Programy do planowania produkcji usprawniają działanie fabryk, ale nie radzą sobie z wysoką zmiennością. Temu wyzwaniu są w stanie podołać dopiero systemy klasy ADS, służące do automatycznego zarządzania produkcją. Systemy informatyczne odgrywają coraz większą rolę we współczesnym przemyśle. Obecnie zdecydowana większość fabryk nie jest w stanie funkcjonować bez narzędzi IT, a ich potencjał rozwojowy jest ściśle związany z poziomem ich cyfryzacji. Odpowiednio dobrane rozwiązania technologiczne pomagają w optymalizacji procesów, zwiększeniu wydajności pracy i redukcji kosztów. Z drugiej strony niewłaściwe lub źle wdrożone systemy mogą stać się dla biznesu poważnym obciążeniem, przyczyniając się do przestojów i wzrostu kosztów, zamiast generowania oszczędności.

Systemy informatyczne w nowoczesnej fabryce: planowanie produkcji, harmonogramowanie produkcji, zarządzanie produkcją

Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań wspierających produkcję zarówno w warstwie operacyjnej, jak zarządzania. Różnią się one pod względem zastosowań, możliwości, konkretnych funkcji, a także miejsca w „hierarchii” systemów.

Systemy ERP

Jednym z powszechnie stosowanych rozwiązań są systemy ERP (Enterprise Resource Planning) służące do zintegrowanego zarządzania przedsiębiorstwem. Łączą one w sobie wiele funkcji, obejmujących zarządzanie finansami, zasobami ludzkimi, łańcuchem dostaw, produkcją i utrzymaniem ruchu. Istotną zaletą systemów ERP jest ich elastyczność. Składają się one z wielu modułów, które można dostosować do specyficznych potrzeb przedsiębiorstwa.

Systemy MES

Inną klasę rozwiązań stanowią systemy MES (Manufacturing Execution System), wspierające przedsiębiorstwo pod względem operacyjnym. Odpowiadają one za bezpośrednie zarządzanie procesami produkcyjnymi, w tym monitorowanie produkcji w czasie rzeczywistym, wykrywanie błędów i optymalizację procesów. Systemy MES komunikują się z maszynami i urządzeniami produkcyjnymi, co umożliwia automatyzację wielu czynności.

Systemy APS

We współczesnych fabrykach ważną rolę odgrywają również systemy APS (Advanced Planning and Scheduling), służące do optymalizacji procesów planowania. APS-y pozwalają zakładom na tworzenie harmonogramów produkcji uwzględniających takie czynniki, jak dostępność maszyn i narzędzi, poziomy zapasów, terminy dostaw czy priorytety produkcji. Umożliwiają też symulowanie różnych scenariuszy produkcyjnych w celu oceny ich wpływu na wyniki i wybrania najlepszego rozwiązania.

Systemy MOM

Najbardziej kompleksową klasą systemów są systemy MOM (Manufacturing Operations Management). Integrują one wszystkie aspekty produkcji: od planowania i harmonogramowania, przez wykonanie, aż po monitorowanie, optymalizację i działania konserwacyjne. Systemy MOM obejmują funkcje MES (operacyjne) i APS (planowanie i harmonogramowanie produkcji), a często także dodatkowe moduły, takie jak zarządzanie jakością, utrzymanie ruchu i zarządzanie energią.

Program do planowania produkcji to za mało. Na czym polega przewaga ADS nad APS?

W ekosystemie rozwiązań informatycznych dla przemysłu nową jakość stanowią systemy klasy ADS (Autonomous Decision System), których prekursorem jest IPOsystem. To autonomiczne systemy decyzyjne służące do automatycznego zarządzania procesem produkcji na podstawie takich danych, jak dostępność i umiejętności zasobów produkcyjnych (pracowników i maszyn) oraz bieżące zlecenia produkcyjne z technologią ich wykonania i wymaganymi terminami realizacji.

Jak działa system ADS?

Na podstawie informacji wprowadzonych do systemu oraz danych przekazywanych w czasie rzeczywistym program ADS dokonuje precyzyjnych obliczeń i zleca do wykonania najbardziej optymalne w danym momencie zadania. Cały proces rozgrywa się „tu i teraz” w oparciu o ciągłe aktualizacje stanu zleceń i zasobów (każda zmiana jest rejestrowana i przekazywana do systemu). Zlecenia są optymalizowane w taki sposób, by jak najlepiej wykorzystać dostępne zasoby i jak najszybciej zrealizować najpilniejsze zadania.

Odpowiednio zaimplementowany system ADS stanowi „serce” systemu MOM (i de facto jest systemem MOM), z powodzeniem zastępując system klasy APS. Tradycyjne programy do planowania produkcji i tworzenia harmonogramów (APS) mają szereg zalet w porównaniu do prostszych form planowania, np. za pomocą tabelek Excela, jednak wykazują ograniczoną efektywność w nowoczesnych środowiskach produkcyjnym o wysokiej zmienności. System ADS jest wolny od tych mankamentów, ponieważ zarządza produkcją w czasie rzeczywistym, a nie w oparciu o plan.

Jakie są wady programów do planowania produkcji klasy APS?

Mankamenty APS-ów wynikają z natury harmonogramowania produkcyjnego, które opiera się na precyzyjnie określonych założeniach (dostępność zasobów, szczegółowe kalendarze pracowników, terminy serwisów maszyn i dostawy materiałów, precyzyjne normy dla każdej operacji technologicznej i in.). W praktyce spełnienie wszystkich tych założeń jednocześnie jest bardzo trudne i wymaga częstych korekt oraz przeliczania harmonogramów.

Aby przyspieszyć harmonogramowanie, APS często wprowadza uproszczenia, które nie uwzględniają rzeczywistych różnic w umiejętnościach pracowników, operacji okołoprodukcyjnych czy dostępności pracowników. To prowadzi do przestojów i mikroprzestojów, gdyż managerowie muszą zarządzać tymi obszarami „ręcznie”.

Co gorsza, zakłady działające w oparciu o APS-y często dążą do „zamrażania planu” na określony czas w celu uniknięcia nadmiernej zmienności. Takie działanie zmniejsza tak istotną w obecnych warunkach rynkowych elastyczność i generuje straty. Naturalne ograniczenia systemów APS sprawiają, że nawet najbardziej produktywni pracownicy mogą pracować z obniżoną wydajnością, wynikającą z narzuconego harmonogramu.

Zalety programu do zarządzania produkcją klasy ADS

Autonomiczne systemy decyzyjne eliminują większość ograniczeń związanych ze zmiennością, z którymi nie mogą sobie poradzić tradycyjne systemy APS. ADS-y wprowadzają korekty w czasie rzeczywistym i samodzielnie podejmują decyzje najbardziej optymalne w aktualnych warunkach.

Kluczowe korzyści?

1. Brak konieczności harmonogramowania produkcji, a co za tym idzie – czasochłonnego tworzenia kolejnych wersji harmonogramów.

2. Automatyczne podejmowanie decyzji operacyjnych przez system i ograniczenie nadmiarowej pracy związanej z planowaniem i nadzorem.

3. Optymalne wykorzystanie zasobów przekładające się na wzrost produktywności, redukcję kosztów i większą dostępność pracowników, których kompetencje można wykorzystać na innych odcinkach.

Warto zaznaczyć, że systemy ADS płynnie integrują się z istniejącymi systemami informatycznymi, takimi jak ERP czy MES, zastępując jedynie niewydajne systemy APS.