Промышленность переживает масштабную цифровую трансформацию, направленную на создание гибких, интеллектуальных и ресурсоэффективных производств, способных мгновенно адаптироваться к изменениям рынка. Для предприятий становится важным создание сквозной цифровой экосистемы, где все процессы прозрачны, управляемы и поддаются анализу в реальном времени. Особую роль играют MES-системы (Manufacturing Execution Systems) — уровень управления, связывающий стратегическое планирование (ERP) с фактическим выполнением производственных операций (АСУ ТП, SCADA). Как MES помогает обеспечить эффективность и устойчивость в промышленности, рассказывает IT-World.
Промышленность сталкивается с целым рядом вызовов: ростом требований к качеству продукции и срокам производства, усложнением цепочек поставок, высокой конкуренцией и давлением на себестоимость, быстрыми изменениями запросов клиентов и другими факторами.
Эффективное решение этих задач невозможно без прозрачного и оперативного управления производственными процессами. Именно это обеспечивает MES — технология, позволяющая создать основу для непрерывного улучшения, повышая как операционную эффективность, так и общую устойчивость производства в долгосрочной стратегической перспективе.
1. Прозрачность и контроль в реальном времени
Для предприятий важно иметь полный контроль над производственными процессами здесь и сейчас: отслеживание технологического процесса производства продукции; мониторинг состояния технологических линий и рабочих центров; контроль выполнения заказов в соответствии с планом; отслеживание загрузки оборудования; выявление причин отклонений от плана, простоев оборудования, брака в производстве и других показателей.
MES обеспечивает передачу данных в режиме реального времени, позволяет эффективно управлять производством и оперативно реагировать на выявленные и потенциальные проблемы.
2. Интеграция всех уровней управления
Эффективное производство невозможно построить в условиях «островной автоматизации». MES-системы становятся связующим звеном между уровнем оборудования и датчиков (АСУ ТП, SCADA, IIoT) и уровнем ERP, обеспечивая взаимодействие с системами контроля качества, управления складом, отгрузкой, учета материального и энергетического балансов, системами подготовки конструкторской и технологической документации и др. Формируется информационное пространство, позволяющее интегрировать все бизнес-процессы предприятия в единую цифровую экосистему.
3. Повышение эффективности и снижение издержек
Современной промышленности необходимо минимизировать производственные потери. MES помогает выявлять узкие места в производстве, сокращать простои и переналадки благодаря оптимальному планированию, снижать долю брака посредством контроля качества, а также предоставляет оперативную информацию для своевременного принятия управленческих решений.
4. Управление качеством и прослеживаемость
Многие из ключевых отраслей, например, машиностроение, требуют строгого контроля качества и прослеживаемости — возможности выявить происхождение каждой партии, изделия или продукта. MES обеспечивает полную прозрачность процесса изготовления продукции: от сырья и поставщиков до конкретного выпуска.
5. Поддержка цифровизации и инноваций
В требованиях современных предприятий лежит не просто автоматизация производства, а интеллектуальное управление с применением цифровых двойников для моделирования процессов; использование искусственного интеллекта и машинного обучения для прогнозного обслуживания оборудования, стабилизации и предсказания качества продукции и других задач. Ключевую роль в реализации этой концепции играют современные MES-системы, которые эволюционируют из систем оперативного управления в цифровые экосистемы производства. MES обеспечивает симбиоз технологий.
6. Кибербезопасность и устойчивость
Промышленные предприятия все чаще сталкиваются с угрозами кибератак. Особое внимание необходимо уделять информационной безопасности при проектировании, внедрении и эксплуатации производственных систем, в том числе: защите данных и каналов связи; поддержанию резервирования и отказоустойчивости; обеспечению непрерывности производства даже в условиях внешних угроз; своевременному обновлению критической инфраструктуры предприятия; проведению мероприятий по повышению уровня информационной безопасности для производственного персонала.
MES как единая платформа создает единый защищенный контур управления производством, обеспечивает контроль доступа и защищенные каналы передачи данных, повышает отказоустойчивость производственных систем и поддерживает непрерывность технологического процесса даже при внешних угрозах.
Рассмотрим конкретный пример. В условиях нестабильного состава сырья НПЗ вынуждены выпускать продукцию с запасом по качеству 10–15% сверх заданной нормы, чтобы гарантировать выполнение требований к товарной продукции. Время от отбора пробы сырья или полуфабрикатов до получения результатов по ключевым показателям занимало несколько часов, а на пересмотр технологических режимов для достижения необходимого качества продукции уходило почти две недели. Это создавало «слепые» зоны в планировании и приводило к перерасходу сырья.
Решением проблемы стало внедрение расширенной MES для прогнозирования и контроля качества с такими возможностями, как:
Вместо ожидания лабораторных данных система на основе косвенных технологических параметров (температуры, давления, расхода и др.) рассчитывает показатели качества в режиме реального времени. В 2025 году ВАК — это гибридные модели, совмещающие физико-химические методы и машинное обучение. Модель постоянно обучается на исторических данных, адаптируясь под «усталость» катализаторов и изменение состава сырья.
Единая схема охватывает путь от сырья до товарного резервуара, отображая расчетные и плановые значения качества и отклонения в реальном времени. Это не просто визуализация, а эффективный инструмент для устранения «межцеховых» барьеров. Технологи видят влияние своих параметров на соседние участки, что позволяет выявлять и далее использовать оптимальные решения.
Система моделирует будущие показатели качества на два, четыре и восемь часов вперед и формирует рекомендации по смешению компонентов для достижения заданных критериев. Использование машинного обучения обеспечивает прогнозирование сложного нелинейного поведения, что невозможно провести вручную. Запас по качеству снизился с 15% до целевых 5%, что позволило сократить затраты на производство.
Частота оценки показателей качества сырья увеличилась до двух раз в сутки, что коренным образом меняет логику планирования. Этот подход обеспечивает работу НПЗ на базе актуальных данных, позволяющих быстро и целенаправленно корректировать технологические режимы, экономя миллионы на расходах энергии и катализаторов.
MES превращается из системы ретроспективного мониторинга («Что произошло?») в инструмент прогнозирования («Что произойдет, если...?» и «Что делать?»), оказывающий прямое влияние на экономику предприятия. Основной ценностью технологии является способность производить финансовые расчеты в реальном времени, переводя изменения технологических параметров в финансовые: отклонения — в потери, оптимизацию — в прибыль.
Потребность промышленности в MES-технологиях это не просто запрос на удобные системы учета или решение задач импортозамещения. Это стратегическая необходимость, связанная с переходом на новый уровень управления конкурентоспособным производством. MES выступает ключевым звеном в оперативном управлении, обеспечивая прозрачность, эффективность и гибкость производственных процессов, а также прокладывает путь к «умным» цифровым фабрикам будущего.