Общая характеристика систем обработки информации и управления предприятием

Для современного промышленного предприятия наиболее актуальны решения двух типов задач:

1) экономические, административные и логистические задачи;

2) технологические производственные задачи.

Для решения экономических, административных и логистических задач стандартами используются две системы:

· системы ERP (Enterprise Resource Planning), с помощью которых осуществляется планирование ресурсов предприятия;

· системы MRP (Manufacturing Resource Planning), обеспечивающие планирование ресурсов производства.

Вначале были разработаны системы планирования материалов производства MRP, которые вели расчет сырья, необходимого для выпуска продукции. Затем системы MRP стали учитывать и планировать не только сырье и материалы, но и другие ресурсы (персонал, производственное оборудование), используемые в процессе производства, превратившись в системы класса MRP II. На следующем этапе эволюции в системы MRP II были добавлены новые функции и они превратились в системы планирования ресурсов предприятия ERP.

Стандарт ERP включает в себя не только функции, касающиеся производства, но и функции финансового менеджмента, а также управления клиентами и поставщиками. В основе ERP лежит принцип создания единого хранилища данных (репозитария), содержащего всю деловую информацию, накопленную организацией в процессе ведения бизнеса, в частности финансовую информацию, данные, связанные с внешней средой и производством, управлением персоналом, другие данные. Применение ERP-системы позволяет управлять обработкой, логистикой, дистрибуцией, запасами, доставкой, выставлением счетов-фактур и бухгалтерским учётом. По своей сути ERP-система является виртуальной проекцией предприятия.

Системы MRP проще. Они ориентированы на предприятия с серийным производством, а также на небольшие предприятия, где на первое место ставятся задачи своевременного и качественного обеспечения производства, а функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.

В настоящее время практически все современные западные системы управления производством базируются на концепции ERP/MRP и отвечают ее рекомендациям. Эти рекомендации вырабатываются американской общественной организацией APICS, объединяющей производителей, консультантов в области управления производством, а также разработчиков программного обеспечения.

Для решения технологических производственных задач в иерархии управления производством были созданы и получили развитие системы диспетчерского управления и сбора данных типа SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), которые решают стратегические задачи управления сложными объектами и технологическими процессами, а также системы полевого уровня программируемых логических контроллеров PLC (Programmable Logic Controller), которые решают тактические задачи оперативного управления технологическим оборудованием.

Системы SCADA обычно реализуются в серверной архитектуре (рис. 1.3). Выделенный сервер SCADA осуществляет прием информации от контроллеров, ее обработку и визуализацию на операторской станции, а также ведение архива технологических переменных, необходимых для восстановления производственных ситуаций прошедших периодов и анализа нештатных ситуаций в целом. Информация, хранящаяся на сервере SCADA, может быть использована как на нижнем, так и на верхнем уровне управления.

Рисунок 1.3 – Обобщенная структура системы типа SCADA

Системы SCADA принадлежат классу MMI (Man-Machine Interface) или HMI (Human-Machine Interface), что означает «человеко-машинный интерфейс» в смысле обеспечения двусторонней связи «оператор – технологическое оборудование».

В результате создания систем ERP/MRP и систем MMI (SCADA) задачи на уровне технологического подразделения оказались обособленными, не относящимися ни к одной из ранее определенных групп. В связи с этим была создана промежуточная группа систем, называемая MES (Manufacturing Execution Systems).

Сначала MES-системы создавались с разделением общей задачи на задачи планирования производства и задачи управления производством. Однако такое разделение привело к разделению информационной базы производственных подразделений.

В связи с этим была применена другая схема – деление на задачи предприятия и задачи цеха. При этом оказалось возможным использовать общие серверы базы данных и приложений, а клиентские места распределить в цехах и заводоуправлении.

Функции, реализуемые в MES-системах, аналогичны функциям управления в ERP/MRP-системах, однако они реализуются в других временных масштабах и с другими объектами контроля и управления. MES-система – это автоматизированная исполнительная система производственного уровня, предоставляющая ряд возможностей, которые дополняют и расширяют функции ERP/MRP-систем. Используя фактические технологические данные, MES-системы поддерживают всю производственную деятельность предприятия в режиме реального времени.

В результате распределения всех задач управления сформировался комплекс средств автоматизации предприятия, представленный на рисунке 1.4 в виде пирамиды.

Рисунок 1.4 – Пирамида комплекса автоматизации предприятия

Каждая система этого комплекса имеет специфические особенности реализации, которые определяются функциями системы, объемами и частотой передачи данных, архитектурой, средствами коммуникаций и др.