System realizacji produkcji (ang. MES – Manufacturing Execution System) to oparte na oprogramowaniu rozwiązanie wykorzystywane w produkcji do monitorowania i kontrolowania maszyn na hali produkcyjnej. Głównym celem systemów MES jest śledzenie i dokumentowanie transformacji surowców w półprodukty i gotowe produkty w czasie rzeczywistym, z wykorzystaniem dostępu do bieżących danych z maszyn, czujników i od operatorów. Monitorowanie procesów produkcyjnych, a także zarządzanie produkcją, poziomami zapasów, śledzenia ruchów materiałów i zapewniania ich terminowej dostępności, systemy MES optymalizują procesy produkcyjne, zarządzanie zapasami i minimalizują opóźnienia w produkcji. Procesy produkcyjne są pod znacznie lepszą kontrolą, gdyż nie wymagają manualnego raportowania realizacji poszczególnych zadań.
Co więcej, system MES umożliwia podejmowanie decyzji na podstawie danych, dostarczając kompleksowych i dokładnych danych produkcyjnych, pozwalając organizacjom na ciągłe doskonalenie procesów i optymalizację wykorzystania zasobów (zgodni z Lean). Oprogramowanie MES dostarcza danych do wyliczania współczynnika Całkowitej Efektywności Wyposażenia (and. OEE – Overall Equipment Effectiveness), ważnego wskaźnika wykorzystywanego do monitorowania efektywności produkcji. Usprawnia przepływy pracy, automatyzując zadania i zapewniając informacje zwrotne w czasie rzeczywistym. Zwiększa też wydajność i produktywność hali produkcyjnej w zakładach produkcyjnych.
Dodatkowo ten system zarządzania umożliwia identyfikowalność i śledzenie, co ma kluczowe znaczenie dla wielu branż, w których obowiązują normy i przepisy. Identyfikowalność i śledzenie polega na gromadzeniu danych powstawania każdego półproduktu i wyrobu w całym procesie, od momentu wprowadzenia surowców do fabryki, do momentu wysyłki produktów końcowych do odbiorców.
Najważniejsze funkcje systemu MES
System zbiera dane z wielu źródeł, w tym maszyn, czujników, operatorów i innych systemów informacyjnych, takich jak systemy ERP lub systemy zarządzania cyklem życia produktu (PLM). Dane te mogą obejmować wskaźniki produkcji, statusy maszyn, poziomy zapasów, pomiary jakości i inne. System MES odgrywa ważną rolę w:
- integracji danych, które tworzą kompleksowy obraz aktualnego środowiska produkcyjnego,
- planowaniu produkcji uwzględniającym takie czynniki, jak priorytety zamówień, dostępne zasoby, wydajność maszyn i dostępność siły roboczej,
- integracji maszyn i urządzeń w celu monitorowania ich stanu, gromadzenia danych produkcyjnych i wymiany informacji,
- zarządzaniu zleceniami produkcyjnymi poprzez przypisywanie ich do operatorów lub stacji roboczych na podstawie harmonogramu, dostarczanie instrukcji, specyfikacji i niezbędnej dokumentacji, aby pomóc im w wykonywaniu zadań,
- zarządzaniu materiałami i zapasami dzięki śledzeniu ich przepływu w całym procesie produkcyjnym. System monitoruje poziomy zapasów, inicjuje zapotrzebowanie na materiały lub ich uzupełnianie i dba, by odpowiednie materiały były dostępne we właściwym czasie i we właściwych ilościach,
- wsparciu kontroli jakości poprzez rejestrowanie danych jakościowych, takich jak pomiary, inspekcje i wyniki testów, egzekwowanie procedur kontroli jakości i uruchamianie alertów lub powiadomień,
- analizie danych i raportowaniu w celu zapewnienia wglądu w czasie rzeczywistym i wskaźników wydajności. System generuje raporty, pulpity meldunkowe i wizualizacje, które pomagają kierownictwu i operatorom podejmować świadome decyzje i identyfikować obszary wymagające poprawy,
- integracji z systemami wyższego poziomu, takimi jak ERP, MIS, PLM i systemami zarządzania łańcuchem dostaw (SCM), w celu wymiany danych, synchronizacji informacji i dostosowania procesów produkcyjnych do ogólnych operacji biznesowych,
- Andon umożliwia kontrolę procesu produkcji i natychmiastowe przekazanie – za pomocą sygnałów świetlnych, dźwiękowych i powiadomień SMS / e-mail – informacji do odpowiednich jednostek organizacyjnych, o powstałym problemie, zatrzymaniu lub przestoju produkcyjnym.
