Adviseur voor automatisering tussen productievloer en IT.
"Welkom op de site van Control-IT
Industrial Automation, mijn adviesbureau op het gebied van
industriële automatisering.
In de naam 'Control-IT' staat de verbindingstreep tussen Control en IT voor mijn
domein: verticale integratie ofwel de controlelaag op de productievloer verbinden met de
business IT systemen
van de onderneming. Het domein van automatisering met MES,
SCADA,OPC en andere aanverwante systemen.
Met veel aandacht voor de wensen van de klant en op basis van
standaardsoftware - maar geheel leveranciersonafhankelijk - adviseer ik de weg naar de beste oplossing voor mijn klanten.
Om u op weg te helpen vind u hier op deze site alvast veel nuttige informatie
over diverse systemen"
Nico van Veen
Wat is verticale integratie in vogelvlucht ?
Verticale integratie is het ontsluiten
informatie op onderneming- of klantniveau en informatie op werkvloerniveau en
het verbinden van deze twee Hierbij horen alle omzettingen die nodig zijn
om de informatie van het businessniveau naar het werkvloerniveau en omgekeerd te
krijgen. De informatie tussen businessniveau en werkvloer dient ook om analyses
te maken ten behoeve van procesverbetering.
Procesverbetering
Breed scala aan aanpakken en methodieken om werkprocessen te kunnen
analyseren en te kunnen verbeteren. De verbeteringen dienen doelen zoals
een hogere productie-efficiëntie, een grotere productieflexibiliteit
(agility) en een betere ontsluiting van gegevens. Bekende benaderingen
voor procesverbetering zijn
- Lean manufacturing - het
verminderen van de activiteiten die geen waarde toevoegen aan het
product
- Six Sigma - het
verminderen van uitval en misproductie door de geproduceerde
kwaliteit nauwkeuriger te bewaken
- TOC - het aanpakken van
bottlenecks in het productieproces, zodat de totale benutting van de
capaciteit omhooggaat
- Doorlooptijdverbetering
- Aanpakken voor het
verbeteren van de leverbetrouwbaarheid
- OEE - efficiency analyse
van machines en processen
- Root cause analyses :
het analyseren van storingen naar oorzaken
De processen op ondernemingsniveau en
productievloer dienen twee totaal verschillende werelden. Op ondernemingsniveau
draait alles om de klant met doelstellingen als klantgerichtheid, maatwerk en
kwaliteit terwijl op de productievloer alles draait om de
productie met doelstellingen als efficiency en foutreductie. Verticale
integratie speelt niet alleen bij productiebedrijven maar letterlijk bij iedere
bedrijfstak - bijvoorbeeld ook bij logistiek, gezondheidszorg en
dienstverlenende bedrijven.
Geen wonder dat de systemen voor beheersing op ondernemingsniveau
(systemen zoals ERP
en MRP) hemelsbreed verschillen met systemen voor de
productiebeheersing (MES) en productiecontrole systemen(PCS).
PCS
Process control system. Level 1 en level 2 systemen. Level 1 is de
hardware die de logica van de machineaansturing voor zijn rekening
neemt, de sensoren op de machine uitleest en actuatoren stuurt. De
hardware kan bestaan uit PLC's (Programmable Logic Controllers),
embedded devices of DCS systeem (distributed control system). Level 2 is
de visualisatie- en bedieningslaag en zorgt voor de interactie met
gebruiker van de machine. Deze laag kan bestaan uit een PC met een SCADA
applicatie of een operator terminal
ERP Enterprise resource system
Een ERP systeem komt wat beheersing van productie niet veel verder dan het
omzetten van klantorders in
businessorders voor de productie en het globale
beheer van voorraadpunten. De businessorders worden naar de productielocatie
gestuurd.
Voorraadpunten en
tussenvoorraden (wachtrijen) Een voorraadpunt is een buffer aan
materiaal waarin hoeveelheid en plaats in een ERP systeem bekend is. Een
wachtrij of tussenvoorraad is een buffer aan materiaal - die ontstaat
doordat twee opeenvolgende bewerkingsstappen op elkaar moeten wachten -
die niet in het ERP systeem geregistreerd wordt,
klantorders en
businessorders De oorspronkelijke order van een klant. De order kan
bestaan uit meerdere items - bijvoorbeeld een pallet blauwe muisjes en
twee pallets witte muisjes. Deze order wordt dan samengesteld zijn uit
meerdere businessorders, dit zijn de orders die vanaf ondernemingsniveau
naar de productielocatie gaan en een product en een hoeveelheid
vertegenwoordigen - in dit geval zijn dit de businessorders 'een pallet
blauwe muisjes' en 'twee pallets roze muisjes'. Deze businessorders
worden later samengevoegd of gespitst tot uitvoerbare werkorders voor de
productie
Hieronder is
de relatie tussen klantorders, businessorders en werkorders
zichtbaargemaakt
Hierna begint het echte werk..
De businessorders worden door de afdeling planning en werkvoorbereiding nog vaak
gedetailleerd. Deze detaillering kan bestaan uit het spitsen en combineren van
businessorders, het toevoegen van productieparameters, het plannen en schedulen
van de machines en het toewijzen van de resources - mensen,materiaal,machines.
