Nowoczesne systemy realizacji produkcji MES (ang. Manufacturing Execution Systems) bazują na rozwiązaniach z zakresu informatyki i automatyki. Wszystko po to aby zbierać informacje z procesów bezpośrednio ze stanowisk produkcyjnych w czasie rzeczywistym. Uwzględnia się przy tym bieżącą pracę maszyn oraz udział pracowników produkcyjnych.

Jako korzyści wynikające z wdrożenia systemu klasy MES należy wymienić przede wszystkim możliwość uzyskania natychmiastowych informacji zwrotnych na temat stopnia realizacji procesu produkcyjnego. W efekcie operatorzy procesów są w stanie szybko podjąć odpowiednie działania po to aby produkcja nie była w jakikolwiek sposób zakłócona. Kluczową rolę odgrywa przy tym dostępność wskaźników opisujących produkcję.
Jednak funkcjonalność systemów klasy MES jest znacznie obszerniejsza. Dzięki nim zyskuje się bowiem szybkie analizowanie postojów planowanych i nieplanowanych. Ponadto przebieg procesu produkcji jest wizualizowany. Wspomagane są czynności związane ze zleceniami produkcyjnymi. W sposób automatyczny aktualizują się stany magazynowe – materiały, półprodukty, wyroby gotowe itp. Wiodącą funkcjonalnością systemów klasy MES jest również zbieranie danych o jakości produkowanych części.
Ważna jest wymiana danych z systemami automatyki oraz systemami wizualizacji sterowania – np. SCADA. Wprowadzenie danych może mieć charakter ręczny lub automatyczny. Samoczynnie planowane są przeglądy i remonty maszyn produkcyjnych. Informacje zebrane z produkcji są wykorzystywane do raportów, analiz i prezentacji. Proces może być podsumowany z jednoczesnym rozliczeniem bezpośrednich oraz pośrednich kosztów produkcji. Śledzony jest przy tym przepływ wyrobów.

Analiza procesu

Wdrożenie systemu klasy MES z reguły jest poprzedzone bardzo szczegółową analizą procesu produkcyjnego. Istotną rolę odgrywa przy tym wskazanie tych etapów procesów, które działają właściwie. Z kolei szczególną uwagę trzeba poświęcić miejscom w procesie, gdzie występują zakłócenia i obniżenie jakości.
Koniecznie trzeba określić mierzalne cele w procesie. Chodzi tu np. o podniesienie wartości wskaźnika OEE, zmniejszenie strat surowców, zmniejszenie ilości przestojów itp. Ten etap analizy powinien zakończyć się opracowaniem koncepcji wdrożenia MES.

Dobór funkcjonalności

W kolejnym etapie wdrożenia dobiera się funkcjonalność systemu. Możliwości w tym zakresie jest wiele. Może to być m. in.: zarządzanie listami materiałowymi, śledzenie historii produktu, obliczanie wskaźników, wizualizacja procesu produkcji, nadzór nad jakością produktów, tworzenie dokumentacji jakościowej, organizacja prac związanych z utrzymaniem ruchu, wspomaganie logistyki produkcji, analiza danych, tworzenie raportów z uwzględnieniem określonych kryteriów.

Tworzenie infrastruktury technicznej

Na etapie tworzenia infrastruktury technicznej wdrażana jest praca serwera. Może to być nie tylko rozwiązanie fizyczne ale i usługa w modelu Saas. Niezbędna jest przy tym sieć komputerowa pozwalająca na skuteczną wymianę informacji pomiędzy poszczególnymi elementami systemu. W grę wchodzą zarówno rozwiązania przewodowe jak i bezprzewodowe. Implementowane są również terminale stanowiskowe mobilne i stacjonarne. Należy tutaj uwzględnić warunki pracy urządzeń.
Systemy klasy MES, które będą wspomagały pracę maszyn i urządzeń technologicznych muszą być wyposażone w odpowiednie rozwiązania w zakresie wymiany danych ze sterownikami PLC oraz urządzeniami kontrolno-pomiarowymi.
Oprócz tego na tym etapie uwzględnia się ewentualną integrację MES z innymi systemami. W zależności od specyfiki fabryki integracja może dotyczyć chociażby systemu ERP (Enterprise Resource Planning), co pozwoli na pobranie danych z realizacji produkcji. Z kolei integracja z systemem WMS (Warehouse Management System) przełoży się na skuteczne wspomaganie logistyki produkcji łącznie z zaopatrzeniem stanowisk. Na etapie integracji niejednokrotnie zastosowanie znajdują odpowiednie konwertery transmisji danych po to aby ujednolić standardy komunikacyjne.

