Меню

Интеграция оборудования в производстве



Интеграция в производственные линии

Интеграция – это процесс вставки чего-либо в единую среду или объединение разнородного оборудования в сеть.

Маркировка времени (часы,минуты), даты, срока годности носит изменяемый характер и наносится на товарную единицу перед поступлением на прилавок или склад. Соответственно принтеры должно работать в автоматическом режиме и «уметь» легко менять данные.

Преимущества интеграции для производства

Автоматические отчеты от маркировочного оборудования создают целостную картину контроля, которая включает:

  • информацию о производительности линий, стадиях хранения, отгрузки
  • сведения о состоянии печатающих устройств
  • количество брака

Новейшие маркираторы и программные сети работают, как цельная компьютеризованная система. Интеграция гарантирует связанность производства, обеспечивает удаленный контроль, централизованное управление.

Ввод маркиратора в производственные линии снижает затраты на выпуск продукции за счет исключения человеческого фактора – меньше ошибок, брака, простоя линий. Обеспечивает учет склада «в один клик», избавляет от хищений.

Участки для интеграции маркировочных принтеров

Одно из преимуществ современных систем маркировки возможность встраивать оборудование в любые зоны производственной линии:

  • В этапы работы фасовочных и укупорочных машин: до, после упаковки, во время движения по конвейеру
  • До устройства для упаковки в картонные коробки и после
  • На этапе складывания товарных единиц в герметичную гофротару

Системы нового поколения четко печатают сложные многострочные сообщения, не снижая высокой скорости потока.

Особенности интеграции маркировочного оборудования в производство

Минимальное время на техническое обслуживание и частоту вмешательства оператора.

Ввод и контроль параметров с сенсорного экрана. Предпросмотр буквенно-цифровой информации с большого дисплея. Простая, интуитивная, русифицированная система управления, не требующая от оператора специальных знаний.

Подключение нескольких принтеров при улучшенной интеграции и отслеживание производственного процесса с центрального контроллера из цеха, офиса, серверной через Ethernet. Доступ руководителя с планшета или телефона.

Низкая вероятность ошибки при маркировке и этикетировке: сообщения создаются с одного рабочего места и есть возможность отката. Гарантии кибербезопасности и резервирования данных.

Целостность сообщений и графики за счет интеграции с общим интерфейсом управления производственной линией. Возможность модернизации и адаптации программ.

Как провести интегрирование

Каждая сфера производства уникальна. Предлагаем протестировать маркировку в демозале «Астраджет» на образцах ваших материалов и выбрать оптимальную систему.

Специалисты компании «Астраджет» построят автоматизированный маркировочный участок на любой поточной производственной линии, обучат операторов, обеспечат сервисное обслуживание.

Чтобы получить предложение по интеграции, оставьте заявку на сайте, указав свой телефон, имя. Менеджер «Астраджет» свяжется с вами.

Источник

Система интеграции инженерного оборудования предприятия по производству микроэлектромеханических систем

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 03.04.2019 2019-04-03

Статья просмотрена: 64 раза

Библиографическое описание:

Сидоренков, В. С. Система интеграции инженерного оборудования предприятия по производству микроэлектромеханических систем / В. С. Сидоренков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 14 (252). — С. 16-19. — URL: https://moluch.ru/archive/252/57741/ (дата обращения: 27.06.2021).

Транзистор — пожалуй, одно из самых значимых изобретений XX столетия. Именно оно повлекло за собой создание полупроводников и в последствии привычных нам сейчас микросхем. Нашу жизнь уже невозможно представить без электронных систем, они проникли во все отрасли современного рынка — энергетику, транспорт, связь, здравоохранение. Пожалуй, ни одна отрасль уже не сможет эффективно без них функционировать. Какие бы задачи не ставились: масштабирование приборов, повышение производительности и т. д., полупроводниковая промышленность каждый раз решает любую проблему. Микроэлектронная промышленность — ключевая, стратегически наиважнейшая отрасль для всех стран мира. Ее доля составляет

3,5 % от мирового ВВП. В России, в частности, была разработана и выполняется государственная программа «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013–2025 годы». Согласно программе, в самое ближайшее время планируется освоение 45 нм технологии производства, а к 2025 планируется освоение 10 нм технологии.

