Ассоциация «Технет»
Инфраструктурный центр «Технет»

Платформа для построения интеллектуальных систем оперативного управления производством (MES)

Решение для детального планирования и управления производством дискретного типа, отличающееся высокой скоростью и эффективностью расчетов, может применяться в машиностроении, приборостроении, металлообработке и других отраслях.

Исполнитель проекта: ООО «Адептик Плюс».

Проект выполнен при поддержке Фонда содействия инновациям – программа «Развитие-НТИ».


Компанией Adeptik разработана модульная программная платформа для построения интеллектуальных систем оперативного планирования и управления производством. На основе платформы разработано тиражное решение - система MES для оперативного внутрицехового управления дискретным позаказным производством в режиме реального времени. В системе реализованы алгоритмы детального пооперационного планирования производства с многокритериальной оптимизацией производственных расписаний. В рамках платформы используются технологии распределенных вычислений и роевые алгоритмы для решения оптимизационных задач по управлению производственным расписанием, что позволяет существенно снизить требования к вычислительной инфраструктуре и создает возможность для функционирования платформы в условиях «умных» фабрик на основе промышленного Интернета вещей. Система отличается повышенной производительностью и эффективностью управления, открытой модульной архитектурой и возможностью интеграции с отечественными и зарубежными производственными системами. Возможные варианты развертывания – как отдельное решение либо интегрированное с системой 1С:ERP.

Российское производство характеризуется в целом низкой эффективностью в сравнении с западными предприятиями. Повысить эффективность можно посредством системного управления производственными процессами – задача, которая на большинстве российских предприятий сейчас решается вручную. Дискретное производство оперирует технологическими процессами, включающими сотни и тысячи технологических операций с десятками параметров и ограничений, особенно в условиях позаказного производства кастомизированной продукции для «умных» фабрик, когда необходимо обеспечить оптимальное планирование производственного процесса для каждого компонента изделия в условиях ограниченности производственных ресурсов, обеспечив выпуск изделий в кратчайшие сроки. Составляться и корректироваться производственное расписание должно в режиме реального времени, учитывая поступление новых заказов, а также различные внештатные ситуации и отклонения. Размерность и информационная сложность данной задачи приводят к неэффективности ручного управления и требуют применения современных методов оптимизации, в том числе технологий искусственного интеллекта. Проект направлен на повышение эффективности внутрицехового оперативного управления процессами на производственном предприятии дискретного типа в рамках позаказного кастомизированного производства посредством разработки специализированной информационной системы.

Командой выполнен ряд проектов по реализации систем управления выездным обслуживанием (FSM) и реализован тиражный продукт в данной области; реализуются проекты в области транспортной логистики и управления спецтехникой на промышленных предприятиях. Ключевые компетенции команды – бизнес и системный анализ, мультиагентные системы, эволюционные алгоритмы и роевой интеллект, вероятностные и нечеткие модели, модели представления знаний.

В компании разработана распределенная вычислительная инфраструктура Adeptik, в которой применяется мультиагентный подход, совмещающий возможности распределенной обработки задачи с обработкой децентрализованной задачи. Инфраструктура не предъявляет высоких требований к вычислительной мощности отдельных узлов, что позволяет использовать в качестве них вычислительные устройства малой мощности: мобильные устройства и встраиваемые компьютеры.

Проект направлен на реализацию одного из технологических компонентов «Умной фабрики» – информационной системы управления производственными процессами на уровне цеха класса Manufacturing Execution System (MES).

В рамках платформы используются технологии распределенных вычислений на основе мультиагентной архитектуры и биоинспирированных алгоритмов.

Основные отличия платформы:

  • высокая производительность оптимизационных и управляющих алгоритмов, обеспечивающая работу в режиме реального времени;
  • высокая эффективность оптимизационных алгоритмов оперативного планирования, обеспечивающая увеличение производственных показателей;
  • возможность развертывания инфраструктуры платформы в распределенной гетерогенной среде, в том числе с использованием промышленного Интернета вещей.

Проект вносит вклад в обеспечение конкурентоспособности работающих в высокотехнологичных отраслях промышленности российских производственных предприятий на глобальных рынках за счет повышения общей эффективности оборудования до общемировых показателей (75-80%), сокращения производственного цикла и сроков исполнения заказов, снижения издержек. Особенно востребованы результаты проекта могут быть на предприятиях на рынках НТИ, связанных с дискретным производством (машиностроение, приборостроение): AutoNet, AeroNet, MariNet, HealthNet, NeuroNet.

Результаты проекта реализуются в ряде информационных систем оперативного планирования производства на машиностроительных предприятиях России и ближнего зарубежья. После разработки полного комплекса модулей платформы и формирования экспертизы по развертыванию решений на производстве планируется выход на международные рынки, в первую очередь – перспективные промышленные рынки стран Азиатско-Тихоокеанского региона и Южной Америки. Дальнейшее развитие платформы предполагает расширение предметной области до сквозного планирования всей деятельности предприятия (цепочки поставок).