Wyzwania związane z wdrażaniem systemu MES
Wdrożenie i obsługa Manufacturing Execution System może wiązać się z pewnym ryzykiem i wyzwaniami. Oto niektóre z nich:
- integracja danych: zapewnienie płynnej wymiany danych i synchronizacji między różnymi systemami może wymagać szeroko zakrojonych działań w zakresie dostosowywania, mapowania danych i integracji. Niespójności danych lub błędy podczas integracji mogą prowadzić do niedokładnych informacji i utrudniać skuteczne podejmowanie decyzji,
- zarządzanie zmianą: wdrożenie bezpapierowego (ang. paperless) systemu MES często wiąże się ze zmianami w procesach biznesowych, przepływach pracy i rolach w organizacji. Opór wobec zmian ze strony pracowników lub interesariuszy może stanowić wyzwanie i wpływać na przyjęcie systemu przez użytkowników,
- złożone wdrożenie: wprowadzenie MES może wymagać zaawansowanego planowania, konfiguracji, integracji z istniejącymi systemami i dostosowania zgodnie z istniejącymi procesami produkcyjnymi. Złożoność wdrożenia może prowadzić do opóźnień, przekroczenia budżetu i potencjalnych zakłóceń w fazie przejściowej,
- bezpieczeństwo danych: system MES obsługuje duże ilości wrażliwych danych produkcyjnych, w tym własność intelektualną, parametry procesów i informacje o jakości. Aby ograniczyć ryzyko ich utraty, należy wdrożyć solidne środki bezpieczeństwa, takie jak szyfrowanie danych, kontrola dostępu użytkowników i zabezpieczenia sieciowe.
Jakie są unikatowe cechy systemu MES?
W ostatnich latach system MES nabrał unikatowych cech, które otwierają te systemy na kilka trendów transformacji cyfrowej. Kształtuje to ewolucję systemów MES w ostatnich latach. Trendy te odzwierciedlają koncentrację branży na wykorzystaniu zaawansowanych technologii, łączności i analizy danych w celu poprawy wydajności, sprawności i podejmowania decyzji w operacjach produkcyjnych. Ich wdrożenie w systemach MES może zapewnić producentom przewagę konkurencyjną. Do tych cech należą:
- Systemy MES w chmurze zapewnia takie korzyści, jak skalowalność, elastyczność, niższe koszty infrastruktury i łatwiejszy dostęp do danych z wielu lokalizacji. Ułatwia także integrację z innymi aplikacjami opartymi na chmurze i umożliwia współpracę w czasie rzeczywistym,
- sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe stosowane w MES w celu automatyzacji podejmowania decyzji, optymalizacji procesów i umożliwienia przewidywania. Algorytmy AI mogą analizować dane historyczne, identyfikować anomalie, przewidywać wyniki produkcji i zalecać usprawnienia procesów,
- ulepszone interfejsy użytkownika i wizualizacja w postaci interaktywnych pulpitów nawigacyjnych, wizualizacji 3D, rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej są włączane w celu poprawy komfortu użytkowania i ułatwienia lepszego zrozumienia danych produkcyjnych,
- zgodność z przepisami i funkcje regulacyjne, będące odpowiedzią na rosnący rygor przepisów branżowych. Obejmują funkcje elektronicznego prowadzenia dokumentacji, ścieżki audytu, zarządzanie dokumentacją oraz zgodność z branżowymi normami i przepisami,