Проблема, рассматриваемая в данной работе — повышенные производственные издержки, вызванные сбоями в работе оборудования и систем снабжения производства сырьем по различным причинам, которые нельзя отследить удаленно — превышение количества частиц в воздухе, изменение температуры, влажности, отказ систем подачи производственных газов, остановка нейтрализации химических отходов, отказ систем увлажнения и умягчения воздуха, остановка создания ультрачистой воды и т. д. Все эти проблемы в свою очередь отражаются на качестве выпускаемой продукции, а также на простаивании производства в целом. Опыт современных промышленных микроэлектронных предприятий показывает, что единственным и эффективным методом является внедрение системы промышленной автоматизации; в данном случае создание системы интеграции обслуживающего оборудования и технических систем с возможностью частичного удаленного управления.

1. Системы промышленной автоматизации

В узком смысле, информационная инфраструктура предприятия представляет собой программно-аппаратный комплекс, который предназначен для обеспечения различных внутренних и внешних процессов организации. В настоящее время под информационной инфраструктурой понимается не только локальная сеть, состоящая из автоматизированных рабочих мест сотрудников предприятия, сетевого и серверного оборудования, но также телефонная сеть и системы жизнеобеспечения офиса.

C:\Users\vladimirs\Desktop\Концепция инфраструктуры.png

Рис. 1. Концепция построения информационной инфраструктуры предприятия на основе концепции «тотальной интеграции».

В данном случае нас интересует нижний уровень этой концепции, а именно системы промышленной автоматизации. Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — группа решений технических и программных средств, предназначенных для автоматизации управления технологическим оборудованием на промышленных предприятиях. Может иметь связь с более общей автоматизированной системой управления предприятием (АСУП). Под АСУ ТП обычно понимается целостное решение, обеспечивающее автоматизацию основных операций технологического процесса на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершённое изделие. Понятие «автоматизированный», в отличие от понятия «автоматический», подчёркивает необходимость участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций.

Читайте также:  Машины и оборудования для обработки рыбы

2. Концепция жизненного цикла системы интеграции обслуживающего оборудования

При создании сложных систем, подобных рассматриваемой, требуется четкое понимание жизненного цикла системы.

Для декомпозиции ЖЦ требуется разложить модель ЖЦ на взаимосвязанные стадии, которые будут объединены в единую систему. Тогда, при управлении ЖЦ нашей целевой системы, можно будет выделить последовательность различных проектов, которые влияют на целевую систему на каждой стадии (рис. 2).

C:\Users\vladimirs\Desktop\ЖЦ системы.png

Рис. 2. Проекты в полном жизненном цикле целевой системы

Перед каждым этапом ЖЦ создается или преобразуется виртуальная система. Она становится физической по мере такого, как система создает реальный продукт, который может быть использован на последующих стадиях ЖЦ. Так, изначально создается первая версия последующей целевой системы — виртуальная система возможностей, которая должна удовлетворять установленным требованиям (рис. 3). На основе первой версии создается вторая — система потребностей, которая отражает функциональные запросы к будущей целевой системе. В свою очередь на ее основе создается третья версия системы — система функций, которая отражает функционал, доступный после введения в работу целевой системы, и т. д. Конечной системой будет являться система извлеченных уроков.

Untitled Diagram (2)

Рис. 3. Преобразования на протяжении жизненного цикла

На момент подготовки доклада работа по разработке системы интеграции обслуживающего оборудования находится на этапе разработки. А именно — сформирована система требований, отражающая функциональные запросы, которые диктуются необходимыми возможностями по контролю и управлению обслуживающим оборудованием.

3. Структура команды на этапах разработки, производства и ввода в эксплуатацию

Эффективная работа управляющего и команды проекта являются залогом успешной реализации проекта. Рассмотрим некоторые вопросы, связанные с взаимоотношениями между людьми в зависимости от ролей, которые они выполняют при реализации проекта, а также организационные структуры предприятий, реализующих подобные проекты.

