CW01 - Teorie měření a regulace cv. 5.1

Transkript

1 Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb CW01 - Teorie měření a regulace cv. 5.1 ZS 2010/ Ing. Václav Rada, CSc.

2 Ústav technologie, mechanizace a řízení staveb Teorie měření a regulace Sběrnice - MES cv.5.-b ZS 2014/ Ing. Václav Rada, CSc.

3 Další pokračování A o SYSTÉMECH MES

4 SYSTÉMY MES Hierechické struktury v modelových i praktických schematech fungování podniků ve výrobní i nevýrobní sféře ukazují na souvislosti uvnitř podnikové struktury co s čím souvisí, jak se co s čím navzájem ovlivňuje a je ovlivňováno. Je však faktem, že realita se liší a bud elišit od teorií a ideálních modelů šedivá je teorie, zelený strom života.

5 SYSTÉMY MES Složité situace nastávají pokud podnik chce na trhu uplatnit nehmotné reálie nesoucí ssebou i přínosy spojené s využíváním tohoto produktu jsou spíše charakteru deklarativního lze říci, že se velmi těžko specifikují a hodnotově vyjadřují. Je to oblast tak zvaných systémových řešení.

6 SYSTÉMY MES K fungování využívá informační systém specializovaný do této oblasti a tedy se specifickými vlastnostmi. Je zaměřen na použití v reálné výrobě a proto má prvky i vlastnosti sem zacílené a u běžných informačních systémů se ani nevyskytující. Jedná se o systémy nazývané MES (Manufacturing Execution Systéms)

7 SYSTÉMY MES Původním problémem podnikových informačních systémů bylo, že se pro oblast technologií a řízení technologických procesů příliš nehodily. Jenže se nicméně nehodily ani pro ekonomicko-správní oblasti. To však bylo spíše chybějícím SW, než HW strukturou a vlastnostmi napojení počítačových systémů do reality výrobních strojů a systémů.

8 SYSTÉMY MES Asi lze konstatovat, že neexistovaly potřebné normy, standardy a ani reálné i modelové struktury. Informační systémy prvotního období tedy sloužily spíše k přenosu isolovaných informací kýmsi vytvořených (třebas i na základě ručně zpracovaných informací z reality podniku) a komusi určených většinou odrážely běžnou hierarchii komunikace příkazů shora a vynucených odezev či reakcí zdola.

9 SYSTÉMY MES Koncem dvacátého století se tato situace začala měnit naštěstí k lepšímu = zpočátku nepojmenované a nedostatečně identifikované úlohy se začaly konkretizovat (kupodivu na svou dobu podrobně, přesně a s vysokou mírou funkčnosti) a funkčně i fyzicky zabezpečovat. Pochopiteně se začínalo v oblasti administrativněsprávní, která byla nejvíc strukturována (a její struktury byly nejvíce i nejlépe popsány).

10 SYSTÉMY MES Začalo se tedy se správou toku administrativních dat a informací spojených s fungováním podniku. Hned v počátku se ale narazilo na potřebu mít informace z výrobních oblastí a zařadit je do administrativní struktury podniku a využít je jako zdroj neskreslených a mnohdy unikátních informací nezbytných (nebo zlepšujících) rozhodovací stavy a procesy. Začal se objevovat nový spojovací článek.

11 SYSTÉMY MES A o byl základ a původ dnešních MES.. MES není prostým systémem řízení výroby (řídící výrobu) i když to defacto koná kopírujícím do té doby používané systémy využívající ruční řízení. Dnes je to systém obsahující jisté (jedno-)účelové specializované nadstavby k běžnému podnikovému informačnímu systému podnikového řízení.

12 SYSTÉMY MES V současnosti řídící mezinárodní organizace MESA International sestavila jedenáct hlavních úloh charakteriujících náplň činnost MES jsou však dosti obecné, což je v této oblasti spíše na závadu než předností.

13 SYSTÉMY MES Fúze ekonomicko-správní (tedy i administrativní oblasti) a výrobní oblasti ssebou přinesla a stále ješt přináší celou řadu problémů. Mimo jin jsou to problémy, že děje probíhají v reálném čase a že je potřeba se tomu přizpůsobit. Je to teoretické popsání.

14 SYSTÉMY MES Je to teoretické popsání a zavedení tak zvaného realtime = reálného času, kdy čas plynoucí při výpočtech uvnitř informačního systému (a tedy i uvnitř příslušné výpočetní techniky) a skutečný čas jsou v přesném poměru 1 :1.

15 SYSTÉMY MES a současnost Dnešní výpočetní technika v informačních systémech nemá HW problémy je dostatečně rychlá i pro použití do oblastí real-time a má vyhovující paměťové kapacity. Jedinou nedostatečností tak zůstávají peníze na její obnovu, rozšiřování a částečně i provoz.

