В статье представлена разработанная в рамках реализации концепции «Индустрия 4.0» программно-аппаратная среда «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.», позволяющая управлять производственным процессом на предприятиях радиоэлектроники. Показано ее место в системах управления производством, рассмотрены решаемые задачи и системные блоки, раскрыты функциональные особенности.
ГК «ДИПОЛЬ», г. Санкт-Петербург
Оценивая современное состояние российской промышленности, можно отметить произошедшее за последние годы активное вовлечение отечественных предприятий в новую промышленную революцию, известную под названием «Индустрия 4.0». Концепция умных заводов предусматривает прежде всего внедрение в заводские процессы киберфизических систем, использующих такие инструменты, как Big Data, искусственный интеллект, интернет вещей (IoT), виртуальная (VR) и дополненная (AR) реальность, облачные технологии (Cloud computing), аддитивное производство и т. п.
Cистемообразующей отраслью Четвертой промышленной революции стала микроэлектроника, аккумулирующая инновационные комплексные решения. Особое внимание в этой сфере уделяется созданию программно-аппаратных комплексов (ПАК), обеспечивающих планирование ресурсов для стратегического управления предприятием (построение ERP-систем) и управление непосредственно производственным циклом предприятия (построение MES-систем).
В 2015 году, после того как в компании проанализировали тенденции развития радиоэлектроники и систем управления промышленностью, коллектив «ДИПОЛЬ» начал осваивать новую область деятельности – инжиниринг, оснащение и организацию современных производственных предприятий, создание цифровых двойников. Тогда и зародилась идея создания современной MES-системы, соответствующей требованиям концепции «Индустрия 4.0». Отметим, что на этом пути специалисты холдинга пошли по пути разработки собственных ИT-решений, потому что они позволяли учитывать специфику конкретных отраслевых задач, создавать программы для каждого заказчика.
Повторим: программно-аппаратный комплекс «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.» разработан для радиоэлектронной отрасли. Это полностью отечественная разработка, внесенная в Реестр российского программного обеспечения. На рис. 1 показано его место в общей системе управления производством. Как видим, решение позволяет управлять производственным циклом от склада до конкретного станка и рабочего места.
Рис. 1. ПАК «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.» в системе управления производством
На предприятиях радиоэлектронной отрасли, в том числе при монтаже печатных плат, MES-системы используются для поддержки и координации производственных операций. Система обеспечивает создание автоматизированных рабочих мест для выполнения различных видов работ и сбор данных с рабочих мест и автоматизированных линий.
Получаемая информация обрабатывается и анализируется для контроля выполнения операций и соблюдения технологических регламентов. MES-система не управляет технологическими процессами напрямую, но используется для мониторинга последовательности операций, предоставления инструкций на рабочих местах, учета изделий и инструмента, а также для ведения электронного документооборота.
Что касается анализа данных с автоматизированных линий, то здесь необходимо рассказать об интересном компоненте ПАК – еще одном программно-аппаратном комплексе «Диполь СПУТНИК», который по сути представляет собой программируемый контроллер со сканером (рис. 2). Благодаря ему технологический паспорт изготовления продукта создается системой автоматически, без участия человека, на основе информации, полученной от контроллера, установленного в производственную линию (конвейер). «Диполь СПУТНИК» обеспечивает автоматическую прослеживаемость маркированных изделий, фиксирует время их прохождения через технологические операции, сверяет соответствие производимого изделия запущенной партии и останавливает конвейер, если такого соответствия не обнаружено, не пропускает дефектное изделие на следующие технологические операции и передает диспетчеру всю необходимую информацию.
Рис. 2. Контроллер «Диполь СПУТНИК», установленный в конвейер
Все перечисленные функциональные возможности позволяют обеспечить прозрачность производства, эффективно управлять кадрами и оптимально загружать оборудование. В итоге это снижает трудоемкость операций и расход комплектующих, повышает качество продукции и уменьшает сроки ее изготовления. Снижение уровня брака после внедрения системы составляет 30 %.
В общей структуре «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.» следует выделить следующие блоки:
- подготовка производства и организация сетевого хранения информации и документации в электронном виде (структура предприятия; список сотрудников с необходимой информацией об их квалификации и допусках; перечень оборудования; справочники материалов и комплектующих; номенклатура изделий, редакторы технологических процессов, библиотека типовых операций и т. п.);
- управление производством, включая создание заказов; создание партий; календарное планирование с использованием информации о партиях, операциях и имеющихся ресурсах; управление использованием оборудования и партий изделий; ведение журналов операций; адресное хранение и отслеживание изделий; регистрация и анализ статистической информации и др.;
- управление складом, включая контроль наличия и использования материалов и комплектующих на складах промежуточного хранения и рабочих местах; систематизация складского учета, планирование закупок и анализ остатков;
- управление оборудованием и АРМ диспетчеров, операторов, маркировщиков, контролеров, работников склада; планирование работы сотрудников (пример АРМ для выполнения ручных операций показан на рис. 3);
- обработка статистической информации (создание форм отчетов и выгрузка данных для составления отчетов в Excel или других форматах, формирование таблиц, графиков, диаграмм на основании полученных системой данных и т. п.).
Рис. 3. Автоматизированное рабочее место для выполнения ручных операций
Возможности «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.» заключаются в системной поддержке производственного процесса, создании АРМ различного профиля, полной диспетчеризации процесса изготовления с помощью АРМ диспетчера, наличии гибкого конструктора технологических маршрутов и создании маршрутного листа для каждого изделия, сквозной прослеживаемости изделий, использовании всех видов аналитики для статистического анализа.
Ключевым событием для системы «ДИПОЛЬ К.У.П.О.Л.» стало прохождение регистрации в Федеральной службе по интеллектуальной собственности и получение свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2019618034 (серверная часть) и № 2019618297 (клиентская часть) от 14 июня 2019 года.
В настоящее время система успешно работает на предприятиях АО «ПО Элтехника» и Государственного университета аэрокосмического приборостроения в Санкт-Петербурге, АО «РАДИУС Автоматика» в Зеленограде. Заканчивается ее внедрение на площадке одного из крупнейших российских предприятий по производству печатных плат и электронных модулей – санкт-петербургской компании «А-Контракт». Общая схема внедрения системы представлена на рис. 4.
Рис. 4. Внедрение системы «ДИПОЛЬ К. У.П. О.Л.» на предприятии
Опубликовано_в журнале ИСУП № 2(110)_2024
ГК «ДИПОЛЬ», г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (800) 200-0266,
e-mail: infodipaul.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ГК «ДИПОЛЬ»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