Подобные проекты обычно выполняются различными специализированными предприятиями, количество и состав которых изменяются от проекта к проекту. Предприятия являются свободными хозяйствующими субъектами, организационно не зависящими друг от друга в процессе реализации проекта. Действия всех этих предприятий объединяет замысел — реализация проекта.

От правильного выбора состава участников зависит эффективность управления проектом. Несмотря на многообразие исполнителей и заинтересованных лиц, можно представить общий состав участников и схему взаимодействия между ними (рис. 4).

C:\Users\vladimirs\Desktop\Структура команды.png

Рис. 4. Структура команды вовлеченной в создание системы

Основываясь на приведенной выше исследовательской работе, мной был разработан документ (приложение А) “Request for quotation for Manufacturing Execution System” (“Запрос цены на систему интеграции вспомогательного производства”).

Новизна данной работы заключается в применении новых научных методов системного инжиниринга, применении концепции жизненного цикла сложных технических систем.

При выполнении данной работы были сформированы исходные требования к системе. Основываясь на применяемом оборудовании, был разработан структурный состав системы и были исключены взаимосвязи между различными видами оборудования. Для систем, уже обладающих контроллерами, были выявлены интерфейсы для подключения, для еще не обладающих контроллерами были подобраны подходящие ПЛК. Были описаны требуемые функциональные возможности для всех элементов системы с указанием типов реализации. Были разработаны система и карта проверки работоспособности установленной системы для этапа ввода в эксплуатацию. Следующим этапом согласно концепции жизненного цикла сложных технических систем, которая была проведена выше, будет является этап разработки и ввода в эксплуатацию.

  1. Захарова И. Б. Физические основы микро- и нанотехнологий. — Санкт- Петербург: Издательство Политехнического университета,2010. –201 с.
  2. Инновационный менеджмент: Учебник для вузов / С. Д. Ильенкова, Л. М. Гохберг, С. Ю. Ягудин и др.; Под ред. Проф. С. Д. Ильенковой. — 2-е изд., М.: ЮНИТИ-ДАНА, 200. — 343 с.
  3. Сейсян Р. П. Нанолитография в микроэлектронике // Журнал технической физики. ‒ 2011.No8 ‒12 дек.
  4. Управление инновационными проектами: учебное пособие / Г. Э. Ганина, С. В. Клементьева. — Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 36 с.
  5. Управление проектами: Учебное пособие. — 2-е изд. — М.: Изд-во АСВ; Спб.: СПбГАСУ, 2006.
  6. Фалько С. Г., Иванова Н. Ю. Управление нововведениями на высокотехнологичных предприятиях: Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. — 256 с.
  7. Lercel M. // Future Fab. Int. 2009. N 28.
  8. Troxler Peter. Libraries of the Peer Production Era // Open Design Now. Why Design Cannot Remain Exclusive. — Bis Publishers, 2011. — ISBN 978–90–6369- 25

Источник

Интеграция оборудования в производстве

карта сайта обращение с сайта

поделиться ссылкой

распечатать

выслать ссылку по почте

поделиться в linkedin

поделиться в facebook

поделиться в twitter

перейти на страницу в linkedin

перейти на канал youtube

Раскрыть меню Скрыть меню

Промышленная трансформация

Промышленная трансформация (Industrial Transformation / IX) – неотъемлемая и одна из критичных составляющих глобальной Цифровой трансформации предприятия в целом:

Проактивный, скоординированный подход к использованию цифровых технологий для пошаговой модернизации операционной деятельности предприятия – это подход, сосредоточенный на переосмыслении производственных процессов завода, фабрики, рудника и других производственных переделов. digital transformation

Основные характеристики Промышленной трансформации:

Составляет неотъемлемую часть Цифровой трансформации и включает в себя, в числе прочего, и Промышленный интернет вещей (Industrial Internet of Things / IIoT). Промышленная трансформация направлена на производственную часть дискретного, непрерывного или серийного производства. Таким образом, операционная деятельность заводов, фабрик, рудников находится в прямой области влияния Промышленной трансформации.

Промышленная трансформация обеспечивает поддержку концепции последовательных улучшений производства.

