie systemu klasy MES i integracja zagregowanych danych z systemów produkcyjnych z systemami ERP.
|
Można zauważyć wzrost zainteresowania systemami SCADA w Polsce
Jak można ocenić zapotrzebowanie na systemy SCADA w Polsce? Jaki procent przedsiębiorstw produkcyjnych je wykorzystuje?
– Praktycznie w każdym przedsiębiorstwie produkcyjnym zachodzi konieczność monitorowania i zarządzania infrastrukturą produkcyjną. Przykłady można wskazać niemal w każdej branży. Lista klientów naszej firmy jest tego doskonałym potwierdzeniem. Może to być zarówno sterowanie cegielnią, oczyszczalnią ścieków, procesem uboju kurczaków czy zarządzanie biurowcem z systemem BMS.
Sporą grupą odbiorców systemów SCADA są również firmy z grupy dostawców mediów, jak woda, gaz, ciepło czy energia elektryczna.
Które branże sektora produkcyjnego najchętniej korzystają z systemów SCADA, a które jeszcze nie dojrzały do ich stosowania?
– Aktualnie można zauważyć wzrost zainteresowania systemami SCADA w Polsce. Wynika to z potrzeby precyzyjnego zarządzania infrastrukturą przedsiębiorstw wykorzystywaną do realizacji celów biznesowych, co umożliwia zmniejszanie kosztów ich funkcjonowania. Dotyczy to szczególnie przedsiębiorstw dysponujących infrastrukturą rozproszoną, zlokalizowaną na znacznym obszarze. Przykładem może być sieć wodociągowa, sieć kanalizacyjna z przepompowniami ścieków czy sieć gazowa. Zdalny nadzór i kontrola umożliwiają znaczną redukcję kosztów funkcjonowania oraz szybkie i precyzyjne diagnozowanie awarii.
Co jest największą przeszkodą w stosowaniu systemów SCADA w Polsce?
– Istotną przeszkodą są koszty, jakie potencjalny użytkownik musi ponieść na etapie inwestycyjnym. W większości przypadków instalacja systemu SCADA musi zostać poprzedzona modyfikacją całej infrastruktury przedsiębiorstwa. Dotyczy to w szczególności instalacji wszelkiego rodzaju czujników i urządzeń wykonawczych. Dopiero tak przygotowana infrastruktura jest gotowa do instalacji systemu SCADA.
Jakie funkcje systemów SCADA użytkownicy cenią najbardziej?
– Wysoka niezawodność całego systemu SCADA, począwszy od urządzeń kontrolno-pomiarowych (np. sterowników PLC), poprzez media i urządzenia komunikacyjne, a na oprogramowaniu SCADA kończąc, to najistotniejsza z punktu widzenia użytkownika cecha. Ważnym czynnikiem jest również możliwość zaoferowania przez dostawcę systemu efektywnego wsparcia technicznego i serwisu (w reżimie 24h/7), co pozwala znacząco zwiększyć bezpieczeństwo eksploatacji takich systemów.
Dla coraz większego grona użytkowników elementem decydującym o wyborze danego rozwiązania jest jego otwartość, zapewniająca integrację w jednym systemie SCADA różnych obszarów podlegających kontroli i sterowaniu (np. kontrola instalacji elektrycznej, nadzór nad systemem wentylacji i ogrzewania, monitorowanie poboru gazu i oczywiście bezpośrednia kontrola i sterowanie instalacją produkcyjną).
Użytkownicy oczekują od dostawców uzupełnienia oferowanych systemów o elementy funkcjonalne, które wykraczają poza ramy systemów SCADA. P
Tomasz Lis dyrektor ds. technicznych wiceprezes zarządu TEL-STER sp. z o.o. |
rzykładem mogą być działania naszej firmy związane z branżą gazowniczą, polegające na uzupełnieniu funkcji TelWin SCADA o moduły takie jak prognozowanie zużycia gazu czy interfejs do systemu Simone (Liwacom GmbH) umożliwiającego symulację zachowania sieci.