Na skutek globalizacji rynku producenci muszą wykazać się najwyższą wydajnością, ponieważ na ich pozycję już ostrzą sobie zęby konkurenci z całego świata. Przetrwają tylko najsilniejsi, dlatego z zakładów produkcyjnych trzeba wycisnąć maksimum efektywności. Jeśli nie ogranicza się kosztów i nie poprawia wydajności, konkurencja jest zachwycona. Ale jak to zrobić?
W większości przedsiębiorstw analizuje się dane z obszaru produkcji, aby dowiedzieć się, jak przebiega ona w praktyce, i znaleźć punkty, w których konieczne są poprawki. Brzmi banalnie?
W epoce cyfrowych systemów sterowania w typowym zakładzie występują nierzadko setki sterowników programowalnych, napędów falownikowych i inteligentnych sterowników silników.
Natłok danych we współczesnej hali produkcyjnej jest przytłaczający i rodzi nowe wyzwania. Skąd mamy wiedzieć, które informacje są ważne – szczególnie kiedy szukamy istotnych faktów i potrzebujemy narzędzi analitycznych, aby zwiększyć produktywność, a przy tym nie chcemy zginąć w lawinie danych? I wreszcie, jak możemy szybko i efektywnie przygotowywać dane, nie tracąc niezliczonych roboczogodzin i unikając metody prób i błędów?
Odpowiedź: system MES
System MES (Manufacturing Execution System – system zarządzania produkcją) to pakiet oprogramowania, które po podłączeniu do różnych systemów zakładowych i biurowych pobiera istotne dane i przedstawia je w czytelnej formie w czasie rzeczywistym. Na ich podstawie możemy analizować wydajność, eksplorować dane oraz wykonywać kwerendy i tworzyć sprawozdania. Korzystając z systemu MES, jesteśmy w stanie wykrywać wąskie gardła, analizować przyczyny przestojów w produkcji i gospodarkę energetyczną, obliczać kluczowe wskaźniki wydajności, poznawać rzeczywisty przebieg poszczególnych prac, śledzić faktyczne koszty produkcji, a także wykonywać wiele innych zadań.
W zasadzie wszystkie przedsiębiorstwa mają jakąś postać systemu MES, nawet jeśli nie zdają sobie z tego sprawy, tyle że jego rolę pełnią zwykle tablice, notatniki i arkusze kalkulacyjne. Oczywiście nieformalnym systemom MES brakuje elastyczności, a w dodatku ich obsługa jest czasochłonna i kłopotliwa. Nie trzeba dodawać, że informacje stają się nieaktualne w chwili, kiedy zostaną zebrane i można przystąpić do ich analizy. Czy ktoś lubi podejmować decyzje, bazując na nieaktualnych danych?
Prawdziwy system MES sprawia, że wszystkie informacje składają się na pełny obraz, na podstawie którego można podejmować uzasadnione działania.
Jak wykorzystać zebrane dane?
W dziedzinie utrzymania ruchu możliwości jest wiele: z jednej strony redukcja kosztów, czasu i ryzyka, a z drugiej optymalizacja wydajności aktywów. Celem może być zmniejszenie kosztów konserwacji lub poprawa jej jakości. Być może czujemy, że nasze przedsiębiorstwo nie jest tak efektywne, jak mogłoby być, ale trudno znaleźć przyczynę takiego stanu.
System MES pozwala więc na lepsze poznanie zakładowej rzeczywistości oraz podejmowanie trafniejszych decyzji technicznych i organizacyjnych.
Załóżmy, że w ciągu roku w zakładzie występuje zarówno niedobór mocy produkcyjnych, jak i ich nadwyżka. W gorącym okresie można zrealizować tylko 80% zamówień i wtedy też potrzebna jest większa wydajność produkcyjna. Pytanie: czy lepiej zainwestować w nową linię, przenieść produkcję danego wyrobu do innego zakładu czy usprawnić proces technologiczny, aby lepiej wykorzystywać istniejące maszyny i urządzenia oraz uniknąć kosztów inwestycji?