Одна из основных задач Промышленной трансформации — координация, управление и тиражирование решений и принятых практик на удаленные производственные площадки. Производство – это географически и организационно распределенная структура, зачастую с площадками, удаленными друг от друга на сотни, а то и тысячи километров. Неоднородности и различия в производственной культуре площадок затрудняет стандартизацию процессов. В этом случае одна из основных задач Промышленной трансформации — не только найти подходящее решение для бизнес-проблемы, но и обеспечить возможность его адаптации и тиражирования с учетом специфики удаленных производственных площадок.

Читайте также:  Рабочие температуры оборудования из углеродистой стали

Промышленная трансформация включает в себя как активы, так и процессы и продукцию предприятия:

Инициативы, направленные на активы, включают области для улучшения производительности и эффективности использования основного производственного оборудования.

Продуктовые инициативы включают области для улучшения как качества самой продукции, выпускаемой предприятием, так и области для снижения объема брака или несоответствующей продукции, сокращения производственного цикла.

Инициативы, направленные на операционную деятельность, включают области для улучшения межфункционального взаимодействия производственных цехов, переделов и подразделений для повышения эффективности выпуска продукции или предоставления услуг клиентам предприятия.

Только лишь наличие концепции или дорожной карты цифровой трансформации не является конкурентным преимуществом. Необходимы средства, которые обеспечат возможность достижения поставленных целей и решения задач цифровой и промышленной трансформации.

Кроме того, выбор решения состоит не только в поиске подходящей технологии для реализации.

«…Вероятность успешной реализации программы Промышленной трансформации на 142% выше при задействовании специализированной компании-интегратора.»

CEO’s Guide to IX: Defining Industrial Transformation, LNS Research

Миссия компании Экзеплэнт в реализации Промышленной трансформации состоит не только в подборе оптимального решения и платформы для реализации инициатив по оптимизации производства, но и в предоставлении услуг в части ее внедрения и дальнейшей поддержки.

Реализация программы Промышленной трансформации позволяет, в общем случае, достичь следующих показателей*:

до 30% до 30% до 20% до 30%
Повышение качества (снижение брака, несоответствующей продукции) Снижение простоев основного производственного оборудования Снижение затрат на производство продукции Повышение результативности производства

Интегрированное производство

Ключевой фактор дальнейшей оптимизации производства – повышение эффективности взаимодействия информационных систем и персонала в ключе общей цифровой трансформации предприятия.

digital transformation pic2

Одна из важнейших характеристик современного цифрового предприятия его интегрированность (Deloitte Insights) – наличие корпоративной экосистемы, объединяющей не только системы автоматизации внутри предприятия, но и две другие не менее важные составляющие – процессы и персонал.

Взаимная интеграция процессов, персонала и информационных систем позволяет повысить отдачу как каждой из составляющих, так и в общем улучшить работу производственного передела за счет:

Управления работами в цифровом виде.

Стандартизации производственных процессов на основе общекорпоративных практик с учетом специфики отдельных производственных площадок/дивизионов.

Совместной работы персонала и систем автоматизации из разных подразделений.

Модульной разработки, единого интерфейса пользователя и дистанционного развертывания приложений.

Неотъемлемый элемент организации такой взаимной интеграции – система управления бизнес-процессами (BPMS) производства, которая обеспечивает возможность представления в цифровом виде принятых на предприятии бизнес-процессов или лучших отраслевых практик, горизонтальную (между подразделениями одного уровня) и вертикальную (между разными уровнями) интеграцию персонала.

Модель-ориентированная система управления производством (Model-Driven MES)

Использование систем автоматизации и управления производством (MES) показало свою эффективность на протяжении всего времени с момента появления и активного внедрения на производстве.

С появлением новых цифровых технологий, таких как большие данные (Big Data), промышленный интернет вещей (IIoT), управление бизнес-процессами производства (BPMS), системы управления производством получили дополнительные возможности по контролю состояния производства и отслеживанию производственных запасов практически в темпе самого производства.

