Представлена основная функциональность программного пакета I-DS, разработанного компанией «ИндаСофт», предназначенного для автоматизации диспетчерского контроля и управления.
Автор: Э.О. Сюч
Источник: Автоматизация в промышленности, №8, 2013
Статья "Система диспетчерского контроля как инструмент решения задач эффективного управления производством (pdf, 280 KB)
Представлена основная функциональность программного пакета I-DS, разработанного компанией «ИндаСофт», предназначенного для автоматизации диспетчерского контроля и управления.В современных условиях управления производственными предприятиями необходим принципиально иной подход к системам класса MES, при котором системы оперативного управления производством рассматриваются как действенный инструмент для решения глобальной задачи повышения эффективности производства. При этом, эффективность MES понимается в широком смысле этого слова: эффективность использования теплоэнергетических ресурсов, эффективное управление качеством готовой продукции, минимизация простоев оборудования и технологических потерь, максимизация прибыли. И основа нового подхода — это осознание того, что ключевыми лицами, способными оказать существенное влияние на управление эффективностью всего производства являются главные специалисты предприятия: диспетчеры производств, технологи, механики, энергетики, специалисты производственных отделов, отделов контроля качества и др.
Рассмотрим решение компании «ИндаСофт» по автоматизации одного из ключевых процессов управления для любого производства - диспетчерского управления
Система диспетчерского контроля
Компания «ИндаСофт» планомерно разрабатывает и совершенствует решения по автоматизации процессов управления производственной деятельностью, максимально ориентируясь на специфику отечественных предприятий. Специализированный программный продукт I-DS (I-Dispatch System), разработанный специалистами компании, представляет собой комплексное решение по автоматизации всех составляющих процесса диспетчерского контроля и управления, включая:
Рис.1 Интерфейс пользователя
В состав I-DS входит набор разработанных специалистами «ИндаСофт» шаблонов мнемо-графического представления производственной информации:
ПО I-DS полностью автоматизирует процессы формирования производственных отчетов на каждом уровне управления производством — секционном, цеховом и общезаводском. При этом в состав I-DS уже входят готовые шаблоны наиболее распространенных отчетов «Режимный лист», «Рабочий журнал оператора смены», «Суточная сводка по цеху», «Материальный баланс установки» и т. д.
Ручной ввод и управление данными
Ручной ввод недостающих данных, корректировка и утверждение параметров ТП, авторизация хозучетных показателей операторами и диспетчерами различного уровня являются базовыми процессами в диспетчеризации предприятия. Программный продукт I-DS содержит все необходимые инструменты для организации АРМ операторов и диспетчеров на любом уровне предприятия, предназначенного для ручного ввода, корректировки и утверждения данных.
В составе I-DS для формализации алгоритмов ввода и обработки данных используются специальные визуальные инструменты конфигурации рабочих процессов (рис. 2) (так называемые workflow или блок-схемы), которые позволяют наглядно описать (выстроить) и регламентировать процессы автоматизированного сбора, ручного ввода, корректировки, утверждения и публикации учетно-отчетных данных, выполняемых большим числом операторов технологических объектов, диспетчеров производственных служб. Описание стандартных процедур позволяет оперативно и наглядно менять указанные процессы, адаптируя систему под изменения технологии или организации производства.
Рис.2 Конфигурация рабочих процессов
Управление событиями
Процессы управления производством во многом носят событийный характер. Диспетчеры и операторы различных уровней регистрируют события: пуска/останова оборудования, изменения режима, начала окончания операций перемещения материалов, происшествий, нештатных ситуаций, превышения удельного потребления энергоресурсов, перерасхода сырья или реагентов и т. д. I-DS в данном случае автоматизирует основные функции по выявлению событий, классификации и реакции в соответствии с производственными инструкциями. При этом I-DS обеспечивает:
Автоматизация мониторинга отклонений показателей процессов от регламентных норм (рис. 3) позволяет широкому кругу пользователей отслеживать отклонения от технологических, экологических норм, нормативного уровня качества продукции, норм расхода энергоресурсов, материалов и реагентов. Также I-DS дает пользователю возможность создавать индивидуальные нормы интересующих процессов, шаблоны режимов повторяющихся ТП, по которым система будет создавать групповые или персональные события и тревоги. Накопленная история событий позволяет оперативно анализировать поведение контролируемых процессов, не тратя время на поиск проблем по трендам или журналам. Генерируемые тревоги об отклонении контролируемых параметров от заданных значений в темпе с производством рассылаются всеми возможными каналами оповещения. Для мониторинга и анализа событий и тревог разработаны различные инструменты: списки с возможностью наложения фильтров по параметрам и установки временных границ, дерево тревог, аналитические отчеты.
