Содержание

Константин Степанов, CEO BPA Develop, эксперт по системам управления производством
Константин Степанов
CEO & Founder BPA Develop · в IT с 2007 года · проекты автоматизации производства: PDM, APS, MES, ERP
Обновлено 2 июня 2026
17 мин. чтения

Частое заблуждение пользователей систем управления предприятием в том, что ERP закрывает все потребности производственной компании. На деле ERP, это лишь одна составляющая ИТ-ландшафта: она содержит только часть функций управления и не покрывает весь спектр задач производства.

В этом материале разберём, как устроены процессы управления производством, от подготовки и планирования до исполнения и сопровождения, и какие классы систем (PDM, APS, MES, ERP, PLM) их автоматизируют и как взаимодействуют между собой. Объясним ключевые термины, подходы и типичные ошибки внедрения. Материал полезен начинающим аналитикам для входа в тему и поможет систематизировать опыт практикам.

Иерархия систем управления производством: стратегический уровень, ERP, системы управления производством, SCADA
Системы управления производством, это отдельный слой ИТ-ландшафта между ERP и оборудованием

Иерархия систем управления производственной компанией

ИТ-ландшафт производственной компании удобно представить как несколько уровней управления, каждый со своим горизонтом и логикой работы.

Стратегическое управление
Самый верхний уровень. Управление через бюджеты, бизнес-планы и другие инструменты на горизонте от 1 до 5 лет.
ERP (Enterprise Resource Planning)
Системы, работающие по методикам MRP и MRP II. Учёт ресурсов и транзакций предприятия.
Системы управления производством
Промежуточный слой: PDM, APS, MES, PLM. О них и пойдёт речь.
SCADA / АСУ ТП
Нижний уровень. Системы, которые напрямую управляют оборудованием и собирают с него данные.

Около 15–20 лет назад стало понятно, что прямое взаимодействие SCADA и ERP не работает. Если поднимать «сырые» данные с датчиков и интерпретировать их на уровне ERP или, наоборот, управлять оборудованием из ERP, эффективности не будет: слишком велики различия в логике работы систем. Так и выделился отдельный класс, системы управления производством: PDM, APS, MES и PLM.

Классификация и назначение систем управления производством

Класс Расшифровка Назначение
PDMProduct Data ManagementУправление данными о продукции: состав, структура, средства и принципы производства
APSAdvanced Planning and SchedulingДетальное планирование производства с учётом загрузки рабочих мест и проверкой исполнимости плана
MESManufacturing Execution SystemОперативное управление цехами и обеспечение исполнения производства
PLMProduct Lifecycle ManagementУправление жизненным циклом продукции от выпуска до ликвидации

Отдельно про APS: часто говорят, что её ключевой атрибут, это автоматическое построение плана. На самом деле главное другое, это возможность детального планирования с учётом загрузки каждого рабочего места и проверка исполнимости такого плана. Подробнее об этом классе мы писали в материале про APS-системы.

Процессы управления производством

Для стабильного выпуска продукции и обеспечения качества в компании нужно организовать пять групп процессов.

Подготовка производства
Разработка нормативной документации, по которой производят продукцию и контролируют её качество.
Планирование производства
Построение планов на разных горизонтах, каждый со своим назначением и методиками.
Обеспечение производства
Сырьё и материалы, оборудование, оснастка и инструмент, люди, при необходимости сторонние исполнители.
Исполнение
Непосредственное производство продукции и выполнение процедур контроля качества.
Сопровождение
Отслеживание жизненного цикла изделия от выпуска до ликвидации, если есть гарантийные обязательства.

Бывают ли ситуации, когда каких-то процессов нет? Да. Например, если продукция простая и не требует сопровождения, этот процесс может отсутствовать. Важно учитывать и принципиальную разницу между разделительным и сборочным производством: требования к функциям информационных систем у них совершенно разные.

