Czym jest MES? System realizacji produkcji (MES) to oprogramowanie służące do zarządzania i rejestrowania procesu produkcji na hali produkcyjnej. Łączy ono zlecenia produkcyjne i harmonogramy produkcji z informacjami dotyczącymi surowców, operacji i jakości, wykorzystując dane pochodzące z maszyn, od operatorów oraz z innych systemów.
MES pomaga zespołom znaleźć odpowiedzi na praktyczne pytania: Na jakim etapie realizacji znajduje się zamówienie? Co powoduje opóźnienie? Jakie partie materiałów zostały wykorzystane? System ten łączy harmonogram produkcji z zapisem rzeczywistego przebiegu realizacji. Celem nie jest jedynie gromadzenie większej ilości danych, ale powiązanie danych produkcyjnych z podejmowanymi przez ludzi decyzjami.
Co oznacza skrót MES?
Skrót MES oznacza Manufacturing Execution System (system realizacji produkcji). Termin ten odnosi się do oprogramowania, które wspiera realizację i rejestrowanie operacji produkcyjnych. W odniesieniu do tej kategorii można również spotkać się z terminami „oprogramowanie MES”, „system MES” oraz „oprogramowanie do realizacji produkcji”.
Jakie są zadania systemu realizacji produkcji?
Informacje dotyczące produkcji są często rozproszone w dokumentacji papierowej, arkuszach kalkulacyjnych i odczytach maszyn. System MES umieszcza te dane w kontekście procesu produkcyjnego: liczba wyprodukowanych sztuk jest powiązana z zamówieniem, partia surowca – z serią, a wynik kontroli jakości – z operacją.
Kierownicy wykorzystują te informacje do śledzenia postępów. Operatorzy uzyskują dostęp do instrukcji i rejestrują przebieg pracy. Zespoły ds. jakości analizują historię procesów podczas badania problemów. Gdy dostępne są niezbędne połączenia, system MES może zapewnić zespołom wgląd w stan produkcji niemal w czasie rzeczywistym. Nie sprawia to jednak, że niekompletne lub niedokładne dane stają się automatycznie wiarygodne; definicje danych, zasady ich gromadzenia oraz odpowiedzialność za nie nadal mają znaczenie.
Jak działa system MES? Przykład zlecenia produkcyjnego
Rozważmy przykład producenta części, który realizuje zamówienie w ramach kilku operacji i kontroli jakości. Ten uproszczony przykład ilustruje możliwy przebieg pracy, a nie konkretne wdrożenie u klienta.
W zależności od architektury system MES może wymieniać dane z systemami ERP, PLC lub SCADA, a także z systemami zarządzania jakością, magazynowymi i innymi systemami biznesowymi. Warto zadać sobie pytanie, jakie informacje muszą być przekazywane między systemami, jak często powinny być aktualizowane oraz kto jest właścicielem danych w przypadku braku połączenia.
Otrzymanie zlecenia produkcyjnego
Zamówienie trafia do systemu MES, na przykład poprzez integrację z systemem ERP. Zawiera ono informacje o produkcie, planowaną ilość oraz dane niezbędne do wykonania operacji.
Rozpocznij operację
Operator wybiera zadanie i rejestruje jego rozpoczęcie. W zależności od konfiguracji system MES udostępnia odpowiednie instrukcje robocze oraz sprawdza materiały przypisane do stanowiska roboczego.
Rejestrowanie danych dotyczących wykonania
Dane z maszyn dostarczają informacji o stanie pracy i liczbie wyprodukowanych sztuk. Operator uzupełnia informacje, których maszyna nie jest w stanie zidentyfikować, takie jak przyczyna zatrzymania.
Jakość zapisu i historia materiału
Wyniki kontroli są powiązane z odpowiednią operacją lub partią. Dokumentacja materiałowa łączy dostarczone partie z gotowym produktem, co ułatwia późniejsze dochodzenie.
