ERP 4.0 – Cikk

Az új szemléletű ERP 4.0^® bemutatása

„Az Európai Parlament 2016-ban megfogalmazott állásfoglalása szerint:
Az ipar 4.0 a termelési folyamatok olyan szervezését írja le, melynek keretében az eszközök önállóan kommunikálnak egymással az értéklánc mentén: a jövő egy olyan „okos” gyárát hozva létre ezzel, amelyben a számítógép-vezérelt rendszerek nyomon követik a fizikai folyamatokat, létrehozzák a fizikai valóság virtuális mását és decentralizált döntéseket hoznak önszervező mechanizmusok alapján.”

Az ERP 4.0 szervezési elv feladata a munkaerő 75%-át foglalkoztató KKV szektor lehetőségeinek közelítése az IPAR 4.0 paradigmához.
Ehhez egy pontosabb termelésirányítási modellre, elérhető árfekvésű okos eszközök és szenzorok beintegrálására és magasabb cég- és iparkultúra elérése lenne szükség.
Néhány piacon lévő ERP rendszer nevében, marketingjében felvállalja az IPAR 4.0 elveket, de még ezek is túlzottan távol vannak a fenti állásfoglalástól.

Nézzünk hát körül ezen a téren……

Egy működő rendszer

A KKV szektorban egy igen jónak mondható megvalósítás látszik az alábbi ábrán:

Jól látszik, hogy a korszerűnek mondható megmunkálóegységek (hegesztő robot, digitális vezérlésű nagyteljesítményű lézeres vágógép, hajlítógép) valójában szigetrendszert alkotnak az egységes ERP rendszer mellett. A termelésirányítási rendszer ezeket nem is látja, az adatátvitel pedig kézzel történik. Úgy kell elképzelni, hogy pl. a robot munkahelynek két állása van, az elsőn egy munkatárs kézzel összeállítja a vázat, a másodikon a robot meghegeszti, majd visszakerül az első munkahelyre, ahol a munkatárs kijavítja azokat a varratokat, ahol a robot elábrándozott. A robot indításához azonban a munkatárs odamegy a robot vezérlőjéhez és kis kezével bemasszírozza a hegesztési adatokat.

A gyártás hatékonysága persze így is sokkal nagyobb, mint a kézi megmunkálásnál. De ennek köze nincs az IPAR 4.0-hoz, sőt az IPAR 3.0 sem éri el, mert még az automatizálást sem vállalta fel.

Az IPAR 4.0 ezen jócskán túllép

Itt a fejlett gyártóegységeket valamilyen szabványos rendszer fogja össze. Gyakorlatban pl. úgy néz ki, hogy az egységes rendszert alkotó digitális vezérlésű megmunkálóközpontokon és gépeken csupa egyforma Siemens PLC van és ezeket fogja össze egy vezérlő. A vezérlő adatokat gyűjt és értékel, valamint vizualizál. Ez azonban egyáltalán nem kezel hagyományos munkahelyeket és semmilyen termelésszervezési, üzleti és ügyviteli feladatot nem lát el. Viszont van egy jól szabályozott és dokumentált belső interfésze.
Ehhez készítettek dobozos MES egységeket, amelyek van saját belső interfésze, a gyártóegység felé pedig egy külső interfésszel rendelkezik.
Az ERP rendszer felé azonban a csoda tudja, hogy mi van. Itt ugyanis nincs olyan jól megfogalmazott felület, ami képes lenne a magyar törvények szerinti adatigényt biztosítani. Ezért itt mindig valamilyen barkácsolás történik már csak azért is mert egy dobozos rendszer valójában csak egy feladatot tud ellátni.

Ezek az egységesen vezérelt gyártóegységek a PUSH gyártási megoldásra alkalmas, előre megtervezett struktúrák szerint épített komplett zöldmezős gyárak (pl. BMW Debrecen, ami úgy tűnik egyetlen termékosztályt fog gyártani, amikor egy kis/közepes KKV-nál lehet akár 150-200 termékosztály egy milliós termékvariációval). Valójában nem is arról van szó, hogy intelligens gépeket kapcsolnak össze, hanem kifejezetten az adott feladatra intelligens gépeket fejlesztenek ki.
A KKV rendszerben használatos PULL módszer esetén ez menthetetlenül gazdaságtalan.

Felmerül tehát a kérdés, hogy a KKV körben az IPAR 4.0 szemlélet egyáltalán bevezethető-e.

Egy hazai megoldás.

Van érdekes hazai megoldás is, amely nevében felvállalja az IPAR 4.0 elveket. Ők is felismerték az önálló MES szükségességét és hiányosságát is:

A fentebb említett levegőben logó MES egységet kiegészítették a termelésszervezési feladatokkal. Ennek a konkrét megoldásnak az a gyengesége, hogy nem kezel sem korszerű megmunkálóközpontokat sem szenzorokat és a két saját rendszer közötti kapcsolat sem tekinthető egyelőre véglegesnek, bár deklaráltan az a cél, hogy más rendszerekhez csatlakozhasson.  Az IPAR 4.0 alapelveihez tartozik az automatizálás, optimalizálás és a BI alkalmazása. Ezen a területen is kihívások előtt állnak Valójában ez csak az IPAR 3.0 szinten van. Probléma az is, hogy a hagyományos ERP rendszerszemlélet nem illeszkedik az IPAR 4.0 elvekhez.