Z kolei po sezonie popyt jest nikły, a tempo produkcji spada. Co więcej, w pierwszym okresie pracownicy nie mogą być nadmiernie obciążeni, a w drugim nie powinno się ich zwalniać. Jak więc zoptymalizować produkcję?
System MES może przyczynić się do osiągnięcia i przekroczenia zakładanych wskaźników wydajności, takich jak całkowita efektywność maszyn i urządzeń. W tym celu zapewnia on pełną wizualizację instalacji oraz dane w czasie rzeczywistym. Na podstawie tych informacji możemy udoskonalać strategie przedsiębiorstwa i podejmować uzasadnione decyzje służące poprawie wydajności i efektywności, a także sprzyjające oszczędnościom. Korzystając z takiego systemu, możemy dostrzec istotę procesów mimo natłoku szczegółowych danych, a następnie skoncentrować wysiłki na właściwych działaniach.
System systemowi nierówny
Kiedy zapadnie decyzja o zamianie tradycyjnych notatników i arkuszy kalkulacyjnych na system MES z prawdziwego zdarzenia, trzeba wybrać takie rozwiązanie, które sprawdzi się w danym przedsiębiorstwie.
Żadne dwa systemy MES nie są identyczne. Przy wyborze warto uwzględnić następujące kryteria:
- łatwa integracja,
- sprawna komunikacja,
- funkcje analityczne,
- zasoby i wsparcie techniczne.
Łatwa integracja
Wybierając platformę MES, warto kierować się prostotą. Korzystnie jest wybrać producenta oprogramowania, który oferuje jeden produkt i jedną platformę, w ramach której wszystkie składniki są zintegrowane i konfigurowane łącznie. To o wiele lepsze niż zestaw mniejszych platform lub „pakiet” produktów. Integracja luźno powiązanych pakietów oprogramowania i zarządzanie nimi może nie być łatwa, szczególnie kiedy producent wyda nową wersję jednego składnika pakietu.
Równie ważne jest, aby wybrane oprogramowanie MES było zaprojektowane z uwzględnieniem interesów działu informatycznego. Kiedy system MES nie wpływa na pracę systemów biznesowych, informatycy są szczęśliwsi, co jest nie bez znaczenia dla efektywnej pracy zakładu.
Sprawna komunikacja
W większości przedsiębiorstw funkcjonuje cała plejada starych i nowych programów i urządzeń od różnych dostawców. Najlepsze systemy MES można bez problemu podłączyć do produktów automatyki wielu producentów. Wdrożenie systemu MES nie powinno przecież pociągać za sobą wymiany systemu produkcyjnego – oprogramowanie MES musi być uniwersalnym rozwiązaniem. Warto więc znaleźć taki system MES, którego funkcjonalność nie ogranicza się do systemów lub urządzeń określonego producenta.
Nasz system MES powinien doskonale radzić sobie z łączeniem danych z odmiennych źródeł ze wszystkich składników systemu produkcyjnego, a także z różnymi rodzajami źródeł danych – nawet z plikami zawierającymi dane wpisane ręcznie w trybie off-line. Ponadto warto zadbać o otwartość systemu MES, która powinna umożliwiać podłączenie go do systemu rozliczeń finansowych i innych składników systemu ERP.
Funkcje analityczne
Podjęliśmy już decyzję o wdrożeniu systemu MES i nie możemy się doczekać, kiedy na monitorach będą dostępne istotne dane, a odtąd lepiej uzasadnione działania zapewnią świetne wyniki finansowe… Następny etap ma kluczowe znaczenie: nie dajmy się zwieść technice. Nasz system MES nie powinien wymagać długotrwałej eksploracji danych, zanim będą one gotowe do analizowania.
Niektóre firmy proponują następującą usługę: po kilkumiesięcznym gromadzeniu danych przeanalizują je i opracują raport ze wskazaniem sugerowanych zmian w procesie. Niestety po ich wdrożeniu klient wraca do linii startowej – bazuje na arkuszach kalkulacyjnych, notatnikach i nieaktualnych informacjach.