Zrealizować zadanie i przedstawić wyniki
Zespół dokonuje przeglądu wykonanych prac. Uzgodnione wyniki, takie jak ilości wyprodukowanych wyrobów i zużycie materiałów, mogą zostać przekazane z powrotem do systemu ERP w celu planowania i uzgodnienia danych.
Jakie są główne funkcje systemu MES?
Do typowych funkcji systemu MES należą:
- Planowanie produkcji, realizacja zamówień i śledzenie produkcji w toku
- Gromadzenie danych dotyczących produkcji i maszyn, w tym informacji o stanie w czasie zbliżonym do rzeczywistego, o ile urządzenia są podłączone
- Identyfikowalność materiałów i historia produktu
- Cyfrowe instrukcje pracy, kontrola jakości oraz dokumentacja z etapu produkcji
- Analiza przestojów, wydajność produkcji i sprawozdawczość
Dokładna konfiguracja różni się w zależności od produktu i sposobu wdrożenia. Niektóre systemy są połączone z modułami obsługi technicznej, zarządzania zapasami lub zasobami, podczas gdy inne obsługują te procesy w oddzielnych aplikacjach. Należy porównać zakres działania, przepływ danych i podział odpowiedzialności w poszczególnych systemach, zamiast opierać się wyłącznie na nazwie produktu.
MES a ERP: na czym polega różnica?
System planowania zasobów przedsiębiorstwa (ERP) obejmuje procesy biznesowe, takie jak zaopatrzenie, finanse, gospodarka magazynowa i planowanie. System MES skupia się na realizacji produkcji. Dzięki integracji plany biznesowe i sprawozdawczość mogą wykorzystywać rzeczywiste wyniki z hali produkcyjnej.
Granice tych obszarów mogą się pokrywać. Niektóre rozwiązania ERP oferują rozbudowane funkcje produkcyjne. Przed wdrożeniem systemu MES należy ustalić, które wymagania spełnia już obecny system, a w jakich obszarach brakuje danych operacyjnych lub wsparcia procesowego.
| Porównanie | ERP | System MES |
|---|---|---|
| Główny cel | Zasoby biznesowe i transakcje | Realizacja na hali produkcyjnej |
| Przykładowe rekordy | Zamówienia, zapotrzebowanie na materiały, koszty | Stan działania, zdarzenia, historia partii |
| Przykład zastosowania | Zaplanuj i rozlicz zamówienie | Zapisz, w jaki sposób zrealizowano zamówienie |
MES a OEE: system a wskaźnik wydajności
Wskaźnik ogólnej efektywności sprzętu (OEE) jest wskaźnikiem opartym na dostępności, wydajności i jakości. Oprogramowanie do monitorowania wskaźnika OEE mierzy te czynniki i pomaga zespołom w analizie przyczyn strat. System MES obejmuje realizację produkcji w szerszym zakresie, w tym takie funkcje, jak śledzenie zamówień i historia materiałów.
Jeśli w pierwszej kolejności konieczne jest zrozumienie przyczyn przestojów maszyn, monitorowanie wskaźnika OEE może stanowić przydatny punkt wyjścia. Jeśli konieczne jest również powiązanie operacji z materiałami i wynikami jakościowymi, należy ocenić odpowiednie możliwości systemu MES.
MES a MOM: jaki jest między nimi związek?
Zarządzanie operacjami produkcyjnymi (MOM) opisuje szeroko pojęte zarządzanie operacjami produkcyjnymi, w tym produkcją, jakością, konserwacją i gospodarką magazynową. Termin MES odnosi się do oprogramowania służącego do realizacji produkcji. Dostawcy używają tych terminów w różny sposób, dlatego warto porównać zakres procesów i możliwości, zamiast opierać się wyłącznie na nazwie produktu.
Jakie są zalety oprogramowania MES?