16 SYSTÉMY MES a současnost Je stále ještě chápána jako nic (přímo) nevydělávající lze říci, že pokud někdo respektuje nepřímý přístup této techniky k zisku a prosperitě podniku, má jistý nezanedbatelný náskok. Technika pak v takovém případě je správně a rozumně využívána a ten nepřímý přínos a prospěch skutečně přinese jen je potřeba jej vypreparovat z podnikových dat a uvědomit si jej.

17 SYSTÉMY MES a současnost Postupný vývoj přinesl změnu systémů MES na systémy ERP (Enterprise Resource Planning) i když původní zásady a principy systému MES nebyly odsunuty do zapomnění. Jen se soustředily do největších podniků a nadnárodních korporací, kde jednak mají šířkou svého působení a jednak dostupností potřebných finančních prostředků, snazší život a uplatnění.

18 SYSTÉMY MES a současnost Postupný vývoj tedy současné moderní informační systémy zanáší stále více přímo do prostředí výrobního charakteru. Dokonce přímo do techniky řídící chod jednotlivých strojů a technologických výrobních linek. Omezuje se tak možný negativní vliv, který by mohli způsobit pracovníci obsluhy s nízkou nebo nižší kvalifikací a vzděláním. Data a informace vznikající ve výrobě se pak do nadřazených částí systému dostávají bezobslužně.

19 SYSTÉMY MES a současnost Je potřeba se ještě podívat na oblast sběru dat to je systémů, které tuto bezobslužnost zajišťují. Tyto SSD (Systémy sběru výrobních dat) jsou přímo napojeny na výrobní techniku. Jejich selhání či výpadek má za jednoznačný následek nenahraditelné a nevratné zmizení těchto dat. Proto jsou vyráběny se zvýšenou spolehlivostí a vysokou životností, takže jsou relativně dražší opět zvyšují problém nedostatku financí.

20 SYSTÉMY MES a současnost Je vhodné si uvědomit, že SSD má opravdu vysoké nároky na objemy paměťových prvků zejména provozních archivů a archivu archivů (záloh, backupů). Například pro výrobní část, kde je 10 strojů a kde se na každém z nich vyrábí 2000 výrobků denně (za směnu) a kde se o každém výrobku sbírá a archivují 4 hodnoty (data), Za rok to představuje na 20 miliónů hodnot + totéž pro zálohu data nelze po roce zlikvidovat, takže tyto paměťové objemy jsou každý rok nové.

21 SYSTÉMY MES a současnost Dnešní SSD systémy jsou řešeny jako distribuované, to znamená rozptýlené do míst vzniku dat. Jsou lepší i z hlediska jejich údržby a jednodušší správy. A tak tedy už zbývá pouhé správné a dobré stanovení struktury dat a míst jejich vzniku v reálu výroby a strojního vybavení.

22 SYSTÉMY MES a současnost Řádné stanovení charakteru a obsahu dat by mělo (správnější je musí ) obsahovat a splňovat tyto charakteristiky a zásady (nesmí vznikat vágní data a nesmí vznikat v neznámých či nedefinovaných místech): - typ snímače, včetně použitého fyzikálního principu - poloha referenčních a snímacích bodů - přesný polohopis umístění snímače -..

23 SYSTÉMY MES a současnost - přesnost a linearita převodní charakteristiky snímače (mezi vstupující měřenou fyzikální veličinou a údajem na výstupu snímače = obvykle elektrický signál (proud, napětí, nebo digitální číslo)) - použitý způsob a algoritmus výpočtu (transformace, úpravy) dat, aby bylo možno eliminovat (či úplně odstranit) zde vznikající chyby a zkreslení údajů -..

24 SYSTÉMY MES a současnost - frekvence vzorkování (míněno časové vzorkování sběru dat ne digitalizace, ale i ta musí být řešena obdobně) musí splňovat Shannon Kotelnikovův teorém (= frekvence vzorkování musí být minimálně dvojnásobkem největší významná frekvence obsažená ve snímaném údaji frekvence významných a pro správný provoz nutných dat) -..

25 SYSTÉMY MES a současnost - časové vazby a zpoždění mnohé údaje se do systému dostanou (jsou vloženy, odeslány) až po určité době nezbytné k jejich zpracování či jinému vyhodnocení (zpoždění od vteřin či milisekund až po hodiny) fyzikální rozměr měřené veličinya musí být správně zařazena a (časově bezchybně) interpretována čili data si nesou údaj o okamžiku svého vzniku -..

26 SYSTÉMY MES a současnost - musí mít správně určenu a použitu fyzikální jednotku, což znamená důsledně používat soustavu SI (! na anglosasský systém) - názvosloví důsledně pouze jediný jazyk = čeština nebo angličtina případně jiný v podniku známý a používaný - a další..

27 a to by bylo vše

28