Sistemi MES (sistema di esecuzione della produzione, sistema di controllo del processo di produzione): funzioni, compiti, vantaggi e svantaggi

Sistemi di produzione esecuzione e gestione (MES) collegano tradizionalmente ERP (e altri sistemi aziendali) e controllano e monitorano il flusso di dati nelle fabbriche. La trascrizione MES (abbreviazione) sembra letteralmente un "sistema di gestione della produzione" in russo. In realtà, agiscono come un sistema operativo di gestione dell'installazione. Sono stati sviluppati e sviluppati nel contesto della produzione "intelligente", della trasformazione industriale e della gestione end-to-end delle operazioni di produzione.

I sistemi di gestione della produzione sono oggi più importanti che mai per l'esecuzione. L'installazione digitale della produzione intellettuale si basa sui dati e trasforma tutte le informazioni raccolte e aggregate in valore aziendale. Ad esempio, ciò può essere realizzato migliorando la gestione di beni, inventario e materiali, ottenendo informazioni sui processi di produzione per un migliore processo decisionale, performance e gestione della qualità. Queste fasi vengono svolte coordinando le attività di produzione.

Misurare il valore e i benefici (quantitativi e qualitativi) derivati ​​dall'uso del sistema MES è più importante che mai.

I sistemi di gestione della produzione non sono una nuova invenzione. Come molti sistemi informatici in via di sviluppo, sono cambiati nel corso del tempo con l'emergere di nuove tecnologie (ad esempio, archiviazione cloud e IoT).

Alla base, il Manufacturing Execution System è una collaborazione tra pianificazione della produzione e organizzazione della produzione. Se confrontiamo questo processo con il sistema nervoso, allora la MRP può essere considerata come il cervello e il MES, come il sistema nervoso.

из нескольких аспектов: Il MES è costituito da diversi aspetti:

• fornire ai dipendenti le informazioni necessarie per avviare ed eseguire la produzione;
• fornire alla direzione una panoramica dello stato di avanzamento degli ordini di produzione;
• gestione della qualità;
• raccolta di statistiche per l'analisi dell'efficienza produttiva.

Cos'è il MES?

Molto spesso, il MES è considerato come un insieme di sensori o rivelatori. Dovrebbero raccogliere i dati automaticamente e inviarli da qualche parte. Questa è in realtà una semplificazione. Il concetto di Manufacturing Execution System è molto più ampio. Questo sistema sposta le informazioni tra la pianificazione della produzione e l'esecuzione in entrambe le direzioni e i sensori raccolgono solo i dati. Inoltre, gli strumenti tecnici non rappresentano o non analizzano le informazioni raccolte.

Naturalmente, i sensori possono essere integrati nel sistema MES, ma non sono la sua parte principale. Le informazioni possono essere raccolte in molti modi che si completano e si provano a vicenda.

ERP e MES

Sebbene molti pacchetti software ERP per le piccole e medie imprese affermino che sono pienamente adatti alla produzione, in realtà questo è vero solo in una certa misura. Possono contenere moduli che sono solitamente utili per la maggior parte delle aziende, come la gestione delle scorte (o riserve) o il CRM. Ma, se non sono focalizzati sulla produzione, non includono i sistemi di produzione.

Al contrario, MES è fin dall'inizio il software di pianificazione delle risorse che si concentra sul produttore. Per questo motivo, oltre al modulo di pianificazione della produzione, di solito contiene condizioni speciali che consentono di organizzare il processo di produzione nelle officine. Con una speciale interfaccia testuale con una maggiore dimensione del testo che può funzionare su computer, tablet e altri dispositivi portatili, MES è un modo conveniente per i dipendenti di ricevere compiti e riferire sui risultati raggiunti. Le informazioni di reporting sono immediatamente disponibili per la gestione (che significa progresso della produzione) e possono essere visualizzati indicatori di prestazione in tempo reale, incluso OEE (total equipment efficiency).

La disponibilità di informazioni fattuali e il loro utilizzo possono migliorare l'efficienza, aumentare la velocità di reazione, migliorare i processi e la soddisfazione del cliente.

Cosa significa?