Ezt a megközelítést az indokolja, hogy a termelésirányítás közvetlen kapcsolatban van fizikai eszközökkel így tökéletesen értelmetlen és veszélyes felhőből működtetni. (Megjegyzem már 15 éve is 50 kilométerről telepítettük a HP szerverek operációs rendszerét is, tehát egyáltalán nem egyértelmű a felhő előnye a termelésirányításban.) Az üzleti és ügyviteli rendszer pedig valóban felhőbe kívánkoznak.

Más rendszerek

Van olyan hazai szoftver is, amely részfeladatokban kifejezetten a BI irányba megy el:

Itt teljesül a BI stratégiai alkalmazása, de a rendszerszintű automatizálást, optimalizálást, önszerveződést és automatikus döntéseket ez sem vállalja fel.

Az ERP 4.0 megoldása

Ez az elképzelés nem a gépek vezérlése, hanem az üzlet vezérlése irányából közelít, ezért az alapja egy olyan új szemléletű ERP rendszer, amely minden eseményt és feladatot egységesen kezel, beleértve – az esetleg nem is egységes – korszerű gépeket, szenzorokat és a kézi munkahelyeket, a kommunikáció menedzselését, valamint a cég- és ipari kultúra emelését is.

Alapelve:

• amit a gép meg tud csinálni azt a gépnek kell megcsinálni,
• amit automatizálni lehet az automatizálni kell,
• amit optimalizálni lehet az optimalizálni kell,
• ami elemezhető azt elemezni kell,
• minden interfésszel rendelkező okos gépet csatlakoztatni kell,
• nincs beépített üzleti intelligencia, de a rendszer azt biztosítja, hogy bármikor, bármilyen BI megoldás és automatizált döntéshozatal beépíthető legyen,
• és mindezt fokozatosan – az igény megjelenésekor lehessen bevezetni.
• és mindezt fokozatosan lehessen bevezetni.

Ezek miatt nevezhető IPAR 4.0 kompatibilisnek.

Az új szemléletű termelésirányítási rendszer több újszerű ötletre épül, lényegesen kibővítve a hagyományos ERP rendszerek szolgáltatásainak körét.

A kifejezetten újszerű megoldások:

1. A műveletek és anyagok soraként értelmezett technológiát (ami<>receptúra, BOM vagy DIBA) felváltotta a Gyártási lépések sorozata, amely már minden gyártáshoz kapcsolódó elemet tartalmaz.
2. Bevezettem a gyártási szálakat, amely a párhuzamosan legyártható részegységek gyártását menedzseli.
3. A korábban csak a technológiai adatok tárolására használt eszközt olyan lehetőségekkel bővítem, amely a gyártáshoz szükséges összes információt és eseményt Gyártási lépésenként egységesen képes tárolni. Ehhez létrehoztam egy „Aktivitás táblát”, amely alkalmas a hagyományos technológia, a gyártási információk, a szervezési információk, az események és a gépi interfészek egységes tárolására és kezelésére.
4. Az L1, L2, L3 tárolási típus bevezetése alkalmassá teszi a rendszert a gyártáshoz szükséges, de a gyártócsarnokban tárolt cikkek, sajátgyártású alkatrészek és részegységek kezelésére.
5. Bevezettem az Esemény fogalmát, amely IPAR 4.0 elveken alapuló kapcsolatot teremt az ERP rendszer és külvilág között, beleértve a munkatársakat, hálózati kapcsolatban álló gépeket, szenzorokat és a többi gyártási pontot.
6. A technológiai kommunikáció jelentős része telefonra került, az események – minden zavarnál vagy szinkronizálási igénynél – közvetlenül küldenek SMS, mail vagy hangüzenteket. A műszaki hátteret 5G hálózat biztosítja majd, de addig a 4G-n is működik.
7. Bevezettem a felhasználó felkészültségi szintjétől dinamikusan függő képernyő tartalmakat, információ közlést és esemény végrehajtást.
8. Az információkat PUSH módszerrel kezeljük, azaz az információt nem a felhasználó kéri, hanem az autentikus információkat a gép kérés nélkül publikálja. Ennek a megoldásnak egyik deklarált célja a cég- és ipari kultúra emelése.
9. A kereskedelmi szempontok alapján képzett termékcsoportok helyett bevezettem a technológia alapján összeállított Gyártási osztályokat és főosztályokat.

A rendszer központi eleme információ közlések és gyártási tevékenységek vezérlését biztosító termelésvezérlési és elszámolási terminálok, azaz nem arra készülünk, hogy a gépen egy célberendezés van, ami lehetővé teszi az ERP 4.0 rendszer KKV szektorban való alkalmazását.

A szöveges és táblázatos rendszeradatok tárolása már egy másik strukturálási elv alapján történik. Ez a struktúra bővíthető az ügyviteli modulok adataival is.

Ez a megoldás nem piaci termék, feladata a rendszer-felmérések adatainak rögzítése, a termelés-újraszervezés támogatása, az újraszervezett rendszer működésének bemutatása, az igényjegyzék tartalmának a szemléltetése, az ajánlatkérések képernyőszintű pontosítása.
Alkalmas továbbá egyes termelési megoldások elvi és gyakorlati kidolgozására, tesztelésére és a kísérleti gyártás lebonyolítására.

Feladata továbbá hogy a KKV szektorban olyan ERP rendszerek fejlesztését ösztönözze, amely szemléletébe az IPAR 4.0 elveket hordozza.

Kupán Károly
Számítógépes tervezési, szervezési és gyártási mérnök (BME)
Kupan.Karoly@kupan.hu
+36-20 264-75-14