System MES – na co zwrócić uwagę przy jego wyborze?

System MES (Manufacturing Execution System) to fundament nowoczesnej produkcji, oferujący realne korzyści – od zwiększenia efektywności operacyjnej po pełną kontrolę nad każdym etapem realizacji produkcji.

Właściwie dobrany system MES staje się kluczem do eliminacji przestojów, zwiększenia wydajności i pełnego wykorzystania potencjału produkcji.

Wdrożenie go w organizacji to jeden z najprostszych sposobów na efektywne zarządzanie zasobami przedsiębiorstwa, pod warunkiem jednak, że wybierzemy ten właściwy system. Na co należy więc zwrócić uwagę przy wyborze systemu?

Co w praktyce oznacza oprogramowanie MES (Manufacturing Execution System)?

Manufacturing Execution System oznacza system realizacji produkcji, który komunikuje i zarządza listą zadań do realizacji oraz zarządza zbieraniem danych produkcyjnych, integrując kluczowe operacje na poziomie hali produkcyjnej. Umożliwia precyzyjne monitorowanie i sterowanie procesami w czasie rzeczywistym, co przekłada się na dynamiczne dostosowywanie harmonogramów produkcyjnych do bieżących zasobów, optymalizację pracy maszyn i kontrolę jakości na poziomie operacyjnym.

Dzięki zaawansowanemu zarządzaniu zebranymi danymi produkcyjnymi MES staje się krytycznym elementem analityki operacyjnej, wspierając dokładną ocenę wskaźników wydajności (KPI), monitorowanie jakości oraz długoterminowe strategie optymalizacyjne, które są podstawą do wdrażania usprawnień zgodnie z filozofią Lean Manufacturing i TPM. Wdrożenie systemów MES może mieć różne stopnie złożoności, od podstawowych funkcji monitorowania i raportowania, po zaawansowane moduły integrujące wszystkie etapy produkcji, analizy predykcyjne i optymalizację zasobów w czasie rzeczywistym, tworząc spójny system zarządzania produkcją.

Jakie kluczowe funkcje i korzyści posiada system MES?

System realizacji produkcji powinien oferować szereg kluczowych funkcji, które wspierają całościową kontrolę procesów produkcyjnych, wpływając na wydajność produkcji i efektywne zarządzanie operacjami na hali produkcyjnej.

Monitorowanie procesu produkcji w czasie rzeczywistym – zbieranie i analizowanie danych operacyjnych na bieżąco, co umożliwia natychmiastowe reagowanie na nieprawidłowości, zmiany w obciążeniu maszyn i przestoje.

Śledzenie postępu i efektywności zadań produkcyjnych – rejestrowanie wyników na każdym etapie procesu produkcyjnego, co pozwala na optymalizację harmonogramów produkcji i pełną kontrolę nad realizacją zamówień.

Optymalizacja przepływu materiałów – ścisła kontrola nad dostępnością i rozmieszczeniem zasobów na hali produkcyjnej, co pozwala na eliminację opóźnień związanych z niedostępnością materiałów lub ich niewłaściwym rozlokowaniem.

Integracja z innymi systemami IT – połączenie z ERP, APS oraz innymi systemami, dzięki czemu dane przepływają bez zakłóceń i wspierają całościowy system zarządzania produkcją.

Analiza danych historycznych i raportowanie – gromadzenie danych z procesu produkcyjnego w celu generowania raportów i analiz wydajnościowych, co pozwala na podejmowanie decyzji w oparciu o dane.

Zarządzanie pracą maszyn i urządzeń – monitorowanie stanu technicznego maszyn i planowanie ich serwisu w celu ograniczenia nieplanowanych przestojów oraz zwiększenia ciągłości procesu produkcyjnego.

Wizualizacja procesów produkcyjnych – udostępnianie bieżących danych i wskaźników w formie graficznej na panelach operatorskich, co zapewnia intuicyjny dostęp do informacji o stanie produkcji bezpośrednio na hali produkcyjnej.

Funkcje systemu MES a efektywność produkcji

Oprogramowanie MES ma fundamentalny wpływ na efektywność produkcji, zapewniając bieżący nadzór nad procesem produkcyjnym i umożliwiając precyzyjne zarządzanie każdym aspektem produkcji w czasie rzeczywistym.

