ERP+APS машиностроение дискретное производство электротехника

ERP + APS: цифровое управление производством от заказа до операции

Связали 1С:ERP с APS-системой, автоматизировали пооперационное планирование, диспетчеризацию и учёт факта в цехах — с расчётом десятков тысяч операций и автоматическим перепланированием производства.

Обсудить похожую задачу

Клиент

ООО «Элементум»

Отрасль

Холодильное машиностроение

Тип производства

Дискретное многономенклатурное производство

Производственные площади

20 000 м²

Пользователи

100 пользователей

Цеховой контур

36 терминалов и ТСД

Общий масштаб проекта

150 автоматизированных рабочих мест

Целевой ландшафт

1С:ERP + APS Siemens Preactor AS Ultimate + производственные киоски + ТСД

70 млн ₽

подтверждённый экономический эффект
70 000 операций

в плане на горизонте 2–4 недели
36 терминалов + ТСД

для работы непосредственно в цехах
до 1 минуты

на построение сотен вариантов производственного расписания

Было → стало

До проекта

Основная сложность была не просто в отсутствии автоматизации, а в разрыве между учётным и производственным планированием.

Предприятию требовалось:

быстро пересчитывать производство при изменениях;
учитывать реальные остатки и будущие поставки;
планировать загрузку оборудования;
минимизировать переналадки;
учитывать аналоги материалов;
видеть движение полуфабрикатов;
оперативно передавать задания непосредственно на рабочие центры;
уйти от бумажного производства.

При этом объём операций был слишком большим для простого ручного диспетчирования: на горизонте 14–30 дней проект оперировал десятками тысяч маршрутных листов.

После проекта

Архитектуру разделили на два связанных контура:

1С:ERP — заказы, НСИ, ресурсные спецификации, материалы, остатки, поставки, рабочие центры и производственный факт.

APS Siemens Preactor

пооперационное расписание, загрузка рабочих центров, выбор оптимальной последовательности операций и перепланирование.

Двусторонняя интеграция передавала из ERP исходные данные в APS, а обратно — рассчитанное производственное расписание.

Дальше расписание из ERP поступало непосредственно в информационные киоски на рабочих центрах, а факт выполнения операций возвращался обратно в систему.

Почему обычного производственного планирования было недостаточно

Слишком много операций для ручного управления

На коротком горизонте приходилось планировать десятки тысяч операций, причём с учётом реального состояния ресурсов и материалов. В актуальной карточке Райтек уже фигурирует масштаб около 70 000 операций на горизонте 2–4 недели.

Перепланирование должно происходить быстро

Одной из исходных целей было сократить перепланирование производства до одного часа и так же быстро давать продажам ответ по срокам новых заказов.

Оборудование имеет разные ограничения

Нужно было учитывать доступность рабочих центров, параллельную загрузку, различные виды переналадок, асинхронные линии, конвейеры и карты раскроя.

Материал сегодня может изменить весь план завтра

При расчёте необходимо учитывать не только текущие остатки, но и будущие поставки, НЗП и допустимые аналоги комплектующих.

План без факта быстро становится недостоверным

Для следующего перепланирования системе нужно знать реальное состояние производства: что уже выполнено, где находятся полуфабрикаты, что принял ОТК и сколько материала фактически израсходовано.

Переналадки напрямую влияют на производительность

При широком ассортименте оптимальное расписание должно учитывать не только сроки заказов, но и последовательность операций, чтобы сокращать количество и длительность переналадок.

Четыре ключевых инженерных решения

Решение 01 01

ERP + APS: два контура в одной производственной модели

Райтек внедрил APS-систему Siemens Preactor AS Ultimate и связал её двусторонней интеграцией с 1С:ERP.
Из ERP в APS передаются номенклатура, спецификации, маршруты, рабочие центры, графики их доступности, остатки, НЗП, будущие поставки и производственные заказы. APS рассчитывает пооперационное расписание и передаёт его обратно в ERP.

Решение 02 02

APS рассчитывает не один план, а ищет лучший сценарий

Для проекта разработали алгоритмы, позволяющие за короткое время построить сотни вариантов расписания.
При расчёте учитываются:
сроки заказов;
обеспеченность материалами;
рабочие центры;
параллельная загрузка;
переналадки;
технологическая последовательность операций.
Из вариантов выбирается расписание, которое обеспечивает максимальное количество заказов в срок при минимизации переналадок

Решение 03 03

План автоматически превращается в задания в цехе

После загрузки расписания из APS рабочие центры получают актуальные задания через информационные киоски.
Рабочему доступны:
текущая операция;
производственное задание;
электронная КТД;
информация по необходимым материалам.
При начале и завершении операции сотрудник фиксирует факт непосредственно на киоске

Решение 04 04

Производственный факт сразу возвращается в следующий расчёт APS

После выполнения операции система фиксирует количество изготовленных деталей, запускает контроль качества и обновляет состояние НЗП.
Полуфабрикаты маркируются штрихкодами, а мастера используют ТСД для идентификации продукции и перемещений между участками.
Получается замкнутый цикл:
ERP → APS → расписание → рабочий центр → факт → ERP → новое расписание APS
Именно его я бы визуально сделал центральной схемой кейса.