Этапы подготовки производства

Подготовка регламентируется ГОСТами: ГОСТ Р 2.ХХХ (Единая система конструкторской документации, ЕСКД) и ГОСТ Р 3.ХХХ (Единая система технологической документации, ЕСТД). Современные редакции не строго регламентируют работу с документацией, оставляя место для гибких внутренних стандартов. Подготовка проходит четыре этапа.

1
Описание конструкции изделия
Нужно чётко понимать, что получим в итоге. В состав конструкции входит и список основного сырья и материалов.
2
Технология производства
Один продукт часто можно получить несколькими способами (выточить или отлить деталь), используя разное сырьё, мощности и время. Поэтому технология влияет на конструкцию. ТПП включает комплект документов с последовательностью операций, их параметрами и требованиями к средствам производства, иногда с проектированием оснастки.
3
Планирование контроля качества
У каждой отрасли и компании должен быть свой план контроля качества с картой измеряемых параметров и требованиями к контрольно-измерительным инструментам.
4
Отработка технологии
Конструкцию, технологию и план контроля проверяют на практике. Этап должен заканчиваться успешным выпуском опытного образца или партии.

На практике последовательность этапов часто нарушают: начинают выпуск без опытного образца и потом удивляются браку и остановкам. Или есть конструкция, но нет описанной технологии, и всё держится на конкретных людях. Если такой человек уходит, производство встаёт. Это критическая уязвимость для менеджмента и владельцев бизнеса.

Процессы конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) и планирования контроля качества автоматизирует система класса PDM. Ключевые участники и заказчики: главный инженер, главный конструктор, главный технолог, отдел контроля качества. Конструктор отвечает за чертежи, технолог, за то, как по ним изготовить изделие, ОКК, что, когда и чем проверять.

Пример интерфейса системы PDM: управление чертежами и конструкцией изделий
Управление чертежами и конструкцией изделий в системе класса PDM

Система класса PDM должна включать функции: управление чертежами и конструкцией (хранение, параметризация, версионирование, управление изменениями); управление технологией (перечень операций, потребляемые полуфабрикаты и детали, чем выполняются операции, их трудоёмкость, требования к ресурсам, оснастке, инструменту, персоналу); формирование плана контроля качества с привязкой контрольных процедур к технологии; управление самими процессами подготовки.

Пример интерфейса блока управления технологией производства и операционной карты
Описание технологии и детальной операционной карты в PDM

При передаче информации на рабочее место нужна максимальная детализация: «в смесь №1 загрузить такие-то компоненты в таком-то количестве, перемешивать столько минут». Неважно, придёт это в системе или на бумаге (операционная карта), но без этой информации велик риск ошибки. Исторически PDM создавались только для управления конструкцией (хранение и версионирование чертежей), поэтому большинство таких систем не содержат данных о технологии, планах контроля качества и функций управления процессами, критичных для полноценной автоматизации КТПП.

Автоматизируете управление производством?
BPA Develop проектирует и разрабатывает системы управления производством: PDM, APS, MES, с интеграцией в ERP и АСУ ТП. Обследуем процессы и считаем эффект до старта
Обсудить проект →

Планирование производства и горизонты

Планирование делят по горизонтам согласно целям формируемых планов. Деление условное и варьируется по отраслям, и далеко не на каждом предприятии нужны все уровни.

Горизонт Срок Цель
Долгосрочноеот года и болееФормирование бизнес-планов и бюджетов компании
Среднесрочноедо годаПлан потребности в ресурсах, оценка исполнимости заказов и загрузки мощностей
Краткосрочноедо месяцаОптимизация внутрицехового взаимодействия и контроль обеспеченности ресурсами
Оперативноедо 10 днейОбеспечение оперативного управления производством

Существует всего два принципа планирования: объёмно-календарный план (какой объём продукции выполнить за фиксированный интервал, например 10 000 тонн за месяц) и план-расписание (какие операции с изделиями и когда кто должен выполнять). Если на предприятии нет существенных ограничений по мощностям, один цех и быстрое обеспечение ресурсами, среднесрочное планирование может быть не нужно.

