INFORMAČNÍ SYSTÉMY

1. INFORMAČNÍ SYSTÉMY SYSTÉMY PRO ŘÍZENÍ VÝROBY Ing. Roman Danel, Ph.D. roman.danel@vsb.cz Institut ekonomiky a systémů řízení Hornicko – geologická fakulta

2. Obsah • Systémy řízení výroby • Šaržová výroba • Identifikace výrobků • MES systémy

3. Systémy pro řízení výroby • Cílem těchto systémů je připravit kvalitní podklady úměrné pracovní pozici příjemce • Kategorie příjemce • dělník, mistr, manažer,… Co zajímá manažera? • Termíny, rozpočet, kvalitativní a kvantitativní údaje zakázky, stav materiálových zdrojů, stav lidských zdrojů

4. Přínosy SŘV • Automatizace opakujících se činností (procesů) • Odstranění informačních „ostrovů“ v procesu výroby (od objednávky po expedici produktů) • Odstranění duplicitních agend a činností • Sekundární efekt – eliminace „předstírané“ práce • Zkrácení průběžných časů zpracování • Minimalizace prostojů • Vyhodnocování výroby a vazba na obchod

5. Automatizace a řízení výroby • Úkol automatizace: maximálně efektivní výroba • Nestačí odděleně optimalizovat jednotlivé části výroby, ale je nutné ji optimálně řídit jako celek Siemens: TIA (Totally Integrated Automation)

6. Druhy systémů podle typu výroby • Diskrétní výroba (Factory Manufacturing) – řízení diskrétních výrobních procesů – např. strojní výroba • Kontinuální výroba (Process Manufacturing) – kontinuální výrobní procesy, např. chemie • Dávková výroba (Batch Manufacturing) – produkt se vyrábí v dávce – farmacie, hutě

7. Operativní řízení výroby • Plánování • Identifikace a sledování materiálového toku • Sběr dat • Vizualizace výrobních dat • Řízení kvality

8. Vsádková (šaržová) výroba Definice: zpracovává vstupní suroviny konečného množství v předem určených objemech a výrobních posloupnostech, které vyprodukují určité množství konečného produktu Vsádka = dávka = šarže

9. Šaržová výroba - struktura Šarže předpis operace operace fáze fáze fáze fáze fáze fáze

10. Šaržová výroba - předpis Předpis (recipe) – soubor nezbytných informací, který jednoznačně definuje výrobní požadavky pro konkrétní produkt Typy předpisů: • Obecný (general recipe) • Místní (site recipe) • Hlavní (master recipe) • Prováděcí (control recipe)

11. Operace a fáze Operace (operation) – funkce obsahující minimálně jednu fázi Fáze je prvek procedury, základní výrobní krok, patří vždy ke konkrétní operaci

12. Oblasti dávkové výroby • Farmacie • Potravinářství • Kosmetický průmysl • Chemické procesy

13. IS pro šaržovou výrobu • Elektronický záznam o šarži (o průběhu šarže) • Protokol o šarži Požadavky uživatelů na IS: • značná míra volnosti (pružné přizpůsobování sortimentu výrobků požadavkům zákazníků) • Vysoká jakost a plně dokumentovatelná výroba

14. Identifikace výrobků • Čárové kódy • RFID • Kamerové systémy

15. Čárové kódy • Kód tvořen černotiskem vytvořenými pruhy (nebo mozaikou) • Optické rozpoznávání odrazem laserového světla (světlo je pohlcováno tmavými čárami a odráženo světlými mezerami) • každá číslice či písmeno je zaznamenáno v čárovém kódu pomocí předem přesně definovaných šířek čar a mezer. • 12-15 znaků • Musí být viditelný kontakt s čtečkou

16. Prvky čárového kódu • X - šířka modulu - jde o nejužší element kódu, tedy nejmenší přípustnou šířku čáry či mezery • R - světlé pásmo - doporučeno minimálně desetinásobek šířky modulu, nejméně však 2,5 mm • H - výška kódu - udává svislý rozměr pásu kódu, doporučeno je minimálně 10 % délky pásu pro ruční čtení, pro čtení skenerem se doporučuje 20 % délky pásu, minimálně však 20 mm, pro kód EAN je doporučeno 75 % délky pásu. • L - délka kódu - obsazená délka pásu od první značky Start po poslední značku Stop, ale bez světlého pásma • C - kontrast - je poměr rozdílu jasu odrazu pozadí a odrazu čáry k jasu odrazu pozadí a pro uspokojivě čitelný kód by měl přesahovat 0,7.