От производственной модели до замкнутого цикла план-факт

Этап 1
Формирование требований к планированию

Совместно с производством определили ограничения, которые должен учитывать APS: материалы, рабочие центры, переналадки, параллельная загрузка, покрасочная линия, конвейеры и карты раскроя.
Этап 2
Внедрение APS и интеграция с 1С:ERP

Райтек настроил Siemens Preactor и двусторонний обмен с ERP: от передачи исходных производственных данных до возврата рассчитанного пооперационного расписания.
Этап 3
Перенос расписания в цех

Рабочие центры оснастили информационными киосками. Для металлообработки дополнительно реализовали работу с раскроем, управляющими программами и маркировкой полуфабрикатов.
Этап 4
Замыкание план-факт

В систему начали оперативно возвращаться данные о выполнении операций, выпуске, качестве, перемещениях и остатках НЗП. Эти данные стали исходной информацией для следующего цикла планирования.
Этап 5
Развитие единого цифрового контура

Полный проект продолжался до 2019 года и охватил не только оперативное производство, но и продажи, закупки, запасы, бюджетирование и управленческий контур.

Какие решения заложили в архитектуру

Разделили контуры
ERP — данные и факт, APS — расчёт расписания

Не стали заставлять одну систему решать задачи двух разных уровней.
1С:ERP отвечает за производственные данные и исполнение, APS — за сложное пооперационное планирование. На GlobalCIO заказчик прямо отмечает, что для такого объёма операций возможностей ERP оказалось недостаточно.
Интегрировали
APS не стала отдельным «островом»

Preactor получил двусторонний обмен с 1С:ERP: система планирования работает на актуальных данных ERP и возвращает готовое расписание обратно.
Автоматизировали
План передаётся в цех без ручной диспетчеризации

Рассчитанное расписание автоматически появляется на информационных киосках рабочих центров. Не требуется ежедневно формировать и разносить бумажные сменные задания.
Замкнули план-факт
Факт выполнения сразу влияет на следующий план

Рабочие фиксируют операции непосредственно в системе, ТСД дают актуальную информацию о полуфабрикатах и НЗП, а полученный факт становится основой следующего расчёта расписания.

Что изменилось после запуска

70 млн ₽

подтверждённый экономический эффект
70 000 операций

планируются на горизонте 2–4 недели
в 12 раз

сократилось время планирования
–20%

к производственному циклу

Планирование стало кратно быстрее

Время, затрачиваемое на формирование производственного плана, сократилось в 12 раз.

Производственный цикл сократился на 20%

Точное пооперационное расписание позволило уменьшить цикл изготовления относительно стандартного пятидневного цикла и принимать больше заказов в производство.

Доходность выросла на 3,1%

В проектных материалах эффект от увеличения количества принимаемых заказов оценён примерно в 2,4 млн рублей в месяц.

3,9 млн ₽ в год — эффект от оптимизации трудозатрат

Автоматизация диспетчеризации и планирования снизила объём ручных функций в ПДО и на производстве.

3,6 млн ₽ в год — эффект от оптимизации запасов

Точные даты потребности позволили сократить избыточные запасы и производство полуфабрикатов «на склад», а также точнее синхронизировать выпуск с транспортировкой готовой продукции.

Материальные запасы сократились

Разработанная модель обеспечения позволила сократить складские запасы на 50% и высвободить около 58 млн рублей оборотных средств.

Частые вопросы по проекту

При объёме в десятки тысяч операций требовалось учитывать большое количество ограничений: загрузку оборудования, будущие поставки материалов, переналадки, параллельную работу рабочих центров, карты раскроя и особенности отдельных линий. Для этой задачи было решено использовать специализированную APS, а ERP оставить основным контуром данных и исполнения.

Интеграция двусторонняя. ERP передаёт данные о заказах, материалах, остатках, поставках, маршрутах и ресурсах. APS рассчитывает пооперационное расписание и возвращает в ERP сроки и последовательность операций с назначенными рабочими центрами.

APS выполняет новый расчёт на актуальном состоянии производства. Благодаря оперативному возврату факта из цеха система учитывает уже выполненные операции, текущее НЗП, доступность материалов и производственных ресурсов.

После расчёта APS расписание возвращается в ERP и автоматически выводится на информационные киоски возле рабочих центров. Там рабочий получает задание, открывает КТД и фиксирует начало и завершение операции.

Полуфабрикаты маркируются штрихкодами, а мастера используют ТСД для проверки остатков, идентификации изделий и оформления перемещений между производством и складом.