Sulla base di quanto precede, la definizione completa ed esauriente del sistema MES è la seguente. Si tratta di sistemi computerizzati automatizzati utilizzati in produzione allo scopo di tracciare e fissare la conversione delle materie prime in prodotti finiti. Questi strumenti raccolgono e forniscono informazioni che possono aiutare a decidere come ottimizzare le condizioni per rendere la produzione più efficiente. MES funziona sempre in tempo reale e ciò consente di mantenere il controllo su più parti del processo di produzione contemporaneamente (ad esempio, personale, ingressi, attrezzature e servizi di supporto).

I MES sono in grado di operare contemporaneamente in diverse aree di produzione:

• pianificazione delle risorse;
• gestire l'uso dei prodotti lungo tutto il loro ciclo di vita;
• evasione degli ordini e spedizione associata;
• analisi della produzione e, di conseguenza, gestione dei tempi di fermo, che consente di aumentare l'efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE);
• monitoraggio dei materiali e gestione della qualità, ecc.

Ci sono tre approcci per scegliere un sistema MES che deve essere preso in considerazione. Sembrano così. È possibile utilizzare le risorse interne all'interno della propria struttura, scegliere l'outsourcing per un'azienda di terze parti con esperienza di sviluppo software e automazione oppure acquistare una soluzione comprovata, chiavi in ​​mano e a lungo termine da un'azienda specializzata in sistemi di produzione.

Risorse interne

Questa opzione ha una probabilità di successo estremamente bassa. Le risorse nazionali possono sembrare la soluzione meno costosa, ma occuperanno la maggior parte del tempo e alla fine si riveleranno molto costose. Nella peggiore delle ipotesi, la società ha sviluppato il proprio sistema per oltre 10 anni e ha utilizzato il lavoro di oltre cento dipendenti. Il risultato è stato un progetto non del tutto funzionante, i cui strumenti erano così obsoleti che era impossibile trovare sviluppatori con il necessario set di abilità di 10 anni. In questa opzione, le persone possono avere una grande conoscenza di specifici requisiti hardware, ma di solito non hanno l'esperienza necessaria per comprendere l'architettura, il design e l'integrazione di un sistema di pensiero prospettico.

Azienda con automazione e sviluppo software

Le aziende di questa categoria possono avere persone di talento e esperienza in un ambiente di produzione, tuttavia, in generale, non hanno una reale capacità di implementare e scalare una soluzione a lungo termine. Possono costruire e sviluppare una soluzione MES, ma hanno anche un'esperienza limitata nella creazione di strumenti di automazione. Tutti gli esempi di sistemi MES, creati da un tale ordine, di norma, sono tentativi una tantum che non hanno prospettive oggettive per garantire i ritorni completi. La conoscenza delle caratteristiche del cambiamento e dell'espansione di un particolare sistema di solito appartiene a una o due persone, il che limita la redditività a lungo termine della soluzione. Di solito sono sviluppati e vincolati dalle funzionalità del toolkit di automazione. Gli svantaggi di questo livello di sistemi MES sono che non vengono creati utilizzando un approccio avanzato allo sviluppo del software.

Soluzione chiavi in ​​mano da una società fidata

Il miglior MES è un'architettura progettata e integrata da esperti. Ad esempio, alcune delle più grandi aziende hanno sistemi di qualità di sviluppo software documentati, procedure di test rigorose, conoscenza avanzata del software, un'ampia base di installazione e una profonda comprensione di numerose strutture produttive. Questi produttori, guidati da aspirazioni a lungo termine per produrre i migliori prodotti nella loro area di competenza, progettano prodotti pronti per il miglioramento continuo.

Il costo che un cliente paga per tale soluzione offre un ritorno sull'investimento (ROI) insuperabile. Inoltre, spesso tali produttori non solo rispettano pienamente gli standard del MES, ma sono anche innovatori. Ricevendo regolarmente nuove versioni del software, il cliente beneficia sempre degli sviluppi chiave nell'area delle funzioni e delle tecnologie. In effetti, questa è l'unica opzione che garantisce che l'azienda riceverà la migliore tecnologia e, quindi, darà il miglior rapporto qualità-prezzo nelle previsioni a lungo termine.

Quali sono i vantaggi di MES?

La corretta implementazione di tale sistema aumenta l'efficienza dell'organizzazione produttiva. Prima dell'avvento dei sistemi informatici, il MES consisteva in grafici e diagrammi scritti a mano con buffer di scambio che controllavano i livelli delle scorte. Fornisce le giuste informazioni al momento giusto, dicendo alla direzione dell'impianto come ottimizzare le condizioni attuali per migliorare la produzione. In sostanza, questo sistema traccia il processo di produzione dalla fase della materia prima al prodotto finale.