Основной эффект использования MES-систем лежит в двух областях:

повышение эффективности – за счет увеличения объемов производства, повышения эффективной загрузки оборудования, снижения времени производственного цикла;

повышение качества – снижение объемов брака, несоответствующей или требующей повторной переработки продукции, возможность контроля производства и соблюдения технологических регламентов на всех этапах производства до отгрузки конечному потребителю.

MES-системы позволяют привнести значительную долю организованности и порядка в производственные процессы, однако, если они не обеспечивают возможностей моделирования и унификации взаимодействия с пользователем, потенциал их использования может быть ограничен и не предоставлять всех преимуществ.

Использование модель-ориентированной системы управления производством позволяет в полной мере раскрыть потенциал повышения эффективности производства за счет:

снижения трудозатрат на внедрение MES-системы и получения первых результатов;

цифровой трансформации управления заданиями и операциями – создания “цифрового двойника” производственных процессов для обеспечения дальнейшего контроля исполнения производства, нормирования и использования лучших промышленных практик, как в рамках одной производственной площадки, так и в границах географически распределенных холдингов, включающих множество производственных единиц;

унификации взаимодействия с пользователем, возможности настройки и развертывания решения в соответствии с потребностями производства, повторного использования принятых на предприятии оптимальных практик в рамках других площадок с учетом особенностей их работы.

Источник

Интегрированная система автоматизации предприятия

В современном промышленном производстве все большее значение приобретает возможность оперативного доступа к достоверной и точной информации из любой точки управления производством, поскольку это определяющим образом влияет на эффективность работы предприятия, включая производительность труда, качество и конкурентоспособность выпускаемой продукции.

Эта задача решается путем создания интегрированной многоуровневой распределенной автоматизированной системы управления (АСУ). Интегрированная система автоматизации предприятия может быть представлена в виде 5-уровневой пирамиды (рис.1):

Рис.1. Уровни интегрированной системы автоматизации производства

Первый уровень, уровень ввода-вывода (I/O), включает набор датчиков и исполнительных устройств, встраиваемых в конструктивные узлы технологического оборудования и предназначенных для сбора первичной информации и реализации исполнительных воздействий.

Современные интеллектуальные датчики выполняют, кроме процесса измерения, преобразования измеряемых сигналов в типовые аналоговые и цифровые значения, самодиагностику своей работы, дистанционную настройку диапазона измерения, первичную обработку измерительной информации, иногда еще ряд достаточно простых, типовых алгоритмов контроля и управления. Они имеют интерфейсы к стандартным/типовым полевым цифровым сетям, что делает их совместимыми с практически любыми современными средствами автоматизации, и позволяет информационно общаться с этими средствами и получать питание от блоков питания этих средств.

Читайте также:  Зерноочистительное оборудование в омске

Второй уровень, непосредственное управление, служит для непосредственного автоматического управления технологическими процессами с помощью промышленных контроллеров и характеризуется следующими показателями:

— предельно высокой реактивностью режимов реального времени;

— предельной надежностью (на уровне надежности основного оборудования);

— возможностью встраивания в основное оборудование;

— функциональной полнотой модулей УСО;

— возможностью автономной работы при отказах комплексов управления верхних уровней;

— возможностью функционирования в цеховых условиях.

В промышленные контроллеры загружаются программы и данные из ЭВМ третьего уровня, уставки, обеспечивающие координацию и управление агрегатом по критериям оптимальности управления технологическим процессом в целом, выполняется вывод на третий уровень управления служебной, диагностической и оперативной информации, т. е. данных о состоянии агрегата, технологического процесса.

Этот уровень управления реализуется, например, на промышленных контроллерах Apacs, DeltaV, Centum, Simatic и др.

Третий уровень, SCADA — уровень (Supervisory Control and Data Acquisition — сбор данных и диспетчерское управление), предназначен для отображения (или визуализации) данных в производственном процессе и оперативного комплексного управления различными агрегатами, в том числе и с участием диспетчерского персонала.