Среднесрочное и краткосрочное планирование

Планирование начинается с управления заказами на производство. Частая проблема, это отсутствие процедуры акцепта заказов и разрыв между продажами и производством. Если продавец говорит «я продал, теперь производите», производство должно иметь возможность ответить «сейчас заняты другим заказом, мощности освободятся через год». Если обязательства уже зафиксированы без согласования, их исполнение вызывает проблемы. Управлять формированием заказов может не только отдел продаж, а при заказной продукции, когда подготовка ещё не выполнена, подразделения подготовки тоже становятся субъектами планирования.

Среднесрочный план строят на 3–12 месяцев, и здесь работает только объёмно-календарный принцип: детальное расписание на полгода вперёд постоянно пришлось бы перепланировать. Краткосрочный план на горизонт до месяца строят с оценкой реальных возможностей: проверяют все конфликты, есть ли оснастка, достаточно ли людей, не запланирован ли ремонт, есть ли сырьё. При отсутствии оснастки производительность может отличаться в десятки раз: в практике встречался случай, когда вместо 5000 упаковок в час выпускали 100, потому что вместо автоматической подачи продукцию раскладывали вручную.

Отдельная группа процессов, тесно связанная с планированием, это управление производственными мощностями (оборудование, оснастка, их конфигурация, режимы, производительность, доступность), а также управление контрольно-измерительной аппаратурой (КТА, КПА, КИП). Если в техдокументации сказано проверить толщину детали, у работника должен быть проверенный измерительный инструмент, иначе контроль качества не обеспечить.

Управление производственным планированием реализуется в системах класса APS. Процессами владеет производственная служба, в идеале выделенный отдел планирования (одни формируют среднесрочный план, другие краткосрочный). Второй важный участник, это служба главного механика, отвечающая за работоспособность техники. Для планов нужна информация о конструкции и технологии, а также интеграция с ERP в части персонала и материально-технического обеспечения.

Пример плана-расписания производства в виде диаграммы Ганта в системе APS
План-расписание учитывает взаимосвязи и последовательность техпроцессов каждого изделия

Объёмный среднесрочный план, это раскладка по продукции и объёмам с привязкой к загрузке мощностей по месяцам: видно, где перегруз, а где недозагрузка. План-расписание выглядит как сложная диаграмма Ганта, учитывающая последовательность техпроцессов. Он позволяет проверить достаточность мощностей, увидеть «окна» и простои и, главное, синхронизировать производство компонентов, чтобы заготовка не оказалась запланирована позже, чем нужна. Без инструментария APS эффективная синхронизация планирования невозможна.

Ключевой аспект внедрения APS. Чтобы что-то спланировать, нужно знать нормативное время операций, а оно приходит как результат КТПП. Если не выпустили опытную партию, неизвестно, сколько реально занимает операция, и на вопрос «сколько времени это займёт?» отвечают «как получится». Детальное планирование при этом становится невозможным.

Обеспечение производства

Обеспечение производства напрямую не относится к управлению производством: здесь производственные подразделения выступают заказчиками. Контур реализован в системах класса ERP (материально-техническое обеспечение и персонал) и ТОиР (работоспособность оборудования), которые не относятся к «производственным». Но планирование обеспечения напрямую связано с планированием производства, поэтому важна тесная двусторонняя интеграция. О связи с управлением закупками мы писали в материале про управление поставками.

Оперативное планирование и исполнение: MES

Часто на предприятиях либо нет диспетчерской, либо непонятно, чем она занимается. На деле это ключевая функция. Входные данные для неё, это план производства с более высокого уровня, который диспетчерская превращает в конкретные задания «здесь и сейчас». Поскольку реальность всегда отличается от плана (токарь не вышел, крановщик отсутствует), задачи оперативно перераспределяют, чтобы производство не встало.