Z kolei inne firmy zapewniają szybsze analizowanie danych i tworzenie raportów przez klienta, ale do celów analiz dane muszą zostać wcześniej w dużym stopniu opracowane, przefiltrowane itd. Zresztą nie zależy nam przecież tylko na jednym raporcie. W rzeczywistości potrzebujemy danych, aby na ich podstawie tworzyć zestawienia i wykresy, nie zaczynając każdej analizy od żmudnego przygotowywania danych.
Krótko mówiąc, w systemie MES powinien być dostępny tryb łatwej obsługi. Rozwiązanie to musi być tak intuicyjne, aby użytkownicy efektywnie korzystali z jego funkcji, nawet nie zastanawiając się, jak ich używać. Zamiast tracić uwagę na manipulowanie danymi – jak przygotować podsumowania, zestawienia dzienne, których kolumn użyć itp., użytkownicy od razu zajmują się analizą. Załóżmy, że chcemy przeanalizować wydajność pakowarek. Czy nie byłoby wspaniale, gdyby można było przejrzeć dane według zmiany i rodzaju opakowania, aby stwierdzić, czy przestoje występują na pierwszej czy na trzeciej zmianie, przy opakowaniach z 12 czy 24 produktami, a może kiedy te kryteria występują łącznie? W dobrym systemie MES zajmuje to pięć minut.
Warto więc postawić na takie oprogramowanie MES, które umożliwia samodzielne analizowanie danych w czasie rzeczywistym, w jednym systemie, bez użycia odrębnych programów narzędziowych lub aplikacji innych producentów. Takie rozwiązanie gwarantuje najszybszy dostęp do tych informacji, które są potrzebne do podejmowania decyzji.
Ponadto system MES powinien umożliwiać definiowanie własnych wskaźników, np. całkowitej efektywności maszyn i urządzeń. Chociaż używanie tego wskaźnika jest normą w zakładach przemysłowych, w każdym z nich nieco inaczej traktuje się przestoje, więc powinna być dostępna opcja indywidualnej konfiguracji wskaźników. Ogromną wartość ma możliwość przeglądania danych w sposób, który jest najodpowiedniejszy właśnie w naszym przedsiębiorstwie, ponieważ każdy zakład ma własne priorytety. System powinien zatem umożliwiać monitorowanie parametrów bez przekopywania się przez duże ilości danych. Jego zadanie polega na przedstawieniu najistotniejszych danych i wskazaniu głównych przyczyn nieefektywności. W rezultacie użytkownicy dokładnie wiedzą, co zrobić, aby optymalnie wykorzystać maszyny i urządzenia, a tym samym zadbać o konkurencyjność przedsiębiorstwa.
Zasoby i wsparcie techniczne
Wybór systemu MES to także wybór jego producenta. Warto więc sprawdzić, czy będzie on pomocny w bieżących i przyszłych działaniach przedsiębiorstwa na globalnym rynku. Jeśli nasze oprogramowanie można automatycznie zlokalizować – ustawić lokalną walutę, czas, język oraz wprowadzić inne lokalne dane stosownie do miejsca wdrożenia – oszczędzamy czas i pieniądze.
Producent systemu MES musi też być w stanie zapewnić wsparcie techniczne, szkolenia i dostępność produktów w miejscu instalacji – niezależnie od tego, czy chodzi o zakład w USA, Europie czy Azji.
Podsumowując, wybór właściwego systemu MES otwiera drogę do nowego sposobu wykorzystania danych: dostępne stają się informacje czasu rzeczywistego bezpośrednio z hali produkcyjnej, a decyzje podejmowane na ich podstawie są z pewnością uzasadnione.
Richard Witucki jest specjalistą ds. rozwiązań w amerykańskim centrum rozwoju systemów SCADA i MES firmy Schneider Electric.
Artykuł pod redakcją Michała Andrzejczaka
Autor: Richard Witucki
