Výrobní informační systém COMES je nasazen pro operativní řízení a sledování výrob již více jak dvanáct let ve strojírenství, výrobě automobilů i dalších oborech. K velmi komplexním a sofistikovaným aplikacím patří i plánování a řízení výroby v lisovnách plastů, která je k disposici v roce 2015 v nové a rozšířené verzi. COMES je modulární MES systém, který umožňuje investorům využít jen ty funkce, které potřebují a v případě budoucí potřeby snadno doplňovat dříve nenasazené funkce. Funkční skupiny stručně popíšeme.

Konfigurace systému COMES a příprava výroby

COMES je možné snadno konfigurovat na konkrétní nasazení pomocí číselníků (lidé, směny, stroje, formy, pracovní postupy, technologické postupy, …). Základní funkce technické přípravy výroby je obvykle řešena v podnikovém IT systému (ERP). Systém COMES přebírá takto vytvořené informace a využívá je pro plánování, řízení, monitoring i sledování výroby.

Příprava materiálů a řízení skladů

COMES obsahuje WMS funkce pro příjem surovin a řízení skladů materiálů, výrobků a jejich expedice. Součástí aplikace je mobilní rozhraní pro operátory ve skladu (čtečka čárového kódu s displejem), kteří mohou pracovat s daty i v reálném čase. Integrované funkce přípravy materiálů a interní logistiky podporují celkovou optimalizaci podniku ve spolupráci s vlastním řízením výroby.

Sběr dat z výroby a přenos řídicích programů

Jedná se o základní funkčnost pro sběr výrobních a technologických dat, odvádění výroby s možností doplnění o přenos řídicích programů do vstřikolisů z databáze COMES. Architekturu systému ukazuje obrázek 1. Sběr technologických parametrů (teploty, tlaky, polštář, časy cyklů aj.) je prováděn z každého cyklu stroje. Hodnoty vybraných parametrů jsou kontrolovány na povolenou toleranci a v případě jejího překročení je upozorněn odpovědný pracovník (SMS, e-mail). Je možné grafické zobrazení vývoje parametrů v čase (trendy). Z výrobních dat jsou sbírány cykly stroje, prostoje, poruchy, neshodné výrobky a typy jejich neshod. Součástí sběru dat jsou i další zařízení, jako surovinové hospodářství, sušičky granulátu, pokovky, montážní pracoviště aj. včetně možnosti monitoringu vlhkostí a teplot výrobních a skladovacích prostor.

Obr. 1: Architektura systému COMES pro lisovny

Operátorské terminály

Přehledné uživatelské rozhraní s možností touch ovládání je pro operátory snadné. Terminál může sloužit pro jeden stroj nebo pro skupinu strojů. Operátorské terminály mohou mít různé krytí a jsou vybaveny čtečkami čárových kódů či RFID, případně i tiskárnou štítků. Jsou využívány pro následující funkce:

• Přihlášení uživatele (operátora, seřizovače aj.), následně jsou všechny operace na terminále auditovatelné. Čtečky lze využít jak pro identifikaci zaměstnanců (docházkové karty, RFID čipy), tak k identifikaci obalů, materiálů a forem. Součástí funkčnosti může být kontrola školení výrobních operátorů z hlediska jejich kvalifikace, BOZP a dalších oborových předpisů (automotive).
• Přidělení výrobní zakázky nebo operace.
• Prohlížení výrobní dokumentace (instrukce, výkresy, seřizovací informace).
• Spuštění elektronicky přidělené výroby nebo ručním skenováním výrobního příkazu.
• Zobrazování stavů (plán versus skutečnost).
• Vkládání dat (klasifikace prostojů, neshod, úkonů a činností).
• Přivolání údržby (SMS, e-mail).
• Odvádění výroby (k automatickému počtu výlisků je možné přidat i ručně odvedené kusy, neshodné výrobky) přímo na pracovišti nahrazuje papírové formuláře a spoří výrobní administrativu, data mohou být současně přenesena do ERP systému.
• Pro práci seřizovače je možné nahrát/stáhnout aktuální řídicí program lisu.

Komunikace s ERP systémem

Primárním zdrojem dat zůstává ERP systém, ze kterého dochází k importu dat do systému COMES. Údaje, které ERP systém neobsahuje, jsou zadávány v systému COMES. Data, která dříve musela být ručně zadávána do ERP systému, jsou zadávána a automaticky zpracována v systému COMES a následně zasílána do ERP. Součástí standardního řešení je komunikace na výrobní stroje, jako jsou vstřikovací lisy standardních výrobců, s řídicími systémy technologií sušení surovin, speciálních strojů jako aj.

Operativní řízení a hodnocení výroby

Vedoucí pracovníci na všech úrovních mají přístup přes svoje PC k informacím o plnění výrobních zakázek, stavech výroby v podobě graficky vizualizované technologie. To umožňuje operativní zásahy do výroby. K disposici jsou konfigurovatelné statistiky o datech zdvihů, prostojích, report výsledků výrobního příkazu, vytíženosti, výrobní statistiky KPI (např. OEE). Současně je údržba informována o plánovaných úkolech a požadavcích na odstranění případných poruch. Tak má výrobní tým možnost na všech pozicích optimalizovat výsledky své produkce.