Далее, контроль достаточности сырья и комплектующих: у каждого цеха есть прицеховой склад, нужно учитывать всё движение ТМЦ, чтобы к началу работы у сотрудника было всё необходимое и он не ждал, а работал. Совокупность всех оперативных заданий и есть оперативный производственный план. Следующий элемент, это фактический учёт и корректировка плана: что произведено, какие операции и с какими параметрами выполнены (для хлеба важны влажность и температура, для токарного цеха, геометрия деталей).

Оперативное управление производством автоматизируют системы класса MES. Функциональные заказчики: производственная диспетчерская, мастера цехов и смен, цеховые технологи, отдел контроля качества, материально ответственные лица цеховых складов. Эти сотрудники получают данные из смежных систем: МТО (складские запасы), КТПП (конструкция, технология, процедуры контроля), управление персоналом (кто когда выходит и кем заменить), планирование (что когда произвести), АСУ ТП (объективный контроль оборудования).

Пример интерфейса системы класса MES с крупными кнопками для работы в цеху
Интерфейсы MES адаптированы для цеха: крупные кнопки, работа в перчатках на планшете

Интерфейсы MES отличаются от «классических» учётных систем: вместо «Документов» и «Справочников», крупные кнопки для работы в перчатках на планшетах. Идеальный сценарий, это принцип «Старт-Стоп»: работник нажимает «Старт» и начинает операцию, и если процесс остановился (запущен, но активности нет, например станок не потребляет энергию), это видно диспетчеру как отклонение, на которое нужно отреагировать.

Универсальных MES не существует и существовать не может. Каждая система привязана к конкретному цеху и процессам и требует доработки при их изменении: поставили новый станок, чуть отличающийся от прежних, нужна доработка; добавили проверки контроля качества, снова доработка. Максимум при выборе «базового» продукта, это не разрабатывать 40–60% функций с нуля. Даже если «на соседнем заводе с такой же продукцией стоит эта система», из-за различий в организации процессов системы могут понадобиться принципиально разные.

Управление жизненным циклом продукции: PLM

Если нужно контролировать работу продукции в течение эксплуатации, организуют процессы управления жизненным циклом. Их автоматизируют системы класса PLM. С точки зрения информатизации жизненный цикл удобно считать от момента выпуска и до вывода из эксплуатации. Общепринято включать в него и стадию идеи, но если не разделять процессы сопровождения после выпуска и процессы производства, требования к «единой» системе управления жизненным циклом превратятся в требования ко всем классам систем, включая ERP.

Сопровождение, это специфическая задача: нужно не только взаимодействовать с конечным пользователем, но и собирать и верифицировать информацию об условиях эксплуатации, а это проблема, ведь не каждый эксплуатирует продукцию по требованиям производителя и не горит желанием делиться нарушениями. Поэтому разработка PLM чаще всего заказная: система должна учитывать параметрическое описание условий эксплуатации и обслуживания и связываться с системами объективного контроля внутри продукции.

Корректнее не включать в PLM функции PDM, APS и MES. Информация о том, как должна была быть произведена продукция и как, кем и при каких условиях она произведена, это лишь входные данные для PLM, которые в ней сохраняются для анализа. Тогда требования к PLM в части производства упрощаются до организации хранилища данных из смежных систем. Чаще всего PLM встречаются при эксплуатации автомобилей, и они нередко дают сбой (по VIN находится не та запчасть, в бортовом компьютере другое ПО), а причина в некорректном проектировании, то есть в неверно сформированных требованиях к общему контуру систем управления производством.

Как системы связаны между собой

Если свести всё вместе, каждый класс систем закрывает свою группу процессов и обменивается данными с соседними.