System MES umożliwia szybsze udostępnianie informacji dotyczących produkcji oraz ogranicza konieczność wielokrotnego ręcznego wprowadzania danych dzięki ich gromadzeniu bezpośrednio u źródła. Zintegrowana historia materiałów i procesów pomaga zespołom ds. jakości w badaniu problemów, natomiast dane dotyczące realizacji pozwalają zespołom produkcyjnym na porównywanie planów z rzeczywistymi wynikami.
Wyniki należy porównywać z wartościami odniesienia. Przydatnymi wskaźnikami mogą być: czas zgłoszenia, czas potrzebny na pobranie historii partii, kompletność danych oraz skuteczność realizacji zamówień. Podczas porównywania wyników należy uwzględnić zmiany w asortymencie produktów, obciążeniu produkcyjnym oraz definicjach wskaźników.
Jakie są ograniczenia systemu MES?
Oprogramowanie samo w sobie nie naprawia sprzętu ani nie koryguje błędnych danych podstawowych. Raport dotyczący przestoju nadal wymaga, aby ktoś zbadał przyczynę i podjął odpowiednie działania. Brakujące zapisy dotyczące materiałów również ograniczają przydatność genealogii produktu.
W związku z tym wdrożenie wymaga jasnych zasad gromadzenia danych, dbania o ich dokładność oraz reagowania na odchylenia. Należy określić, kto korzysta z poszczególnych raportów i jakie decyzje one wspierają. Pulpit analityczny ma ograniczoną wartość, jeśli nikt nie jest odpowiedzialny za podjęcie kolejnych działań.
Czy system MES zastępuje systemy sterowania maszynami?
System MES zazwyczaj współpracuje z warstwą automatyki i wykorzystuje jej dane. Nie zastępuje on funkcji sterowania maszyną ani funkcji bezpieczeństwa realizowanych przez sterowniki i dedykowane systemy bezpieczeństwa. Zakres odpowiedzialności każdej z warstw powinien być jasno określony w projekcie systemu.
MES a SCADA: na czym polega różnica?
System nadzoru i gromadzenia danych (SCADA) Systemy te skupiają się na monitorowaniu i nadzorowaniu urządzeń oraz procesów. System MES koncentruje się na realizacji produkcji: zleceniach, operacjach, materiałach, dokumentacji jakościowej i wynikach produkcji. W wielu zakładach systemy SCADA i MES współpracują ze sobą, przy czym istnieją jasno określone granice w zakresie sterowania, gromadzenia danych i podejmowania decyzji operacyjnych.
System SCADA nie zapewnia automatycznie kontekstu związanego z zleceniami, partiami czy genealogią, którym może zarządzać system MES, natomiast system MES nie zastępuje funkcji sterowania ani funkcji bezpieczeństwa. Wybór odpowiedniej architektury zależy od procesu, źródeł danych oraz wymaganego czasu reakcji.
Jak producent powinien przygotować się do wdrożenia systemu MES?
Wybierz problem operacyjny i początkowy obszar produkcji. Określ, w jaki sposób będziesz mierzyć postępy.
Należy dokumentować standardowe operacje oraz sytuacje wyjątkowe, w tym poprawki, zamiany materiałów i zmiany w zamówieniach.
Zidentyfikuj źródła danych na różnych urządzeniach, interfejsach operatorskich i podłączonych systemach biznesowych.
Należy uzgodnić zakres obowiązków działu IT, uprawnienia użytkowników oraz sposób funkcjonowania środowiska produkcyjnego w przypadku przerw w łączności.
Przed uruchomieniem systemu należy przetestować rzeczywiste scenariusze z udziałem operatorów oraz określić kryteria akceptacji.
Ile kosztuje oprogramowanie MES?
Koszt systemu MES zależy od zakresu oprogramowania, liczby stanowisk roboczych lub lokalizacji, prac integracyjnych oraz gotowości sprzętu. Budżet powinien obejmować oprogramowanie, sprzęt, wdrożenie, szkolenia oraz bieżące wsparcie techniczne. Należy porównać całkowity koszt w tym samym okresie i przy takim samym zakresie.