Plánování výroby

Klíčovým prvkem účinného systému řízení technologií vstřikování plastů je detailní plánování výroby, obvykle na týden. COMES APS dokáže vypočítat optimální plán podle zadaných kritérií, rychle reagovat na možné změny odvolávek zákazníků, a to i během směny, nebo vkládat urgentní zakázku. Systém sestaví vhodné pořadí výrobních zakázek pro jednotlivé stroje a linky, plán výměn forem plus seřízení stoje i plánování lidských zdrojů – operátorů ve výrobě. Díky instalovanému sběru výrobních dat zobrazuje situaci plánu versus výrobní realita v reálném čase a vedoucí výroby mohou operativně reagovat na situace u vstřikovacích lisů, aby splnili sjednané termíny zakázek.

S detailním plánováním výroby s návaznými procesy souvisí správa níže uvedené agendy (s ohledem na rozsah článku jsou zmíněny pouze základní body):

• správa výrobních objednávek – požadovaná výroba,
• výrobky – specifikace parametrů,
• spotřeba surovin a dalších zdrojů při výrobě,
• výrobní zařízení – rychlost výroby, počet pracovníků potřebných k obsluze,
• přestavení linek – seřízení technologie nutné k přechodu na jiný výrobek,
• omezení surovin – maximální množství dostupných surovin v čase,
• omezení skladových prostor pro výrobky či meziprodukty,
• odstávky – plánované odstávky výrobních zařízení,
• sestavení optimálního plánu výroby včetně plánu pracovníků obsluhy.

Některá vstupní data je možné importovat z celopodnikového informačního systému (ERP), z jiných datových zdrojů, nebo vytvářet přímo v plánovacím softwaru COMES. Výpočet plánu výroby v aplikaci COMES probíhá na základě zadání vstupních informací prostřednictvím funkce automatického plánování nebo ručně. Automatické plánování je komplexní funkcí, která pomocí optimalizačních algoritmů vytváří plán, obvykle s těmito cíli (obr. 2):

• maximálně využít výrobní kapacity,
• minimalizovat přejezdy mezi výrobky,
• minimalizovat počty pracovníků,
• optimalizovat dostupnost surovin pro výrobu,
• rozložit výrobu rovnoměrně v čase (nastavení je volitelné).

Obr. 2: Zobrazení automaticky vypočítaného plánu výroby

Plán je vypočítán z tisíců variant v řádu desítek sekund a je vybráno několik nejvhodnějších. Plánovač vybere nejvhodnější variantu, případně ji ručně koriguje a poté ji uvolní do výroby. Plán je nyní dostupný všem uživatelům systému i v tabulkové podobě a je elektronicky přidělen na pracoviště výroby. Při uvolnění plánu do výroby dojde k automatickému doplnění údajů do jednotlivých sestav, například do tabulky naplánovaných pracovníků, počtu potřebných obalů pro expedici aj.

Přidělení plánu do výroby a zpětná vazba

S využitím data a informací o skutečném stavu výroby je graficky zobrazeno plnění plánu (obr. 2). Vizualizace plnění plánu výroby slouží jako zpětná vazba pro plánovače a vedení výroby, kteří mohou plán operativně změnit tak, aby bylo možné dodržet plnění termínů zakázek.

Řízení údržby

Součástí systému COMES jsou funkce pro řízení údržby strojů a zařízení. Zadávání údajů je možné prostřednictvím terminálů, vytváří se elektronický záznam údajů systému i těch vložených operátory nebo seřizovači či údržbou. Evidují se motohodiny, počty cyklů, je možné preventivně plánovat údržbu i vést historii oprav zařízení. Údržba a seřizovači jsou upozorněni na plánované úkony. Pro údržbu jsou k dispozici dokumenty (popisy, výkresy, schémata, fotografie). Výhodou je zajištění aktuálnosti díky jednomu úložišti dokumentů.

Vstřikovací formy

Systém COMES eviduje historii každé formy, její nasazení na lisy, údržbu, repasi aj. Pro identifikaci forem je možné využít RFID čipy nebo čárové kódy s operátorskými mobilními terminálovými čtečkami kódů (obdobně terminálům ve skladech). Je tak možné evidovat umístění formy, počty cyklů, poznámky k formě a jejímu využití).

Závěrem

Systém COMES úrovně MES umožňuje kapacitně plánovat výrobu, řídit sklady surovin i výrobků a materiálovou logistiku výroby, sledovat průběhy zakázek, operativně řídit výrobu, optimalizovat jakost, dokumentovat výrobu a odvádět ji do ekonomických a účetních IT systémů. Současně pak řídit údržbu strojů a forem. Uživatelé oceňují komplexnost řešení, rychlou návratnost vložených prostředků a podporu silného týmu výrobce, firmy COMPAS automatizace, spol. s r.o.