Зачем агрохолдинги создают производственные «цифровые двойники» с помощью MES и APS систем?

В текущих условиях и изменениях конъюнктуры рынка фокус агропромышленных предприятий еще больше сместился на повышение эффективности производственных и бизнес-процессов. Внедрение информационных технологий также рассматривается компаниями в первую очередь сквозь призму эффективности и объема маржинального дохода на тонну продукции. На современных производствах для реализации данных задач применяются «цифровые двойники». Это своего рода имитационные виртуальные модели технологического процесса, учитывающие фактический характер его выполнения на производстве.

«Цифровые двойники» позволяют:

• отображать в режиме реального времени производственные процессы, выполняющиеся в производственной системе;
• производить необходимые расчеты для принятия управленческих решений;
• проводить различные эксперименты «что, если» путем математического моделирования производственных процессов. Отработка гипотез на моделях в принципе сокращает затраты на модернизацию и оптимизацию производства.

«Цифровые двойники» создаются на основе данных, которые собираются из различных информационных систем, используемых на предприятии, включая датчики и системы локальной автоматизации, а затем обрабатываются и анализируются. Все поступающие данные в зависимости от своего функционального назначения аккумулируются в специализированном прикладном ПО. Речь идет, в частности, о системе оперативного управления производством MES (Manufacturing Execution System) и системе оперативного планирования производства APS (Advanced Planning and Scheduling). Системы интегрируются между собой и с существующей производственной информационной средой и фактически составляют цифровой базис любого предприятия.

За счет применения MES – системы на предприятии повышается прозрачность и гибкость производства, ускоряется вывод новой продукции на рынок, происходит оптимизация прогнозирования и планирования, снижение объемов отходов и складских запасов, а также уменьшение времени простоя персонала и оборудования. Это основные направления, развивая которые, агрохолдинги значительно повышают свою эффективность. Эксперт по внедрению MES-систем КРОК Денис Прудников поделился с участниками митапа подсчитанными бизнес – эффектами от внедрения систем управления производством в АПК. Так, за счет MES-системы увеличился рост продаж продукции одного из мясоперерабатывающих предприятий на 30%, агропромышленный холдинг улучшил оборачиваемость продукции на 9% при общем снижении дефицита на 20% и сократил трудозатраты на процесс управления товарными запасами на 30%, а производитель завтраков из круп снизил потери на производстве с 12% до 1%.

Еще один важнейший элемент в цифровой экосистеме любого современного предприятия - это система APS для производственного планирования, главной особенностью которой является возможность построения расписания работы оборудования в рамках всего предприятия. APS - система, интегрированная с ERP, за несколько (не более 15) минут строит реалистичный график отгрузки заказов с учетом всех постоянно изменяющихся условий производства. С помощью этого прикладного софта можно получить незамедлительный ответ на все вопросы о наличии ресурсов, выяснить информацию об их использовании и распределении, спрогнозировать возможные перебои, причем способы их предотвращения также выявляются сразу.

«Модель управления агропромышленным предприятием на основе «цифрового двойника» с базой в виде MES и APS систем, интегрированных в единую цифровую платформу предприятия, позволяет агрохолдингам и предприятиям пищевой промышленности совершить настоящий скачок в управлении своими затратами, ресурсами, рентабельностью продукции, в итоге получать запланированные бизнес-эффекты и повышать в целом финансовые результаты производства. Нужно добавить, что очень важно, когда стратегическое и оперативное управление находится на единой платформе, это синхронизирует работу всего предприятия», - говорит Александр Эдер, директор по развитию бизнеса в агропромышленном комплексе КРОК.

«Цифровой двойник» получает данные с датчиков, сенсоров, установленных непосредственно на оборудовании, аппаратуре, технологических линиях, в цехах, посредством проводной, или, что более актуально сегодня - беспроводной связи (сети WiFi, LTE, LoRaWAN). Датчики фиксируют текущее состояние оборудования, окружающей среды, различные параметры и критерии технологического процесса, и т.д., и далее интегрируются с реальными производственными операциями, создавая каналы ценной обратной связи.

Эксперт по промышленному интернету вещей КРОК Антон Жуменко рассказал на митапе о принципах взаимодействия датчиков, фиксирующих информацию, цифровой среды, где происходит ее обработка, накопление и анализ, производственных объектов (оборудования), где информация генерируется, и каналов передачи такой информации. Такая технология носит название Промышленного Интернета Вещей (Industrial Internet of Things, IIoT). Она позволяет предприятию оперировать актуальными, достоверными данными, что является критически важным условием для принятия управленческих решений руководством предприятия.

Одним из цифровых инструментов повышения эффективности работы предприятия АПК является роботизация, программная и аппаратная. Промышленные роботы заменяют рутинный ручной труд, сокращают возможные ошибки, связанные с человеческим фактором и ускоряют процессы. Например, в прошлом году внедрение восьми роботов позволило крупнейшему производителю молочной продукции на северо-западе России полностью автоматизировать линии по упаковке. Один из роботов был установлен на линии укладки стаканчиков со сметаной и йогуртом. За минуту робот упаковывает в лоток 120 единиц молочной продукции. Еще два робота отвечают за укладку творожных сырков в картонную коробку. За одну минуту вместе они обрабатывают 100 единиц продукции.

О том, какие существуют решения в области роботизации производства, в том числе отечественной разработки, сообщил слушателям онлайн-дискуссии эксперт по роботизации производства КРОК Андрей Томилов.

Сегодня агропромышленным предприятиям важно производить продукцию с минимальными затратами, максимально оперативно реагируя на изменение внешних и внутренних факторов, строго соблюдая при этом сроки поставок продукции клиентам, ежедневно направляя свои усилия на повышение конкурентоспособности, эффективности и маржинального дохода. Дальнейшая автоматизация и цифровизация процессов является основополагающим принципом для развития каждого предприятия, которое нацелено на достижение высоких результатов.