Dzięki MES przedsiębiorstwa mogą monitorować wydajność maszyn, czas cyklu, wykorzystanie zasobów oraz jakość wytwarzanych produktów na poziomie szczegółowości niemożliwym do osiągnięcia w tradycyjnych systemach zarządzania.

MES minimalizuje czas przestojów poprzez automatyczne alarmowanie o awariach i wsparcie utrzymania ruchu, co przyczynia się do zwiększenia dostępności maszyn i ograniczenia strat.

Wysoka efektywność produkcji jest również wspierana przez funkcje automatyzacji harmonogramowania i dynamicznego dostosowywania zleceń w zależności od dostępności zasobów, co pozwala uniknąć nadprodukcji i marnotrawstwa materiałów. Poprzez ścisłą kontrolę parametrów jakościowych i integrację z systemami zarządzania jakością, MES zapewnia także zgodność produktów z normami, co eliminuje konieczność kosztownych poprawek i zwrotów.

Bieżące śledzenie produkcji w toku

System MES (Manufacturing Execution System) to kluczowe narzędzie do bieżącego śledzenia produkcji w toku, które umożliwia firmom uzyskanie pełnej kontroli nad procesami wytwórczymi i może obniżyć koszty produkcji. Dzięki precyzyjnym danym zbieranym w czasie rzeczywistym możliwe jest nie tylko monitorowanie postępu poszczególnych zleceń, ale również natychmiastowe identyfikowanie wszelkich odchyleń czy problemów. Efektywne śledzenie produkcji pozwala na szybkie reagowanie na marnotrawstwo, przestoje maszyn czy nieefektywne wykorzystanie zasobów. Co więcej, szczegółowe raportowanie produkcji dotyczące aktualnego obciążenia linii produkcyjnych i dostępności zasobów umożliwiają realistyczną ocenę i planowanie zdolności produkcyjnych, co jest niezbędne do terminowej realizacji zamówień i utrzymania konkurencyjności na rynku.

Kontrola jakości

System MES odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu jakości produkcji na każdym jej etapie. Dzięki kompleksowemu monitorowaniu i zbieraniu danych w czasie rzeczywistym możliwe jest zapewnienie pełnej identyfikowalności (traceability) wyrobów i procesów, precyzyjne śledzenie parametrów produkcyjnych i natychmiastowe wykrywanie wszelkich odchyleń od norm. Taka proaktywna i zintegrowana kontrola jakości minimalizuje ryzyko powstawania wadliwych produktów, co bezpośrednio przekłada się na obniżenie kosztów produkcji związane z brakami, poprawkami i reklamacjami. Dodatkowo skuteczna kontrola jakości wspiera optymalne wykorzystanie zdolności produkcyjnych, zapobiegając przestojom i nieefektywnemu wykorzystaniu zasobów spowodowanemu problemami jakościowymi, jednocześnie zwiększając zadowolenie klientów.

Możliwość integracji z systemem sterowania produkcją

Wysokiej klasy MES pozwala na integrację z innymi aplikacjami IT niezależnie od ich dostawcy. Import i eksport danych powinien mieć elastyczne możliwości konfiguracyjne, a interfejsy muszą obsługiwać pracę z różnorodnymi systemami, takimi jak ERP, APS, WMS, BI,CMMS itp. Istotne jest, aby system MES nie był jedynie narzędziem dedykowanym dla służb produkcyjnych, lecz stanowił integralny element w całym cyklu sterowania produkcją.

MES powinien wspierać nie tylko zarządzanie zleceniami produkcyjnymi na poziomie operacyjnym, lecz także dostarczać danych niezbędnych dla planowania produkcji, rozliczeń kosztów, kompletacji materiałów, zaopatrzenia, prewencji oraz działów technologicznych.

Poprzez ścisłą kontrolę linii produkcyjnych oraz możliwość monitorowania zleceń produkcyjnych, system MES może efektywnie wspomagać komunikację między działami i dostarczać spójnych, aktualnych informacji niezbędnych do podejmowania decyzji strategicznych w kontekście długoterminowej optymalizacji produkcji.

