System Wspomagania Projektowania Procesu Wytwarzania MONACO, czyli jak działa nowoczesny MES.
MES (Manufacturing Execution System) to całościowy system do kompleksowego zarządzania oraz kontrolowania procesów produkcyjnych. Wykorzystywany jest w obszarze operacyjnego zarządzania produkcją jako narzędzie skutecznie wspierające zadania związane z planowaniem i kontrolowaniem procesów. MES to rodzaj interfejsu pomiędzy istniejącym systemem ERP a systemami automatyzacji procesów. System realizacji produkcji MES z jednej strony przyswaja dane z procesów produkcyjnych w celu dostarczenia przejrzystych informacji. Z drugiej strony, MES kontroluje realizację bieżącego planowania, uwzględniając informacje zwrotne z procesów produkcyjnych.
Wzajemna interakcja między systemami MES a ERP, odgrywa kluczową rolę w efektywnym zarządzaniu produkcją.
Jakie są cechy nowoczesnego systemu MES-a?
W przypadku rozwiązań MES-owych priorytetem jest poziom oczekiwań użytkowników w stosunku do aplikacji. System powinien spełniać następujące założenia:
- Niezawodność działania
- stały, nieprzerwany dostęp, zapewniający pełny wgląd w poszczególne etapy produkcji w czasie rzeczywistym.
- Elastyczność i płynność operacji
- dokładne odwzorowanie przebiegu procesu produkcyjnego, aby nie narażać się na straty.
- Wykorzystanie potencjału produkcyjnego.
- potencjał produkcyjny czyli maszyny, urządzenia, narzędzia i sami pracownicy. System MES powinien wspierać wykorzystanie tego potencjału.
- Procesy zarządzania oparte na MES.
- odpowiedź na pytanie, jak system MES odpowiadana na indywidualne potrzeby (operatora maszyny, szefa zmiany, kierownika produkcji w zakładzie, członka zarządu)?
Inny wyróżnik wartości stanowią funkcje MES:
- przydział i kontrola statusu zasobów produkcyjnych,
- harmonogramowanie operacji,
- zarządzanie zamówieniami,
- sterowanie obiegiem dokumentów,
- gromadzenie danych,
- zarządzanie zasobami ludzkimi,
- zarządzanie jakością,
- zarządzanie procesem,
- monitorowanie produkcji,
- śledzenie produktów,
- analiza wydajności.
Jak MONACO MES odpowiada na oczekiwania w stosunku do rozwiązań klasy Manufacturing Execution System?
Niezawodność działania.
Użytkownicy MES wysyłają do obszaru biznesowego tzw. niekrytyczne dane przy wykorzystaniu tzw. niekrytycznych aplikacji (aplikacje związane z modelowaniem procesów produkcyjnych czy aplikacje raportowe). Duże wolumeny danych, pochodzące z automatyki przemysłowej, połączone z częstą interakcją użytkowników, przesyłane są do obszaru biznesowego oraz do innych systemów wspierających produkcję, z którymi integruje się MES. Sprawność działania zakresu komunikacyjnego umożliwia monitorowanie produkcji i podejmowanie właściwych decyzji biznesowych.
Elastyczność i płynność operacji.
Właściwy sposób funkcjonowania systemu od strony ergonomii użytkowania, precyzyjnie określić można na podstawie ekranu pracy operatora. Wszystkie elementy – kolorystyka, użyte ikony, przyciski czy panele boczne – konfigurowalne są w łatwy sposób. Intuicyjny interfejs daje możliwości błyskawicznego pozyskiwania informacji podczas wykonywania codziennych procesów produkcyjnych. Każdy z operatorów na swoim stanowisku roboczym wyposażony zostaje w dedykowany dla niego ekran, odpowiadający realizowanemu procesowi produkcyjnemu czy konkretnej operacji w ramach tego procesu.
Aplikacja MONACO MES jest w pełni responsywna. Elastycznie dostosowuje się do rozdzielczości ekranu, a przez to może być wykorzystywana na różnych urządzeniach (urządzeniach mobilnych, panelach produkcyjnych, komputerach).
Kolejny istotny element to odzwierciedlenie specyfiki procesu produkcyjnego. Pozyskiwanie i przetwarzanie danych powinno odbywać się w ciągu kilku sekund – zapewniając przy tym wyraźny wgląd w poszczególne etapy produkcji w czasie rzeczywistym. Przedstawmy to zagadnienie na przykładzie. Jeżeli zespół operacja – stanowisko robocze, zakłada proces weryfikowania danych jakościowych, a dane te wprowadzane będą ręcznie, wówczas takie kroki procesowe mogą być odzwierciedlone na ekranie pracy operatora. System zatem przechodzi te etapy i odzwierciedla specyfikę działania operatora. Widzimy tu jednocześnie odzwierciedlenie specyfiki procesów biznesowych.
Uniwersalność systemu.
MONACO MES wspiera zarówno produkcję dyskretną jak i produkcję procesową. Metody zarządzania produkcją zależą od tego, czego oczekuje się w danej firmie produkcyjnej. Ergonomia użytkowania w MONACO MES zaczyna się już na poziomie zastosowania uniwersalnej terminologii. Wymagane funkcjonalności, wybierane w zależności od produkcji różne ekrany operatora, pozwalają na zaspokojenie potrzeb użytkownika różnego rodzaju produkcji.
Wykorzystanie potencjału produkcyjnego.
