System MES – co to za program do zarządzania produkcją?

MES manufacturing execution system to program do zarządzania produkcją działający w czasie rzeczywistym. System MES domyka wszelkie braki pomiędzy systemem ERP a rzeczywistością produkcyjną, a to zapewnia pełną widoczność i kontrolę nad wykonaniem planów produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Tam, gdzie ERP odpowiada za planowanie i alokację zasobów, system MES operuje na poziomie operacyjnym.

MES Manufacturing Execution System to architektura funkcjonalna obejmująca kilkanaście obszarów procesowych. Według normy ISA-95 wyróżnia się następujące funkcje systemu MES:

• Zarządzanie zleceniami produkcyjnymi – system przekazuje zlecenie z ERP na konkretne stanowiska, śledzi jego status w czasie rzeczywistym i raportuje wykonanie bez ręcznego wprowadzania danych.

• Monitorowanie zasobów – program do zarządzania produkcją rejestruje dostępność maszyn, pracowników i narzędzi. Bez tej funkcji firma nie odróżni przestoju z powodu awarii od przestoju z braku materiału, a każdy wymaga innej reakcji.

• Zarządzanie jakością w toku produkcji – mes manufacturing execution system kontroluje parametry na stanowisku w momencie powstania odchylenia, a nie po zakończeniu partii. System może automatycznie zablokować dalsze operacje na wadliwej partii i powiadomić technologa.

• Traceability – system zarządzania produkcją buduje historię każdego wyrobu automatycznie. W branżach regulowanych to wymóg prawny, a wszędzie indziej to warunek sprawnego zarządzania reklamacją.

• OEE, zarządzanie wydajnością urządzeń – system MES oblicza wskaźnik OEE automatycznie z danych maszynowych i pozwala drążyć wynik do konkretnej przyczyny straty.

• Harmonogramowanie szczegółowe – system MES układa plan produkcji na godziny i zmiany, biorąc pod uwagę dostępne zasoby. Ma to bezpośredni wpływ na terminowość dostaw i poziom WIP na hali.

• Dokumentacja techniczna na stanowisku – oprogramowanie wyświetla pracownikowi instrukcje na terminalu przy stanowisku pracy.

• Integracja z automatyką (SCADA/PLC) – automatyczny odczyt danych z maszyn bez udziału operatora.

Norma ISA-95 definiuje mes manufacturing execution system jako warstwę pośrednią pomiędzy poziomem sterowania (automatyka) a poziomem zarządzania (ERP).

Pełną specyfikację można znaleźć na stronie ISA – International Society of Automation.

System MES nie tylko raportuje, ale również wspiera i kontroluje realizację produkcji.

Pytanie „system mes co to jest” i czym różni się od ERP pojawia się w u nas praktycznie na każdej konsultacji, a to rozróżnienie jest bardzo istotne. Co wyróżnia system MES w Polsce od ERP?

• Czas działania

ERP planuje produkcję w horyzoncie tygodniowym lub miesięcznym, rejestruje koszty tylko na poziomie zlecenia, zarządza stanami magazynowymi jako wartościami księgowymi.

Program do zarządzania produkcją klasy MES działa w sekundach, minutach, godzinach. Rejestruje każde zdarzenie, narzędzie oraz aktualnego operatora.

• Konsekwencja braku MES system zarządzania produkcją

Wdrożenie samego ERP z modułem produkcyjnym jest błędem. Dlaczego MES jest tak ważny?

• ERP widzi zlecenie jako otwarte lub zamknięte, ale nie widzi, na którym etapie utknęło i dlaczego,
• braki jakościowe są rejestrowane po fakcie, a nie w momencie powstania,
• analiza OEE wymaga ręcznego zbierania danych z raportów operatorów,
• traceability jest niemożliwa lub kosztowna do odtworzenia.

Jeśli firma ponosi straty na brakach jakościowych, przestojach lub niezidentyfikowanych wąskich gardłach to jest to objaw braku systemu klasy MES, a nie braku danych.

Wdrożenie oprogramowania do zarządzania produkcją klasy MES to projekt procesowy. Poniżej przedstawiamy model etapowy, który stosujemy przy projektach wdrożeniowych Asiston Produkcja.

Krok 1 – Analiza procesów produkcyjnych

Przed wyborem systemu MES należy zmapować aktualny przepływ zleceń, zidentyfikować punkty raportowania, ocenić dojrzałość automatyki (czy maszyny mają interfejsy komunikacyjne) i sprawdzić, które dane są dziś zbierane ręcznie, a które mogą być automatyzowane. Analiza przedwdrożeniowa jest niezbędna do prawidłowego określenia potrzeb.