Uptime systemu i jego wydajność w kontekście procesów realizacji produkcji

Systemy MES, z całej swej istoty, pracują w ruchu ciągłym. Uptime systemu MES i jego wydajność w kontekście procesów produkcyjnych, są więc kluczowe dla stabilności całego przedsiębiorstwa. Monitoring pracy, czy zarządzanie zasobami odbywa się online. Czasami wystarczy minimalna niedostępność systemu, aby doprowadzić do zaburzenia procesu produkcyjnego.

System MES wymaga niezawodności – nawet krótkotrwała niedostępność może zaburzyć proces produkcyjny, wpływając na wydajność produkcji i efektywność zarządzania zasobami przedsiębiorstwa. Ważnym aspektem przy wyborze systemu MES jest także częstotliwość odświeżania danych, sposób transmisji oraz ilość przesyłanych danych w jednej sesji.

Te parametry determinują, jak skutecznie system MES wspiera zarządzanie zleceniami produkcyjnymi i dostarcza aktualne informacje na poziomie operacyjnym. Dlatego warto zwrócić uwagę na zabezpieczenia wdrożone przez producenta, które minimalizują ryzyko zakłóceń w pracy systemu MES i gwarantują niezakłóconą ciągłość zarządzania zasobami przedsiębiorstwa oraz płynność procesu produkcyjnego.

Dokonywanie zmian

Nie zawsze system MES „uszyty” na miarę początkowych wymagań będzie w stanie wspierać proces produkcyjny przez cały jego cykl życia. Zarówno sposób prowadzenia procesu podstawowego, jak i procesów pomocniczych ulega zmianom wraz z wprowadzaniem nowych organizacji i technologii. System MES powinien oferować elastyczność umożliwiającą wprowadzanie zmian na dwóch poziomach: modelowania oraz zastosowania produkcyjnego.

Obejmuje to między innymi możliwość modyfikacji wyglądu panelu raportowego, aktualizacji transakcji systemowych oraz tworzenia i adaptacji interfejsów. Taka funkcjonalność pozwala na dostosowanie systemu MES do bieżących wymagań produkcyjnych i samo przyspieszenie zbierania danych z różnych stanowisk produkcyjnych, co wpływa na sprawność monitorowania i efektywność procesu zarządzania produkcją.

Środowisko raportowe systemów klasy MES

Środowisko raportowe w systemie MES to nie tylko narzędzie do generowania gotowych zestawień, lecz także kluczowy element wspierający śledzenie produkcji (traceability) i rejestrowanie historii powstawania produktów. Wysokiej klasy system MES zapewnia funkcje pozwalające na szczegółowe zarządzanie zebranymi danymi produkcyjnymi, co umożliwia monitorowanie i analizowanie wszystkich etapów produkcji, a co jest niezwykle istotne z punktu widzenia rejestrowania historii powstawania produktów. Dzięki temu możliwe jest dokładne odwzorowanie cyklu życia każdego produktu, od surowców po finalny wyrób, co jest szczególnie istotne w kontekście jakości i zgodności z wymaganiami audytowymi.

Obszary środowiska raportowego

Środowisko raportowe dzieli się na trzy główne obszary: monitorujące, analityczne i prezentacyjne (dashboardowe). Środowisko monitorujące umożliwia bieżącą kontrolę operacji produkcyjnych oraz parametrów produkcyjnych w czasie rzeczywistym, co wspiera natychmiastowe śledzenie produkcji i reagowanie na odchylenia. Środowisko analityczne pozwala na zaawansowaną analizę danych historycznych i odkrywanie trendów, co pomaga w identyfikowaniu wąskich gardeł oraz optymalizowaniu procesów.

Z kolei środowisko prezentacyjne oferuje dynamiczne dashboardy, umożliwiające wizualizację kluczowych wskaźników wydajności, które można dostosowywać do potrzeb użytkownika. Dla przedsiębiorstw, które potrzebują elastyczności, atutem jest możliwość tworzenia własnych raportów i kwerend na poziomie wyższym niż język baz danych, co pozwala na szybkie tworzenie i modyfikowanie zestawień zgodnie z indywidualnymi wymaganiami operacyjnymi.