Przygotowanie organizacyjne i szkolenie

Równolegle z wdrażaniem odpowiednich rozwiązań technicznych warto zadbać o propagowanie świadomości pracowników w zakresie korzyści wynikających z wdrożenia MES. Ważne jest aby wyeliminować wszelkie obawy względem pewnych zmian w pracy. Wdrożenie systemu MES nie może bowiem negatywnie odbić się na jego obsłudze oraz na podejściu do pracy.
Do działań związanych z poprawą świadomości pracowników powinny włączyć się wszystkie szczeble organizacyjne fabryki łącznie z najwyższym kierownictwem, utrzymaniem ruchu oraz komórkami związanymi z planowaniem. Najważniejszym założeniem tego etapu jest akceptacja systemu MES i jednoznaczne stwierdzenie, że jest on potrzebny.

Podsumowanie

Jako najważniejsze podzespoły typowego systemu klasy MES należy wymienić oprogramowanie pracujące po stronie użytkownika z odpowiednim interfejsem obsługi. Ważne są również urządzenia końcowe, dzięki którym jest możliwa wymiana danych pomiędzy serwerem a urządzeniami technologicznymi. Najczęściej są to komputery stacjonarne, panele HMI czy urządzenia mobilne. Kluczową rolę odgrywają również elementy automatyki przeznaczone do zbierania danych z procesu. Istotną rolę odgrywa serwer z bazą danych.

Komentarz eksperta

Potrzeby firm produkcyjnych, wynikające z implementacji rozwiązań IT dla produkcji mocno ewoluowały w czasie. Świadome firmy coraz rzadziej szukają gotowych i zamkniętych rozwiązań. Doceniają natomiast możliwości systemów, które dają swobodę programistom w realizowaniu niestandardowych mechanizmów i funkcjonalności. Obecnym trendem, który sprawdza się podczas wdrożeń u naszych klientów, jest możliwie maksymalne dopasowanie funkcjonalności platformy software’owej Proficydo potrzeb danego przedsiębiorstwa. Mając to na uwadze, dostarczane przez nas systemy MES najczęściej realizujemy modułowo. Zaczynamy od kompleksowej analizy wydajności produkcji (w tym zagadnienia OEE ), poprzez włączanie do systemu aspektów dotyczących jakości produkcji, aż do możliwej rozbudowy w kierunku śledzenia produkcji w toku (genealogia produkcji). Integrujemy się z jednocześnie z maszynami i liniami produkcyjnymi, a z drugiej strony – z rozwiązaniami firm trzecich lub systemami biznesowymi (ERP,WMS), aby zapewnić pełną wiarygodność danych i minimalizować wpływ czynnika ludzkiego na analitykę płynącą z raportów (patrz: rys 1.) Takie podejście pozwala na szybkie wdrożenie i pełną elastyczność co do dalszego rozwoju platformy MES. Udane wdrożenie systemu klasy MES  to nie tylko elastyczna platforma, czy doświadczona w wielu projektach kadra inżynierów programistów. To przede wszystkim zaangażowanie i wizja klienta, którą przekuwamy na mechanizmy i funkcje oprogramowania, dające namacalne korzyści i wygodę użytkowania. Lubimy usiąść przy kartce papieru i wręcz narysować interfejs systemu, tak jak powinien wyglądać. Następnie omówić, jak klient będzie z niego korzystał – analogicznie do tworzenia strony internetowej. A potem wykorzystać możliwości Platformy Proficy, aby w ten sposób powstającą wizję – zrealizować.Jak pokazują nasze wdrożenia – jest to jak najbardziej możliwe! To właśnie  w mojej ocenie przyszłość systemów MES. Pawel Czepiel, VIX Automation sp. z o.o

Źródło: Redakcja Portalprzemysłowy.pl