V následujícím článku bych chtěl přiblížit problematiku vývoje a nasazení na zakázku vytvořeného MES systému ve společnosti AISAN INDUSTRY CZECH, s.r.o. Tato nadnárodní společnost má dva závody v Lounech: Jeden je zaměřený na výrobu dílů palivového systému a kompletaci palivových čerpadel a druhý na lití hliníkových součástí a kompletaci systémů sání vzduchu motorů automobilů. Výroba v AISANu probíhá na poloautomatických linkách. Výrobní proces je řízen metodou Kanban s permanentními kartami a pevně stanovenými Kanban okruhy pro pohyb dílů a polotovarů mezi výrobními linkami.

Ve výrobním procesu AISAN sbírá velké množství dat, která slouží pro řízení výroby, vyhodnocení efektivity výroby, vyhodnocení důvodů prostojů, neshodných výrobků a zmetků. Předáci na linkách dále zapisují množství textových informací o průběhu výroby a případných nedostatcích, které jsou potřebné pro případné zjištění problémů například s nástroji nebo materiálem. Nad těmito daty probíhá vyhodnocení výrobního procesu pro maximalizaci jeho efektivity tak, jak je to běžné v automobilovém průmyslu.

Tato data dříve operátoři ručně zapisovali do pracovních deníků směn, následně se přepisovala do Excelu a vyhodnocovala v souhrnných tabulkách a grafech. Obrovská pracnost byla impulsem pro nasazení automatizovaného sběru dat z výrobního procesu, které zabezpečují právě MES systémy.

V AISAN INDUSTRY CZECH provedli výběrové řízení na implementaci MES systému, ve kterém se rozhodovali mezi implementací standardního MES řešení s obvyklými funkcemi nebo vytvořením nadstavby na již dlouho používaný podnikový ERP systém QAD. Vhledem ke specifickým požadavkům se AISAN nakonec přiklonil ke druhé variantě. Implementace byla zahájena úvodní studií s definicí funkčnosti a grafického pojetí systému MES. Tým AISAN předal velmi dobře specifikované požadavky včetně základních návrhů obrazovek pro pracoviště u výrobních linek.

Řešení je založeno na on-line sběru dat z výrobních linek přes OPC server, ke kterému jsou linky připojeny. Instalaci OPC serveru a napojení signálů z výrobních linek zajistil AISAN vlastními silami.

Všechny výrobní linky mají své řídicí systémy, které komunikaci s OPC serverem podporují. Specialisté v AISANu, kteří výrobní linky programují a seřizují, velmi dobře zvládli i jejich připojení. Minerva napojila OPC server na podnikový systém QAD a řešila vyhodnocení signálů z linek, jejich agregaci a uživatelské rozhraní.

Nový MES systém je řešen jako WEB aplikace optimalizovaná pro provoz na dotykových obrazovkách, které používají operátoři u výrobních linek. WEB aplikace je do systému QAD integrována pomocí OpenEdge (Progress) Rest API s komunikací prostřednictvím JSON formátu. Webovská část je vytvořena ve WEB prostředí s použitím frameworku VUE.

MES systém v AISANu je vytvořen jako nadstavba nad ERP QAD. Hlavní rozdíl proti obvyklému hlášení výrobních operací ve standardním ERP QAD je v tom, že v MES systému provedení operace hlásí přímo výrobní linky. Operátoři na linkách pouze korigují tato automatická hlášení a zaznamenávají neshodné kusy. MES automaticky na základě prodlev mezi výrobou jednotlivých kusů eviduje prostoje na linkách a operátoři pouze doplňují důvody těchto prostojů.

Vyhodnocení efektivity probíhá na základě porovnání plánovaného a skutečného času výroby jednoho kusu. Pro Minervu to znamenalo vyvinout řešení, které pracuje v reálném čase. Znamenalo to práci se skutečně reálným časem, kdy takt výrobních linek je v rozmezí 20 – 90 vteřin a výroba jednoho kusu je stanovena na desetiny vteřin. Při takové rychlosti již nestačí obvyklé výpočty plánovaného vyrobeného množství za hodinu a směnu jen vynásobením kusů a taktu. Je nutné provádět korekci pro jednotlivé hodiny. Bylo třeba doladit základní řešení, kde je zobrazován hodinový a směnový plán. Navíc sledování přechodu odpolední na noční směnu nebo přechod výroby přes půlnoc.

Ve společnosti AISAN existuje několik typů výroby na linkách:

• Standardní výroba jednoho výrobku v jednom okamžiku.
• Výroba dílů na vstřikolisech, kde forma může obsahovat kavity pro více výrobků.
• Nejsložitější typ výroby pro MES – souběžné výrobky. V rámci jednoho taktu výrobní linky jsou vyráběny dva nebo tři různé výrobky. Tyto výrobky rozdílně procházejí např. pouze přes vybrané operace na lince a končí každý na jiné operaci. Vyhodnocení výroby souběžných dílů se řídí poměrně složitými pravidly.

Celé řešení MES v současné době integruje asi 66 výrobních linek, kde se sbírají signály o vyrobených a neshodných kusech výrobků. U některých linek v současné době kontrolujeme monitoring technologických dat, zejména teplot a tlaků při lisování. Tato data budou sloužit pro dokladování, zda byly kusy vyráběny v souladu s předepsanými výrobními postupy.

Společnost AISAN INDUSTRY CZECH je zaměřena na opravdu efektivní řízení výroby. Požadavkem na vyhodnocení výrobních dat byla hlavně přesnost výstupů z prvotních evidencí. Na tomto projektu bylo klíčové důkladné zpracování dat, kde prodleva několika desetin vteřiny u výroby jednoho kusu může zkreslit celkový výsledek za směnu, den, týden, měsíc opravdu o velké hodnoty.

Při implementaci MES systému v AISANu Minerva vytvořila vlastního nezávislého WEB klienta s komunikací prostřednictvím JSON formátu. Ověřili jsme si možnosti a výhody řešení. Tento základ sloužil pro vytvoření standardního m.mes modulu jako nadstavbu QAD systému pro hlášení operací na dotykových obrazovkách, zavážení strojů tahovými signály od operátorů a dalšími užitečnými funkcemi. Nyní vytváříme i rozhraní na e-shopy a další aplikace od dodavatelů třetích stran.