W MONACO MES wykorzystanie potencjału produkcyjnego rozpoczyna się już na etapie alokacji zasobów. Np. korzystając z planu produkcji, który przyszedł do systemu z ERP-a, możemy w krótkim horyzoncie czasowym, doprecyzować określone założenia. W ten sposób przydzielane są operacje do stanowisk roboczych. Proces przeprowadzić można zarówno ręcznie, poprzez użycie drug&drop na wykresie Gantta, jak i automatycznie, z użyciem zawartych w systemie heurystyk. W ten sposób doprecyzowujemy szczegóły, przydzielamy operacje do maszyny, planujemy zasoby ludzkie. Uwzględniamy aktualną dostępność, ewentualne problemy w postaci awarii i nadajemy priorytety. Możemy wprowadzić do systemu określone reguły, których system będzie przestrzegał.
Kolejną kwestię stanowi przydział pracowników do stanowisk roboczych. Kontrolując ich dostępność oraz specjalizację, czyli posiadane przez nich kwalifikacje i certyfikaty, system poprzez przydział pracowników do stanowisk roboczych będzie te aspekty również kontrolował. Jeżeli dana maszyna wymaga konkretnych uprawnień do pracy, to system może weryfikować, czy dany pracownik posiada odpowiednie uprawnienia. Wszystko to w otoczeniu skonfigurowanych wcześniej reguł biznesowych. Jeżeli któraś z reguł biznesowych może być złamana, to system w formie alertu może użytkownika o tym informować.
Integracja z automatyką.
W aplikacji MONACO MES możemy wyznaczyć sekwencję kroków, jaka będzie realizowana w systemie, ale również na linii produkcyjnej. Proces możemy wzbogacić w zasilanie odpowiednimi danymi z automatyki produkcyjnej. Informacje dotyczące realizacji produkcji są automatycznie pobierane bezpośrednio z maszyn, systemów logistyki wewnętrznej przedsiębiorstwa, systemów automatyki i przy udziale pracowników bezpośrednio zatrudnionych na produkcji czy w działach utrzymania ruchu i logistyki. Informacje te są następnie przetwarzane na potrzeby zarządzania halą produkcyjną w kokpicie produkcyjnym. Bezpośrednio z poziomu Monaco sterujemy (wydajemy rozkazy) na fizyczne urządzenie (maszynę, stanowisko) oraz monitorujemy działanie danego stanowiska. Dane są gromadzone, monitorowane i raportowane. Dzięki temu można wykluczyć pojawiające się błędy (np. pominięcie wykonania określonego odczytu np. jaka była temperatura na piecu o określonej godzinie czy załadowany błędny program). Mechanizm wspiera szereg protokołów komunikacji jak Modbus, Modbus TCP, Profibus, OPC. Nawet jeżeli dana maszyna posiada sterownik, który aktualnie nie jest obsługiwany, to istnieje potencjalna możliwości, aby taką obsługę dodać. W ten sposób, w połączeniu z systemem zaprojektowanym do kontroli i monitorowania poziomów jakości, system MES staje się decydującym narzędziem zarządzania produkcją.
Procesy zarządzania oparte na MES.
System MES wspierać może również działania zarządcze mające na celu doskonalenie procesu produkcyjnego i zapewnienia optymalnego wykorzystania zasobów w perspektywie długoterminowej. Wspierani mogą być użytkownicy na różnym szczeblu zaangażowania w proces produkcyjny. Każdy z nich może się posługiwać dedykowanym raportem i dedykowanymi aplikacjami analitycznymi, dostosowanymi do ich potrzeb informacyjnych. System MONACO MES pozwala na kompleksowe opracowanie i przeanalizowanie nowych wyrobów w rozproszonym środowisku użytkowników oraz telepracę w zakresie dostępnych zdolności produkcyjnych i możliwości technologicznych. Przekłada się to na szybkość, z jaką można dotrzeć do informacji, hierarchiczność analizy danych i przystępną formę prezentacji danych w raporcie. Forma raportu jest konfigurowalna, mamy możliwość dostosowania jej do naszych potrzeb.
Wykorzystanie algorytmów uczenia maszynowego.
Algorytmy uczenia maszynowego pozwalają sztucznej inteligencji nie tylko przetwarzać dane, ale także wykorzystywać je do uczenia się i zwiększania ich inteligencji, bez konieczności dodatkowego programowania. Model wykorzystywany jest następnie na linii produkcyjnej. Jeśli system zidentyfikuje odstępstwo od normy, pokazuje to w formie odpowiedniego komunikatu, sugerując jednocześnie typ problemu, który zaistniał. Użytkownik wówczas identyfikuje problem, określając, czy winny jest sam system czy inny element konfiguracji. Możliwe jest również takie skonstruowanie systemu, aby z automatu określał, jakie zdarzenie jakościowe zostanie zarejestrowane. Wówczas podejmuje się następne kroki, uznając produkt jako odpad lub rework.
Korzyści z wdrożenia systemu MES
Wdrożenie zaawansowanego systemu MES przynosi korzyści krótko- i długoterminowe. Do najczęściej wymienianych pozytywnych efektów, które można zaobserwować w perspektywie 12 miesięcy, należy poprawa efektywności i jakości produkcji. Skracamy czas nieplanowanych przestojów, uzyskujemy dostępne są od ręki, precyzyjne dane z produkcji. Uwolnienie mocy produkcyjnych, szybsze wprowadzanie nowych produktów na rynek, czy poprawa obsługi klienta to mierzalne korzyści, odnotowywane w ciągu pierwszych 2 lat od wprowadzenia zaawansowanego systemu zarządzania produkcją w organizacji. MES stanowi kluczowe narzędzie dla współczesnych przedsiębiorstw produkcyjnych, umożliwiając skuteczne planowanie i kontrolowanie procesów produkcyjnych.