- integracja IIoT: system Manufacturing Execution System wykorzystuje przemysłowy internet rzeczy do gromadzenia danych z czujników, maszyn i podłączonych urządzeń w czasie rzeczywistym. Integracja ta pozwala na lepszą widoczność, analitykę predykcyjną, zdalne monitorowanie i optymalizację procesów,
- analiza dużych zbiorów danych do identyfikacji wzorców, korelacji i przydatnych spostrzeżeń. Pomaga to zoptymalizować produkcję, poprawić jakość i umożliwić konserwację predykcyjną,
- aplikacje mobilne umożliwiają dostęp do danych i funkcji w czasie rzeczywistym ze smartfonów i tabletów, poprawiając sprawność operacyjną i umożliwiając podejmowanie decyzji na bieżąco,
- integracja z systemami łańcucha dostaw, co pozwala na płynny przepływ informacji między systemami MES, ERP/MIS i SCM, umożliwiając lepszą widoczność łańcucha dostaw, planowanie popytu i synchronizację. Ułatwia to lepszą współpracę z dostawcami, klientami i partnerami logistycznymi.
System MES i przemysł 4.0
Idea Przemysłu 4.0 polega na wdrażaniu nowoczesnych technologii w przemyśle produkcyjnym. Zakłada integracje automatyki przemysłowej obecnej w maszynach z pracą obsługujących je operatorów. Oznacza to współdzielenie danych w procesie produkcji w czasie rzeczywistym, w celu zwiększania efektywność produkcji na hali oraz obniżania kosztów.
Twórcy tej idei podkreślają rolę tych elementów dla przemysłu przyszłości i wskazują jako kluczowe w nowoczesnym procesie produkcyjnym. Na podstawie analizy danych ze świata oceniono, że skuteczny przemysł przyszłości skupi się na współpracy pomiędzy firmami a całymi sektorami w celu optymalizacji procesów. Podkreśla się także, że powstaną systemy inteligentne ułatwiające podejmowania decyzji kierownikom.
Dlatego czwarta rewolucja przemysłowa dotyczy również zintegrowanych systemów ERP/MIS, które służą do zarządzania zasobami przedsiębiorstwa i są gotowe na procesowanie dużych ilości danych w czasie rzeczywistym. Te systemy informatyczne działają w ramach jednej wspólnej bazy danych współdzielonej przez wszystkie obszary firmy.
Warto podkreślić, że tzw. smart factories sprzyja pracownikom, bo przenosi powtarzalne czynności na maszyny oraz systemy i przez to wzmacnia potencjał świeżych pomysłów u ludzi, którzy mają więcej czasu na kreatywne zagadnienia. Dlatego warto już teraz postawić na rozwiązania, które wspierają ten koncept, czyli systemy MES i ERP. Dzięki temu firmy łatwiej mogą sprostać presji rynku i zachować przewagę konkurencyjną.
Integracja MES z ERP – czyli jeszcze bliżej przemysłu 4.0
Integracja MES z systemami ERP/MIS wydaje się być oczywistością, choć nie zawsze występuje. Jednak integracja obu systemów poszerza spektrum możliwość programu MES, który zasilany jest nowymi zleceniami powstałymi pierwotnie w ERP/MIS oraz ma za zadanie gromadzenie danych szczegółowych z hali produkcyjnej nt. wydajności maszyn i urządzeń. Z kolei system ERP/MIS przetwarza szerszy zakres danych o produkcji, jak i całym przedsiębiorstwie. W szczególności posiada on pełne dane do wykonania tzw. kalkulacji powykonawczej każdego zlecenia, co jest bardzo istotne w zarządzaniu zakładem poligraficznym.
Połączenie programu do zarządzania i kontroli produkcji z rozbudowanymi systemami biznesowymi jeszcze bardziej zbliża firmę do cyfrowej transformacji i przemysłu 4.0, oferując katalog wielowymiarowych korzyści.