Oggi, MES viene caricato su computer nella maggior parte delle fabbriche, offrendo la possibilità di esplorare dati e analisi estensive precedentemente irraggiungibili con metodi tradizionali. Rappresenta molte qualità preziose per i produttori. I principali vantaggi di questi sistemi MES sono da considerare in dettaglio.

Il costo diventa più accurato.

Con MES, vari costi, come lavoro, sprechi, tempi di fermo e manutenzione, vengono registrati in tempo reale direttamente dai laboratori. I team leader, a loro volta, utilizzano questi dati per valutare modelli di business non redditizi e possono immediatamente lavorare su prezzi e nuovi progetti. Poiché altri sistemi utilizzano anche questi dati, MES consente alla tua azienda di aumentare la produttività in tutti i siti di produzione.

Spreco e sovraccarico ridotti

Le funzioni del sistema MES consentono di analizzare con precisione le linee di produzione e i prodotti finiti. Pertanto, rileva eventuali incoerenze o aberrazioni su queste linee, fermandole immediatamente al fine di limitare la quantità di prodotti di bassa qualità e di materiale sprecato.

Tempi di inattività ridotti

Attraverso l'uso di MES, diventa possibile generare piani di produzione realistici. Le attività MES svolgono un lavoro eccellente con questa funzione, monitorando la quantità e la qualità dell'inventario, delle materie prime e delle parti. Ciò consente di risparmiare tempo speso per la riconfigurazione delle pianificazioni, mentre parte della produzione viene eseguita continuamente. A causa di ciò, diventa possibile includere la pianificazione dello staff in questo programma, utilizzando efficacemente le risorse disponibili.

Riduzione dei costi

Attraverso l'uso di MES, diventa possibile ordinare logicamente tutte le operazioni. Questo perché la direzione dell'azienda riceve un rapporto dettagliato su tutti i prodotti, i materiali, il tempo e la manodopera necessari per completare il lavoro. Questo processo riduce in definitiva i costi o libera il personale dalle linee di produzione esistenti.

Riduzione del surplus

Lo stoccaggio di inventario in eccesso richiede determinati costi. Inoltre, il pagamento delle eccedenze di produzione, il trasporto, lo stoccaggio e il controllo di questi beni possono essere troppo costosi. MES aggiorna costantemente i registri di inventario, sottolineando in dettaglio tutte le eccedenze. Ciò significa che tutti i reparti di acquisto, consegna e programmazione saranno costantemente consapevoli di ciò che è disponibile in ogni istituzione e di ciò che è necessario ordinare.

Ovviamente, MES fa molto più che tenere traccia del numero di prodotti che escono dalle linee di produzione. Migliorare l'efficienza dell'azienda inizia con registrazioni accurate dei progressi del lavoro, dell'utilizzo dei materiali e del dispendio di tempo. I sistemi MES eseguono questo compito con facilità e precisione.

Cosa può essere concluso?

Sulla base di quanto precede, MES è un sistema completo che controlla tutte le attività che si verificano nella produzione. Il suo lavoro inizia con vari ordini da parte dei clienti e termina con un'analisi dei sistemi di pianificazione, il programma principale e altre fonti di pianificazione. Tutto ciò ci consente di produrre prodotti nel modo più efficiente, economico, conveniente e di alta qualità.

Perché è impossibile creare semplicemente un programma di ordini da ERP?

La produzione moderna è un ambiente complesso e in continua evoluzione. La pianificazione dovrebbe tenere conto del livello di variazione, che di solito va oltre i sistemi tradizionali: pianificazione MRP, pianificazione principale, ecc. MES esamina e controlla i dettagli più importanti di questo processo.

Le situazioni di produzione imprevedibili possono includere:

• guasti alla macchina;
• nessun giorno lavorativo programmato;
• cambiare il tempo richiesto per eseguire il lavoro;
• tempo di pulizia e manutenzione delle attrezzature;
• cambiare le date di consegna;
• problemi con la qualità dei prodotti;
• piani di lavoro alternativi;
• lista delle parti modificate;
• la presenza o l'assenza di trasporto;
• disponibilità di risorse di qualità;
• modifiche per ridurre al minimo le impostazioni del tempo di processo.