W przypadku wdrożeń międzynarodowych należy sprawdzić walutę, w której sporządzono ofertę, zasięg usług w danym regionie oraz wszelkie prace specyficzne dla danej lokalizacji. Wspólna platforma oprogramowania nie oznacza, że każdy zakład ma ten sam proces, tę samą infrastrukturę lub ten sam nakład pracy związany z wdrożeniem.
Jak długo trwa wdrożenie systemu MES?
Nie ma jednego harmonogramu, który miałby zastosowanie do każdego projektu MES. Projekt pilotażowy dotyczący danych maszynowych, pierwsze uruchomienie w środowisku produkcyjnym oraz wdrożenie w całym zakładzie to różne etapy realizacji projektu. Na harmonogram wpływają zakres projektu, integracje, gotowość danych oraz czas przeznaczony na testy i szkolenia.
Oceniając proponowany harmonogram, należy zapytać, co będzie gotowe do działania na końcu, kiedy rozpocznie się realizacja oraz jakie warunki wstępne musi zapewnić producent. W przypadku wielu lokalizacji należy odróżnić wdrożenie początkowe od późniejszych etapów wdrażania i lokalnych dostosowań.
Jak porównuje się rozwiązania MES?
Poproś dostawców o zaprezentowanie rzeczywistego scenariusza produkcyjnego, uwzględniającego sytuacje wyjątkowe, takie jak przeróbki lub nieprawidłowy materiał. Sprawdź, które funkcje są zawarte w pakiecie, które wymagają dodatkowych modułów oraz w jaki sposób zapewniona zostanie obsługa integracji i bieżących zmian.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące MES
Czy system MES może działać bez systemu ERP?
Tak, o ile wymagane informacje są dostępne z innych źródeł lub zostały wprowadzone do systemu MES. Integracja z systemem ERP stanowi raczej metodę wymiany danych, a nie warunek konieczny do funkcjonowania systemu MES.
Czy wszystkie dane MES muszą pochodzić bezpośrednio z maszyn?
Nie. System MES może łączyć automatyczne odczyty z raportami sporządzanymi przez operatora. Należy określić, które informacje mogą być rejestrowane automatycznie, a które wymagają ręcznego wprowadzenia lub potwierdzenia.
Czy system MES nadaje się dla mniejszych producentów?
Wielkość firmy to tylko jeden z czynników, które należy wziąć pod uwagę. Istotne znaczenie mają również złożoność procesów, wymagania dotyczące identyfikowalności oraz koszty obecnego sposobu działania. Zakres należy dostosować do konkretnych potrzeb operacyjnych.
Czy system ERP może obejmować funkcje MES?
Niektóre platformy ERP oferują funkcje związane z produkcją, a niektóre organizacje korzystają z powiązanych funkcji MES w ramach produktu ERP. Nie oznacza to jednak, że każde wdrożenie systemu ERP jest równoznaczne z wdrożeniem systemu MES. Należy sprawdzić, czy system obsługuje realizację produkcji, gromadzenie danych w czasie rzeczywistym, instrukcje robocze, dokumentację jakościową oraz historię pochodzenia materiałów w danym procesie.
Czy system MES gwarantuje poprawę wskaźnika OEE?
Nie ma jednego uniwersalnego sposobu na poprawę, który sprawdzałby się w każdym przypadku. Dane z systemu MES mogą pomóc w zidentyfikowaniu strat, ale wyniki zależą również od podjętych działań i warunków produkcji.
Zapoznaj się z tymi funkcjami w systemie Accevo MES
Szukasz oprogramowania dla swojego zakładu? Dowiedz się więcej Funkcje systemu Accevo MES, integracja systemów ERP z maszynami oraz proces definiowania zakres wdrożenia.