Systemy MES w zakładach poligraficznych
Systemy MES działają już w polskich drukarniach i zakładach produkcji opakowań. Wdrożenia systemu MES w naszej branży nie są jeszcze powszechne, ale bardzo wiele zakładów pyta o nie, szczególnie w kontekście Przemysłu 4.0, na który obecnie pojawiły się dotacje z Unii Europejskiej.
Szczególnie ważne dla branży jest monitorowanie produkcji nie na poziomie manualnych systemów Start-Stop, które dostępne są w aktualnym systemie zarządzania produkcją, ale odczyt danych produkcyjnych bezpośrednio ze sterowników PLC lub podobnych i tu z pomocą przychodzi właśnie system MES.
Jako integrator dostarczamy klientom niezależny system Raion MES, który został już wdrożony w całości lub w części u producentów opakowań giętkich, a także opakowań z tektury litej.
Dla użytkowników systemu Optimus Dash MIS także posiadamy tzw. automatyczny panel meldunkowy Connect, który połączony jest z wbudowanym w maszynę sterownikiem PLC.
Na poniższym panelu meldunkowym użytkownik tylko inicjuje rozpoczęcie zadania, a resztę rejestracji odbywa się poprzez interakcję ze sterownikiem.
Zapraszamy do kontaktu w celu uzyskania informacji szczegółowych przez stronę: www.printsoftware.pl
Podsumowanie
Systemy informatyczne MES mogą być wdrażane i dostosowywane do specyficznych wymagań różnych branż. Podczas gdy podstawowe funkcje systemu MES pozostają spójne w różnych branżach, sposób ich zastosowania i specyficzne cechy mogą się różnić. MES oznacza system realizacji produkcji, a jednym z obszarów zastosowania jest branża poligraficzna.
Ze względu na ciągły trend do poprawy kontroli jakości, czasu produkcji, przestojów i mikroprzestojów można przewidywać, że ze wkrótce systemy MES będą powszechne. Obecnie rejestracja zadań odbywa się głównie przez terminale ręczne, ale jakość tych danych pozostawia wiele do życzenia, a obsługa manualna jest uciążliwa dla pracowników na produkcji. Dla nadzoru produkcji MES to ułatwienie podejmowania decyzji kierownikom.
System klasy MES przeznaczony dla obszaru produkcyjnego stanowi doskonałe rozwiązanie, bez względu na specyfikę branży. Z pewnością sprawdzi się w różnorodnych sektorach, w tym także w dziedzinie poligrafii. Kluczowe jest uwzględnienie przyszłych potrzeb zakładu już na etapie planowania działalności firmy. Na przykład system zarządzania produkcją dostosowany do potrzeb poligrafii powinien uwzględniać różnorodność używanych narzędzi oraz obsługiwać mikroprzestoje, które są powszechne w tego typu zakładach. Eliminacja błędów i podniesienie jakości procesów produkcyjnych przekładają się na obniżenie kosztów operacyjnych i efektywność produkcji, a przez to zwiększenie przychodów firmy, co umożliwia dalszy rozwój i ekspansję na rynku.
Głównym celem systemu zarządzania produkcją jest redukcja kosztów oraz maksymalizacja wydajności maszyn i zasobów ludzkich. Skutecznie zaplanowany system pozwala na precyzyjne rozdzielenie poszczególnych etapów produkcji, umożliwiając identyfikację potencjalnych problemów i optymalizację procesów. Możliwość rejestrowania historii powstawania produktów to kolejny bardzo istotny czynnik. Przy wyborze systemu zarządzania produkcją istotne jest zwrócenie uwagi na kompatybilność z różnymi urządzeniami oraz elastyczność w zakresie wprowadzania nowych zmiennych i rozszerzania funkcjonalności platformy. Warto także zapoznać się z normą ISA 95, gdzie podstawowe założenia tej normy dotyczą tworzenia interfejsów, zapewniających łączność z systemami sterowania.