Pertanto, è necessario fornire gli strumenti necessari e le informazioni importanti a tutto il personale di ogni impianto di produzione in modo che i prodotti siano prodotti nel modo più ottimale possibile. Un buon sistema di produzione funziona in tempo reale, consentendo ai pianificatori di rispondere alla varianza immediata in officina. MES risponde anche a tutti i cambiamenti immediatamente, consentendo di prendere decisioni più rapide su costi quali il costo, il declino della qualità e le consegne in ritardo. Questa è praticamente la base per tutto ciò che accade nei negozi.

Integrazione a ciclo chiuso

Un'altra caratteristica fondamentale del MES è la capacità di integrarsi con tali sistemi. Ciò non solo eliminerà la circolazione priva di senso dei dati raccolti, ma consentirà anche di apportare le modifiche necessarie per avvicinare i sistemi circostanti alla realtà. Ad esempio, per aggiornare altri elementi del sistema ERP, ad esempio l'inventario, i costi e gli acquisti, sono necessarie informazioni di negozio critiche. I tempi di installazione possono essere migliorati utilizzando i nuovi metodi utilizzati nell'officina e devono essere caricati in ERP per un utilizzo futuro. Ciò fornirà la migliore raccolta di informazioni quando consigliando ai clienti le date di consegna previste per i nuovi ordini o fornirà una comprensione del costo raccomandato al momento di prendere decisioni sui prezzi. Le informazioni sullo stato dei workshop rifletteranno la situazione reale, consentendo di apportare le modifiche necessarie per aggiornare continuamente altri sistemi aziendali.

Requisiti MES di prossima generazione

Gli studi hanno dimostrato che molti vedono il MES principalmente come uno strumento per risolvere il problema dell'eliminazione degli errori umani e assicurare che le statistiche siano complete.

Oltre alla revisione globale, la prossima generazione di MES dovrebbe fornire visibilità dell'intera catena di approvvigionamento. Migliorare la manutenzione predittiva è anche parte dell'ottimizzazione dei processi di produzione. Secondo il sondaggio, il software dovrebbe fornire strumenti che consentano al settore di diventare proattivo e in definitiva prevedere la qualità del prodotto.

Queste funzionalità al momento non esistono nel MES o non sono facili da usare. Tuttavia, le tecnologie si stanno sviluppando ogni giorno ed è possibile che questi desideri diventino realtà.

Cosa è attualmente disponibile? Revisione dei sistemi MES esistenti oggi, consente di costruire previsioni abbastanza positive. Loro abbastanza fanno fronte a tutti i compiti.

Cosa viene usato oggi?

Oggi in Russia sono presenti tre sistemi di gestione della produzione (MES). Ognuno di essi è stato progettato per una gestione più efficiente. Tuttavia, sono progettati per il tipo su piccola scala, anche se ci sono differenze tra loro. In generale, questa valutazione può essere rappresentata come segue.

In Russia, il sistema MOB "Fobos" è un leader ovvio e viene utilizzato in produzioni medie e non molto grandi, più spesso nella costruzione di macchine. Le sue funzioni principali sono la pianificazione intrashop e la gestione completa. Senza dubbio, deve essere integrato con il sistema ERP (o "1C: Enterprise"), poiché è progettato per lo scambio di dati con altri prodotti. Lo svantaggio può essere chiamato solo ciò che viene introdotto nelle piccole imprese.

YSB. Enterprise è progettato specificamente per l'industria della lavorazione del legno. Inoltre, ha alcune caratteristiche, in vista del quale è applicabile solo per le piccole organizzazioni. Il sistema MES ha un piccolo numero di funzioni necessarie e specializzate per l'organizzazione completa del lavoro. Tuttavia, è dotato di alcune opzioni aggiuntive, tra cui contabilità e gestione delle vendite. Lo svantaggio è il fatto che il programma ha una specializzazione ristretta.

Il sistema PolyPlan è dotato di funzionalità MES ancora più modeste. Tuttavia, è presentato sul mercato come uno strumento. programmazione operativa, destinato al settore metalmeccanico. È stato originariamente progettato per la produzione automatizzata e flessibile. Il principale vantaggio è il sistema MES più economico oggi, quindi è abbastanza popolare.