Класс Какие процессы закрывает Заказчики
PDMКонструкторско-технологическая подготовка, план контроля качестваГлавный инженер, конструктор, технолог, ОКК
APSСреднесрочное и краткосрочное планирование, проверка исполнимостиОтдел планирования, служба главного механика
MESОперативное планирование (диспетчеризация), учёт исполненияДиспетчерская, мастера, технологи, ОКК, МОЛ складов
ERP / ТОиРОбеспечение производства: МТО, персонал, работоспособность техникиСнабжение, HR, служба главного механика
PLMСопровождение продукции после выпуска (хранилище данных смежных систем)Сервисная служба, производитель
Общая схема процессов управления производством и соответствующих классов систем
Как процессы управления производством соотносятся с классами информационных систем

На схеме представлены не все системы производственного предприятия: есть ещё ТОиР, CAD/CAM, EAM, управление метрологической службой, промышленной безопасностью, лабораторией и другие, и все они не входят в контур ERP. Системы управления производством, это отдельный мир со своими взаимосвязями и правилами, который нельзя реализовать в концепции «всё в одном». Именно поэтому такие проекты чаще всего идут как заказная разработка под конкретное предприятие.

Часто задаваемые вопросы

Закрывает ли ERP все задачи производства?
Нет. ERP, это лишь одна составляющая ИТ-ландшафта, она содержит часть функций управления и не покрывает весь спектр задач производства. Для подготовки, детального планирования, исполнения и сопровождения нужны отдельные классы систем: PDM, APS, MES, PLM, которые работают в связке с ERP, а не внутри неё.
Чем отличаются PDM, APS, MES и PLM?
PDM управляет данными о продукции (конструкция, технология, контроль качества). APS строит детальный план производства с проверкой исполнимости. MES обеспечивает оперативное управление цехами и учёт исполнения. PLM управляет жизненным циклом продукции после выпуска. Каждый класс закрывает свою группу процессов и обменивается данными с соседними.
Почему важен опытный образец перед запуском?
Отработка технологии должна заканчиваться выпуском опытного образца или партии. Без этого неизвестно нормативное время операций, а оно нужно для детального планирования в APS. Если образец не выпускали, на вопрос «сколько займёт операция» отвечают «как получится», и спланировать производство корректно невозможно. Запуск без опытного образца ведёт к браку и остановкам.
Существуют ли универсальные MES-системы?
Нет. Каждая MES привязана к конкретному цеху и процессам и требует доработки при их изменении: новый станок или дополнительные проверки контроля качества означают доработку системы. При выборе базового продукта максимум, на что можно рассчитывать, это не разрабатывать 40–60% функций с нуля. Даже одинаковая продукция на разных заводах из-за различий в процессах может требовать принципиально разных систем.
Что такое горизонты планирования производства?
Это интервалы, на которые строят план. Долгосрочное (от года), это бизнес-планы и бюджеты, среднесрочное (до года), потребность в ресурсах и загрузка мощностей, краткосрочное (до месяца), внутрицеховое взаимодействие и контроль ресурсов, оперативное (до 10 дней), управление «здесь и сейчас». Не каждому предприятию нужны все уровни: набор индивидуален.
Константин Степанов, CEO и основатель BPA Develop
Константин Степанов
CEO & Founder BPA Develop · Генеральный директор · в IT с 2007 года
Основатель и руководитель BPA Develop. С 2016 года компания реализовала более 170 проектов разработки корпоративного ПО, включая системы управления производством (PDM, APS, MES), ERP и BI-решения для машиностроения, пищевой и химической отраслей. Аккредитованная ИТ-компания, лидер Рейтинга Рунета. Автор Telegram-канала «Практические знания в IT» (t.me/Stepanov_Konstantin).
Разработка систем управления производством
Команда BPA Develop проектирует и разрабатывает PDM, APS и MES под процессы вашего предприятия, с интеграцией в ERP и АСУ ТП. Обследуем процессы, соберём требования и предложим архитектуру. Оставьте заявку, свяжемся в течение рабочего дня.