Podłączenie do maszyn

Na etapie projektowania należy ustalić, jak daleko będzie posunięta i czy jest możliwa integracja z maszynami. Z maszynami, czyli z automatycznym interfejsem wymiany danych z obiektami systemu: sterowniki maszyn, aparatura KP, bazy danych itp. Bardzo często z trzeciego poziomu zarządzania przedsiębiorstwem (standard ISA 95) systemy MES bezpośrednio komunikują się z warstwą 1 czy 0. Tu nastąpił ogromny rozwój komunikacyjny między tymi warstwami

Systemy MES łączą się z aparaturą obiektową na wiele sposobów: baza danych, klient OPC, karty automatyki, mikroserwisy, układy I/O ze sterownikami PLC. Ten aspekt możliwości rozwoju MES jest szczególnie istotny w projektowaniu systemów autonomicznych przedsiębiorstwa. Nie wolno jednak zapominać również o wspomnianej wyżej integracji z całym systemem zarządzania przedsiębiorstwem.

Aplikacja mobilna

Coraz częściej dostęp do obiektów przedsiębiorstwa odbywa się poprzez różne aplikacje mobilne. System MES powinien udostępnić rejestrację, weryfikację, komunikację poprzez urządzenia zdalne. Jest to szczególnie istotne przykładowo przy produkcji wyrobów wielkogabarytowych, gdzie zaewidencjonowanie pobrania partii materiału lub wykonania określonych zleceń produkcyjnych wymaga podejścia operatora do terminalu zlokalizowanego niebezpośrednio przy jego stanowisku pracy.

Dzięki aplikacji mobilnej w XPRIMER.MES użytkownik w miejscu wykonywania czynności może ewidencjonować postęp procesów produkcyjnych, zarejestrować ilość wyprodukowaną, czynności pozaprodukcyjne, przestoje maszyn, ewidencjonować alokacje materiałów na maszynach czy zarządzać stanami magazynowymi materiału wydanego na produkcję.

Wdrożenie systemu MES

Proces wdrożenia MES to złożony proces, który wymaga precyzyjnego zaplanowania i dostosowania do specyfiki produkcyjnej zakładu. Pierwszym krokiem jest analiza potrzeb przedsiębiorstwa i określenie funkcji, które system MES ma wspierać – od monitorowania produkcji po integrację z systemami ERP i CMMS.

Kolejnym etapem jest przygotowanie infrastruktury technicznej oraz przeszkolenie personelu, aby system był w pełni wykorzystywany w codziennej pracy. Kluczowe jest także, aby w trakcie wdrożenia zadbać o sprawne zarządzanie danymi produkcyjnymi i śledzenie produkcji, co umożliwi dokładne odwzorowanie procesów w systemie MES i zapewni jego optymalną wydajność.

Praktyczne zastosowanie systemu MES w procesach produkcyjnych

System MES znajduje szerokie, praktyczne zastosowanie w procesie produkcyjnym, umożliwiając pełną kontrolę nad każdym etapem wytwarzania, od surowców po finalny produkt.

Dzięki funkcji monitorowania procesów produkcyjnych w czasie rzeczywistym MES pozwala na bieżące śledzenie parametrów operacyjnych i natychmiastowe wykrywanie odchyleń od założeń, co przekłada się na szybkie reagowanie na ewentualne problemy i ograniczenie ryzyka przestojów. Kiedy potrzeba pełnej kontroli nad każdym etapem produkcji i błyskawicznej reakcji na zmiany operacyjne, z pomocą przychodzi system MES, zapewniając bieżący nadzór, optymalizację zasobów oraz analizę danych w czasie rzeczywistym.

System MES zapewnia możliwość optymalizacji procesów produkcyjnych poprzez analizę zebranych danych, która wspiera identyfikację wąskich gardeł, lepsze wykorzystanie zasobów oraz dostosowanie harmonogramów do aktualnych potrzeb produkcyjnych. Dzięki temu MES staje się kluczowym narzędziem wspierającym efektywność, jakość oraz zdolność do adaptacji procesów produkcyjnych w dynamicznych warunkach przemysłowych.