Отличие MES и SCADA: с какого слоя начинать внедрение — по условиям площадки

Что ведут MES и SCADA по отдельности

SCADA — это слой реального времени со стороны оборудования. Она читает ПЛК, приборы и роботов, рисует состояние на мнемосхемах, выдаёт аварии по уставкам и даёт оператору и ремонту окно, где можно смотреть, квитировать и сбрасывать. Цикл обновления проектируют в секундах или быстрее. Без этого слоя цех судит об оборудовании по обходам и по памяти после останова.

MES — это слой исполнения со стороны производства. Он принимает план или заказ, фиксирует, что сделал каждый пост, какую партию материала израсходовали, шла ли технология по рецепту, как признали брак, как партии прослеживаются вперёд и назад. Оборудованные данные он тоже читает, но не для того, чтобы ремонт смотрел живую кривую, а чтобы привязать процесс к заказу, человеку и материалу. Оба слоя нуждаются в сборе. Сам по себе сбор не означает, что MES уже есть.

• Разный масштаб времени: SCADA смотрит состояние и аварии оборудования в секундах; MES смотрит исполнение заказов, смен и партий
• Разные читатели экранов: SCADA — для операторов и ремонта оборудования; MES — для производства, качества и планирования
• Разное применение данных: SCADA — мониторинг, аварии, управление; MES — исполнение, защита от ошибок, учёт, прослеживаемость
• Разный минимум для запуска: SCADA опирается в основном на ПЛК и приборы; MES дополнительно нужны штрихкод, рецепты, персонал и мастер-данные заказов
• Разное разделение с ERP: SCADA может работать отдельно; MES обычно принимает заказы из ERP и возвращает выпуск и расход

Когда SCADA следует внедрять первым

Оборудование ещё не в сети, ремонт не видит центральный экран, причину останова нельзя объяснить — это пробелы слоя оборудования. Если при таких пробелах сначала ставить MES, выпуск и брак уйдут в ручной ввод, и система быстро станет ещё одной таблицей. На объектах водоканала, энергетики и в механосборочных цехах, где контроллеры разных марок стоят рядом, а аварии живут на локальных панелях машин, сначала поднимают сбор, мониторинг, аварии и мнемосхемы. Только после этого у последующего MES появляется процессный ряд, на который можно ссылаться.

• Ключевое оборудование не подключено, у постов нет живого статуса, ремонт ходит к локальной панели у машины
• Аварии разбросаны по машинам, нет сводного списка, о событии узнают только после останова
• Нужно считать потери на останов и наработку, но сигналы ход / стоп / отказ ещё не сведены в единую таблицу точек
• ПЛК разных марок и старые машины в одном цехе: сначала унифицировать сбор и экраны, затем говорить об исполнении заказов

Когда MES следует внедрять первым

Слой оборудования уже достаточен — у машин есть АРМ, или линия уже под центральным мониторингом — но заказы идут на бумаге и устно, материал легко перепутать, аудит просит историю партий. Не хватает не ещё нескольких экранов мониторинга, а исполнения, защиты от ошибок и прослеживаемости. На машиностроительной сборке это маршрутные карты, комплектация и привязка кривой процесса к изделию; на энергетическом или водопроводном объекте ближе учёт нарядов и расход материалов при ремонтных работах. Кривые процесса может отдать уже имеющаяся SCADA. Заказы, материалы и идентификатор партии сами не соберутся от лишнего экрана. Это зона MES.

• На линии уже есть рабочий мониторинг или панели машин, но заказы, закрытие и брак всё ещё на бумаге и в таблицах
• Основные потери сейчас — смешение материала, неверная сборка и пропуск операции; нужны проверка штрихкодом и защита от ошибок, а не ещё один экран мониторинга
• Аудит заказчика или системы требует прослеживаемости партии или изделия, поэтому персонал, материал и процесс надо связать одним идентификатором
• ERP уже выдаёт заказы; не хватает замкнутого исполнения в цехе и возврата факта выпуска, а не центрального мониторинга оборудования

Если оба слоя идут сразу, границу проводят заранее

Обе стороны торопят одновременно: ремонт хочет центральный мониторинг и аварии, производство — прослеживаемость и защиту от ошибок. Запускать оба слоя в одной программе можно. Собирать из них одну систему без слоёв нельзя. SCADA оставляет за собой таблицу точек, экраны, аварии и базу реального времени. MES ведёт заказы, материалы, качество и прослеживаемость. MES читает процессные данные из SCADA и не строит внутри себя второй комплект операторских экранов. SCADA на своих экранах не раздаёт заказы и не списывает материал. Мы внедряем и SCADA верхнего уровня, и цеховой MES: многопротокольный сбор, центральный мониторинг и аварии, исполнение плана, материалы, качество, прослеживаемость. С какого слоя начинать, решаем по уже имеющимся источникам данных и по задаче, которую надо закрыть первой, а не по порядку строк в каталоге продуктов.

В параллельном проекте в технический протокол заранее вносят направление интерфейсов и владельца мастер-данных: какие теги SCADA собирает и отдаёт в MES, из какой системы приходит заказ, куда возвращается выпуск, как каждый слой буферизует данные при обрыве связи. Человек, который фиксирует границу, должен понимать и таблицу точек оборудования, и производственные мастер-данные. При работе с зарубежным подрядчиком нужен инженер со знанием русского, иначе обязанности диспетчеризации и производства не попадут в один технический протокол. Когда граница зафиксирована, два слоя можно строить параллельно и принимать по слоям.