Этот уровень управления должен обеспечивать:

— диспетчерское наблю«дение за технологическим процессом по его графическому отображению на экране в реальном масштабе времени;

— расчет и выбор законов управления, настроек и уставок, соответствующих заданным показателям качества управления и текущим (или прогнозным) параметрам объекта управления;

— оперативное сопровождение моделей объектов управления типа «агрегат», «технологический процесс», корректировку моделей по результатам обработки информации от второго уровня;

— синхронизацию и устойчивую работу систем типа «агрегат» для группового управления технологическим оборудованием;

— ведение единой базы данных технологического процесса;

— связь с третьим уровнем.

Отвечая этим требованиям, ЭВМ на третьем уровне управления должны иметь достаточно высокую производительность как при решении задач в реальном масштабе времени, так и при обработке графической информации, обеспечивая работу в реальном времени с базами данных среднего объема и с расширенным набором интеллектуальных видеотерминалов.

Третий уровень управления реализуется на базе специализированных промышленных компьютеров, или в ряде случаев на базе персонального компьютера. Диспетчерский интерфейс реализуется SCADA-системами, например InTouch, iFix, Genesis32, WinCC и др.

Машины третьего уровня должны объединяться в однородную локальную сеть предприятия (типа Ethernet) с выходом на четвертый уровень управления.

Четвертый уровень, уровень управления производством MES (Manufacturing Execution System) — средства управления производством -характеризуется необходимостью решения задач оперативной упорядоченной обработки первичной информации из цеха и передачи этой информации на верхний уровень планирования ресурсов предприятия. Решение этих задач на данном уровне управления обеспечивает оптимизацию управления ресурсами цеха как единого организационно-технологического объекта по заданиям, поступающим с верхнего уровня, и при оперативном учете текущих параметров, определяющих состояние объекта управления. Решение этих задач возлагается обычно на серверы в локальных сетях предприятия.

Пятый уровень, верхний уровень управления определяется как MRP (Manufacturing Resource Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning) – планирование ресурсов предприятия.

Задачи, решаемые на этом уровне, в аспекте требований, предъявляемых к ЭВМ, отличаются главным образом повышенными требованиями к ресурсам (например, для ведения единой интегрированной — централизованной или распределенной, однородной или неоднородной — базы данных, планирования и диспетчирования на уровне предприятия в целом, автоматизации обработки информации в основных и вспомогательных административно-хозяйственных подразделениях предприятия: бухгалтерский учет, материально-техническое снабжение и т.п.). Обычно для решения задач данного уровня выбирают универсальные ЭВМ, а также многопроцессорные системы повышенной производительности.

Наиболее известные системы этого уровня предлагаются компаниями SAP, Oracle, BAAN и др.

Исторически сложилось так, что верхний уровень (АСУП) и нижние уровни (АСУТП) развивались независимо друг от друга и фактически отсутствовал достаточно интеллектуальный интерфейс, который бы их объединял. Это обстоятельство на современном уровне развития промышленности стало тормозящим фактором. Для эффективной работы производственного предприятия и для принятия на верхнем уровне как стратегических, так и тактических решений требуется интеграция всех систем управления производством.

Возможности систем управления производством во многом определяются составом и функциями комплекса инструментальных программных средств, предназначенного для построения автоматизированных систем управления технологическими процессами и для интеграции их как с системами управления производством верхнего уровня, так и со средствами управления нижнего уровня (датчики, исполнительные механизмы и др). Использование такого инструментария обеспечивает возможность создания интегрированных сквозных систем управления производством в реальном масштабе времени.

Важной причиной появления на рынке инструментальных систем для решения задач комплексной автоматизации является низкая эффективность традиционного и необходимость структурированного подхода к построению интегрированных систем управления производством.

Недостатки традиционного построения АСУТП:

— множество интерфейсов, сложность и запутанность связей между объектами;

— несовместимость форматов данных и структуры сообщений;

— сложность внесения изменений, что может вызвать переработку большого объема программ.

Преимущества структурированного подхода:

— стандартные формы сообщений;

— гибкие средства интеграции приложений, включая АСУП.

Такой модульный структурированный подход к построению АСУТП обеспечивает возможность эффективной модернизации системы, облегчает внесение в нее изменений, что в совокупности гарантирует защиту ранее вложенных инвестиций и уменьшение стоимости управления.

Источник