Рис.3 Контроль соблюдения норма ТП
Диспетчерские журналы и задания
Эффективность системы диспетчеризации крупных территориально распределенных объектов зависит от организации взаимодействия диспетчеров различного уровня и операторов технологических объектов. Автоматизация ведения диспетчерских журналов, управления исполнением заданий снижает временные затраты на коммуникацию между различными уровнями управления и риски «человеческого фактора» при передаче команд.
Диспетчерские задания и записи в журналах являются одним из видов производственных событий, обрабатываемых по собственным алгоритмами конфигурируемым рабочим процессам, которые позволяют гибко описать процессы регистрации, определения статуса задания, группировки в дерево заданий, протоколирования (ведения журнала). Стандартные инструменты работы с событиями позволяют снизить временные затраты диспетчерских служб на ведение журналов.
Работа с нештатными и аварийными ситуациями
Одной из ключевых задач диспетчерских служб является оперативное реагирование на возникающие на производстве нештатные и аварийные ситуации. Своевременное обнаружение неординарных событий и четкое следование регламентам и инструкциям является определяющим фактором в своевременной локализации и предотвращении дальнейшего развития нештатных и аварийных ситуаций, опасных для персонала и технологического оборудования.
Автоматизация процессов работы в нештатных и аварийных ситуациях (рис. 4):
Рис.4 Работа с аварийными и нештатными ситуациями
Специалистами «ИндаСофт» разработан и сертифицирован в составе общего решения по автоматизации диспетчерской деятельности серверный модуль расчета масс I-DS/CM, предназначенный для построения и выполнения вычислительных алгоритмов по ГОСТ, МИ и локальным для конкретных предприятий методикам. Таким образом, реализуется функция нахождения способа расчета (и собственно расчета) необходимых массовых и энергетических величин из некоторых известных параметров (например, давление, перепад давления, температура продукта, лабораторная плотность и т. п.), путем:
В зависимости от уровня автоматизации резервуарных парков, складов и т. д. информация о выполнении операций движения сырья и продуктов (время начала и окончания операции, объект-источник, объект-приемник, масса) может вводиться автоматизированным способом или вручную. При наличии достаточного уровня автоматизации информация об операциях движения может формироваться автоматически. Для автоматизации операций учета специальное решение I-DS/MS предоставляет оператору набор диалоговых окон для внесения значении параметров, характеризующих состояние резервуаров, и фиксации операции перемещения материалов по резервуарам, складам, бункерам. В программе используется ряд алгоритмов, обеспечивающих расчет масс операций перемещения материалов в темпе с производством. В решении реализована гибкая система построения отчетности для операторов и диспетчеров предприятия.
Мониторинг работы оборудования
В ряд задач диспетчерского управления также входит задача автоматизации процессов контроля состояния основного и вспомогательного оборудования, непосредственно влияющего на выполнение производственной программы. Автоматизация процесса мониторинга работы оборудования предоставляет возможность развернутого контроля состояния объектов путем:
Полученные значения показателей работы оборудования используются для расчета показателя его технического состояния — операционной готовности. Также реализуется автоматизированный учет простоев, обеспечивающий:
Одной из задач автоматизированной системы диспетчеризации производства является формирование оперативных и достоверных данных для информационного наполнения показателей эффективности производства от уровня отдельного технологического объекта до предприятия в целом.
ПО I-DS обеспечивает автоматизацию процесса сбора данных для расчета KPI, автоматизацию процессов расчета KPI и организацию единого информационного пространства с возможностью наглядного представления KPI в виде бизнес-графики и анализа факторов влияния на показатели (рис. 5).
Рис.5 KPI
Заключение
В качестве заключения отметим главную идею эволюции MES: это больше не набор функций, это инструмент решения задач эффективного управления производством. Понимание того, что MES автоматизирует конкретные бизнес-процессы конкретного производства, является залогом успешного проекта создания системы оперативного управления. Такой подход изначально обязывает описывать автоматизируемые бизнес-процессы, вовлекать в проект специалистов производственных подразделений и, в конечном счете, ориентирует на полезный, с точки зрения эффективности производства, результат. Используя именно этот подход, компания «ИндаСофт» выполняет проекты по созданию MES.