17. Typy čárových kódů Příklady kódů: EAN 13 UCC/EAN 128 CODE 39

18. EAN • European Arcticle Number • Nejčastěji používaný čárový kód • EAN-8 a EAN-13 – 8/13 znaků, norma • První tři znaky kód země, ČR: 859

19. CODE-39 • 1974 • Číslice, písmena, interpunkční znaky • Nerozlišuje velká a malá písmena • Každý znak obsahuje 5 čar a 4 mezery

20. CODE 128 • alfanumerický kód, který podporuje velká i malá písmena. • 128 znaků (včetně řídicích kódů) • Znaky sestávají ze 3 čar a 3 mezer

21. Další kódování • U.P.C.A • Code 93 • Interleaved 2/5 a Interleaved 2/5 Mod 10 • Codabar • MSI • PDF 417 (Portable Data File)

22. Přenosné terminály pro sběr dat Denso BHT-8000 (Toyota) MC 9000 (Motorola)

23. Tiskárny a příslušenství Průmyslová tiskárna Datamax Nanášecí kleště

24. RFID • Radio Frequency Identification • Až 96 KB • Přepisovatelné • Vysokofrekvenční rádiový signál bez potřeby viditelného kontaktu • Možnost současného čtení více etiket • Vyvolání události přemístěním objektu z/do dosahu RFID čtečky

25. Princip RFID RFID etiketa (tag) má kmitavý obvod, který přijme signál a zároveň ho moduluje -> přenos EPC (Electronic Product Code) -> čtečka dekóduje informace z přijatého VF signálu a předává EPC přes middleware (úkolem middleware je redukce datového toku spojeného s opakovaným zpracováním)

26. RFID etiketa • Dle způsobu napájení • Pasivní • Polopasivní • Aktivní • Obsahuje paměť – přes čtečku z ní lze číst data i data ukládat • RFID tag lze využít jako snímače

27. RFID etiketa a stolní čtečka

28. MES systémy - funkce

29. Krátkodobé rozvrhování • Vytváření krátkodobých harmonogramů • Vychází obvykle z plánování v nadstavbových ekonomických systémech (ERP) • Cílem je odstranit prostoje, zbytečné přestavování, optimalizovat dopravní operace, minimalizace spotřeby energie…

30. Přidělování zdrojů a kapacit • Přidělování výrobních jednotek podle pracovních příkazů a rozvrhů • Zajištění potřebného množství energie a surovin • Sledování aktuálního stavu výrobního úseku • Ošetřování poruch a havarijních stavů

31. Správa dokumentace • Doklady a dokumenty vznikají automaticky nebo ručně • Informace o průběhu a výsledcích výroby • Instrukce operátorům • Receptury (postupy) pro výrobní zařízení • Bezpečnostní, zdravotní, ekologické předpisy • Historická data o výrobě

32. Sledování toku materiálu • Podklad pro řízení jakosti dle ISO norem • Sledují se on-line podmínky na zařízeních, na nichž byly produkty (výrobní dávky, série, celky) vyrobeny

33. Analýza výkonnosti • Srovnání aktuálně dosažených výsledků ve výrobě s krátkodobým průměrem • Predikuje odhad ekonomických výstupů • Prezentace výsledků – průběžně nebo za sumační období

34. Sledování pracovníků • Informace o výrobním personálu, který je v daný okamžik k dispozici • Záznamy o kvalifikaci personálu • Pomáhá optimálně vybírat pracovníky pro určité úkoly

35. Řízení údržby • Cíl – udržovat výrobní prostředky v takovém stavu, aby se předešlo neplánovaným přerušením výroby • Periodické nebo preventivní údržby • Jsou-li prostředky, proaktivní údržba (údržba dle skutečného stavu zařízení)

36. Řízení jakosti • Analýza dat snímaných z výroby v reálném čase s cílem sledovat kvalitu vyráběného produktu • Včasná identifikace nežádoucích odchylek • Analýza symptomů, zásahů a výsledků s cílem najít příčinu problému • Statistické metody řízení procesu výrobu a jakosti • Řízení inspekčních činností • Off-line analýzy z laboratoří

37. Sběr dat a Ovládání procesu • Sběr dat o výrobě (automaticky nebo ručně) je jednou z klíčových funkcí MES • Ovládání – množina operátorských funkcí • Monitorování významných parametrů procesu • Automatické korigování procesu (regulace) • Systém varovných hlášení (alarmů) • Tyto systémy tvoří rozhraní mezi MES a řízeným zařízením