Dit alles resulteert in een set uitvoerbare
werkorders voor de
productievloer - de bekende "gele bonnen". De werkorder wordt door het
procescontrolesysteem
uitgevoerd. Als een werkorder eenmaal is uitgevoerd in de productie wordt het
resultaat geadministreerd, gebruikt voor allerlei soorten analyses en
teruggekoppeld naar het
ERP systeem.
werkorders Een
uitvoerbare werkopdracht is een productierun die wordt uitgevoerd op één
machine of een complete lijn van machines om een bepaalde hoeveelheid
van een halffabrikaat of finished product te maken. Kenmerk van een
werkorder is dat de ingaande materiaalflow van een tussenvoorraad of een
voorraadpunt komt en de uitgaande materiaalflow naar een tussenvoorraad
of een voorraadpunt gaat. Een werkorder kan bestaan uit meerdere
businessorders - dit heet merging- als meerdere businessorders
gecombineerd kunnen worden in één productierun. Een businessorder kan
ook gesplitst worden in meerdere werkorders - dit heet splitting - als
de capaciteit van een productierun niet toereikend is.
Op de productielocatie vinden dus twee activiteiten plaats : productiemanagement
en productie-uitvoering. Voor productiemanagement - het vervangen van de gele
bonnen - hebben we MES, voor productie-uitvoering - althans het zichtbare gedeelte
daarvan - hebben we SCADA. Om de data in de procescontrolelaag te ontsluiten
bestaat de OPC standaard. Andere systemen kunnen zijn: historians, bussystemen,
databases en in- en output apparatuur.
De begrippen MES, SCADA en OPC
MES
systemen (Manufacturing Execution Systems)
zijn simpelweg databasesystemen voor productiebeheersing binnen een
productielocatie. MES systemen worden
bij het ondersteunen van de voorkomende productiemanagementtaken. Deze taken
omvatten detailplanning, bijhouden en toewijzen van resources
(mensen materialen en machines),
het bijhouden van stamgegevens, de voorbereiding van de uitvoer van werkorders,
het terugkoppelen van data van uitgevoerde werkorders en het administreren van productiegegevens en materiaalstromen. Ondanks de term
"execution" in MES, wordt het uitvoeren van de werkorders gedaan door de onder
gelegen procescontrolesystemen.
Een MES systeem is primair gericht op productie maar kan ook toegepast worden op
andere hoofdtaken in de productielocatie zoals onderhoud, kwaliteitscontrole
en interne logistiek, vaak hebben de systemen dan andere namen zoals Asset
Management Systemen, Warehouse Management Systemen. MES systemen zijn de
zogenaamde level 3 systemen. De systemen worden gevoed door de management
systemen op ondernemingsniveau enerzijds en de systemen op de werkvloer
anderzijds. De systemen in MES laag zijn gebaseerd op
relationele database systemen. Gegevens worden door transacties veranderd. De
systemen zijn hiermee transactiegeoriënteerd. Er zijn tientallen MES 'pakketten'
verkrijgbaar die ieder gericht zijn op functionaliteit of bedrijfstak. De grote
uitdaging is hoe de systemen te laten functioneren in één geheel. Modellering
van functionaliteit in de MES laag, zoals bij S95 kan hierbij een startpunt zijn
voor een algeheel onderzoek. Meer over MES
Terug
SCADA
systemen worden ingezet
bij de automatisering van de procesbediening- en supervisielaag, level2.
Typische taken zijn visualisatie- en bediening, alarmmanagement en historische dataopslag.
SCADA pakketten worden op een breed terrein ingezet, variërend van industrie,
installaties en infrastructuur. Kenmerken van de systemen zijn dat de datapunten
in het SCADA systeem continu met de werkelijke waarden in het veld worden
gesynchroniseerd. Het karakter is real time - tot op zekere hoogte. Een
belangrijk ander kenmerk is dat de systemen het koppelvlak met de
transaktiegeorienteerde systemen in MES laag vormen. Voor het maken van een
SCADA systeem kan de klant kiezen uit een tiental standaard pakketten die op de markt worden aangeboden. De technologie waarmee deze
pakketten werken verandert razendsnel en wordt bepaald
door enerzijds ontwikkelingen in webtechnologie (SOAP, XML enz) en anderzijds
standaardisatie door aanbieders van industrie automatisering zelf (bijvoorbeeld
OPC en veldbustechnologie). Meer over SCADA
Terug
OPC (OLE voor
Proces Control) definieert open communicatie standaarden voor uitwisseling van
real time gegevens. OPC biedt onder andere standaarden op het gebied van
dataoverdracht (DA)-, alarm –en event management (AE), historische dataopslag (HDA)
en XML. Hierbij gaat het om uitwisseling van actuele waarden en status van
datapunten, bijvoorbeeld de toestand van een schakelaar of temperatuur maar ook
van complete records met actuele alarmstatussen en historische procesgegevens.
Een OPC product is een client of server die volgens de OPC standaarden
communiceert.
Meer over OPC
Terug
| 