Krok 2 – Ustalenie pierwszego etapu

System MES nie musi być wdrożony w całości od razu. Podejście modułowe pozwala zacząć od obszarów o najwyższym zwrocie, np. rejestracji zdarzeń maszynowych i raportowania OEE, a dopiero potem rozbudować system o traceability i zarządzanie jakością.

Krok 3 – Integracja systemu MES z ERP

To etap często niedoszacowany budżetowo. Integracja MES-ERP wymaga uzgodnienia modeli danych (jak ERP koduje zlecenia, partie, materiały) i zdefiniowania przepływu informacji w obu kierunkach. Systemy, które mają silną architekturę integracyjną, skracają ten etap wielokrotnie.

Krok 4 – Wdrożenie pilotażowe mes system zarządzania produkcją na wybranej linii

Ograniczenie zakresu pilotażu mes manufacturing execution system do jednej linii lub obszaru pozwala zweryfikować założenia bez ryzyka operacyjnego dla całego zakładu.

Krok 5 – Szkolenia i standaryzacja raportowania

Wysoka jakość danych to konieczność. Standaryzacja raportowania na stanowiskach (co, kiedy i jak rejestruje operator) to warunek uzyskania wartościowych analiz.

Krok 6 – Monitorowanie i ciągłe doskonalenie

Po ustabilizowaniu pilotażu system MES jest uruchamiany na kolejnych obszarach. Wdrożenie etapowe redukuje ryzyko i pozwala organizacji adaptować się do nowych procesów stopniowo.

Na podstawie naszych obserwacji wdrożeń systemów MES w Polsce można wyróżnić cztery typy organizacji i odpowiadające im profile potrzeb:

Wybór systemu MES w Polsce nie jest wyłącznie kwestią funkcjonalności. Liczy się czas wdrożenia, dostępność kompetencji integracyjnych lokalnie oraz model licencjonowania.

Wdrożenie systemu zarządzania produkcją klasy MES opłaca się, gdy:

• Czas tracony na ręczne raportowanie stanowi więcej niż 15-20% czasu operatorów,
• Nie jest możliwe odtworzenie historii partii produkcyjnej w ciągu godziny,
• OEE jest wyliczane z arkuszy Excel lub raportów papierowych,
• Braki jakościowe są wykrywane po zakończeniu partii, nie w toku produkcji,
• Harmonogram produkcji zmienia się kilka razy dziennie bez spójnego narzędzia do aktualizacji,
• ERP dostarcza dane o kosztach produkcji z opóźnieniem kilku dni.

Każdy z tych podpunktów oznacza, że informacja o tym, co dzieje się na hali, dociera do zarządzających z opóźnieniem i w formie, która uniemożliwia interwencję w czasie, gdy jeszcze ma sens.

Asiston specjalizuje się we wdrożeniach systemów WMS i MES, projektując je jako zintegrowaną architekturę z ERP i WMS. Firmy wybierające system Asiston Produkcja zyskują pełną identyfikowalność procesów, możliwość wdrożenia etapowego oraz licencjonowanie na NIP firmy, które eliminuje ukryte koszty przy rozbudowie systemu. Asiston wspiera zarówno firmy jednooddziałowe, jak i organizacje wielospółkowe z rozproszoną strukturą produkcyjną.

Oprogramowanie do zarządzania produkcją to inwestycja w informację. Firmy, które zarządzają produkcją i nie posiadają systemu klasy MES, podejmują decyzje operacyjne w oparciu o dane opóźnione, agregowane i częściowo ręczne. Za kilka lat różnica między organizacjami, które wdrożyły mes manufacturing execution system, a tymi, które tego nie zrobiły, będzie widoczna w zdolności do certyfikacji (traceability), optymalizacji kosztów wytworzenia i szybkości reakcji na odchylenia.

Systemy MES w Polsce dojrzewają, rośnie dostępność kompetencji wdrożeniowych, a model etapowego wdrożenia sprawia, że inwestycja opłacalna jest również dla małych i średnich przedsiębiorstw. Organizacje, które dziś budują architekturę ERP-MES-WMS jako zintegrowany ekosystem danych, uzyskują przewagę strukturalną, trudną do zniwelowania przez konkurencję w krótkim czasie.

Wdrożenie systemu zarządzania produkcją to decyzja architektoniczna. Warto ją podjąć świadomie, po audycie procesów i z jasno zdefiniowanym zakresem pierwszego etapu.