Visão geral do sistema de execução da produção

Um sistema de execução de produção, ou MES, é um sistema de software abrangente e dinâmico que monitora, rastreia, documenta e controla o processo de produção de mercadorias — desde matérias-primas até produtos acabados. Fornecendo uma camada funcional entre o planejamento de recursos empresariais (ERP) e os sistemas de controle de processos, um MES fornece aos tomadores de decisão os dados necessários para tornar o chão de fábrica mais eficiente.

Não importa o tamanho de uma operação, um MES pode contribuir para a produtividade geral e rentabilidade, tornando o processo de fabricação orientado por informações.

Esses setores regulamentados se beneficiam particularmente de um MES:

• Indústria farmacêutica
• Alimentos e bebidas
• Dispositivos médicos
• Aeronáutica e aeroespacial
• Defesa
• Biotecnologia

Isso ocorre porque as empresas regulamentadas devem aderir a regulamentações rígidas para garantir a conformidade de rastreabilidade. Eles devem garantir que os procedimentos adequados estejam em vigor para a criação de produtos em conformidade, que esses procedimentos sejam documentados e que os produtos resultantes possam ser facilmente recuperados, se necessário.

Um MES é essencial para impulsionar o desempenho ideal no atual ambiente de produção competitivo e em rápida mudança. Um relatório da Fortune Business Insights afirma que "o mercado global de MES deverá crescer para US$ 41,78 bilhões até 2032". Esse crescimento está sendo impulsionado por um aumento no uso da automação industrial em processos e indústrias de produção, a crescente necessidade de conformidade regulatória e o baixo custo de implantação de sistemas de execução de manufatura.

Cinco principais benefícios do MES

Os sistemas de execução da produção rastreiam uma enorme quantidade de dados, produzindo insights em tempo real que podem aumentar a eficiência da produção e economizar custos. Outros benefícios de um MES incluem:

1. Controle de qualidade aprimorado: à medida que as informações de controle de qualidade são transmitidas em tempo real, as empresas com um MES podem interromper imediatamente a produção assim que os problemas forem identificados. Isso reduz desperdício, refugo, excessos e retrabalho.
2. Aumento do tempo produtivo: um MES gera cronogramas de produção realistas, equilibrando recursos de pessoal, material e equipamento. Ele integra programação e manutenção para maximizar o fluxo de produtos e a utilização de ativos. Tudo isso aumenta o tempo de atividade e melhora a eficácia geral do equipamento (OEE).
3. Estoque reduzido: um sistema de execução de produção atualiza os registros de estoque com novos materiais de produção, refugo e não conformidade, de modo que seus departamentos de compras, expedição e programação saibam exatamente qual material está sempre disponível. Isso reduz o estoque just-in-case e o estoque de material em processo (WIP), economizando em produção, transporte, armazenamento e monitoramento de estoque.
4. Área de produção sem papel: eliminar a papelada significa que há menos chance de erro humano. Isso também significa que os dados registrados da área de produção estão imediatamente disponíveis para os tomadores de decisão em todos os sistemas integrados.
5. Rastreamento e genealogia de produtos aprimorados: um MES segue todo o ciclo de produção do início ao fim, agrupando peças ou lotes finais com os dados de fabricação correspondentes. Esses dados permitem uma melhor conformidade regulatória para fabricantes que devem estar em conformidade com as regulamentações governamentais ou setoriais.

Principais recursos do MES

Em 1997, a Manufacturing Enterprise Solutions Association International, ou MESA, definiu as 11 funções centrais do sistema de execução da produção. Embora o modelo MESA-11 tenha evoluído ao longo do tempo, essas 11 funções centrais originais fornecem a base para executar quase qualquer tipo de fábrica e são parte integrante dos sistemas de execução de fabricação de hoje. São eles:

• Alocação e status de recursos: use dados em tempo real para rastrear e analisar o status dos recursos (incluindo máquinas, materiais e mão de obra) para fazer ajustes na alocação.
• Operações/programação detalhada: otimize o desempenho por meio de atividades de programação, cronograma e sequenciamento com base em prioridades e capacidade de recursos.
• Envio de unidades de produção: gerencie o fluxo de dados da produção em tempo real para fazer ajustes rápidos e calculados facilmente no despacho da produção.
• Controle de documentos: gerencie e distribua documentos (incluindo instruções de trabalho, desenhos, procedimentos operacionais padrão, registros de lote e muito mais) para que fiquem acessíveis e editáveis.
• Coleta e aquisição de dados: rastreie e colete dados em tempo real sobre processos, materiais e operações e use-os para melhorar a tomada de decisões e aumentar a eficiência.
• Gestão da mão de obra: controle as programações, qualificações e autorizações dos trabalhadores com mais eficiência.
• Gestão da qualidade: rastreie desvios e exceções de qualidade para melhorar a gestão e a documentação do controle de qualidade.
• Administração de processos: gerencie todo o processo de produção, desde a liberação da ordem até os produtos acabados. Obtenha insights sobre gargalos e pontos que afetam a qualidade e, ao mesmo tempo, crie rastreabilidade total da produção.
• Gerenciamento de manutenção: use dados do seu MES para identificar possíveis problemas de equipamento antes que eles aconteçam. Ele também pode ser usado para ajustar cronogramas de manutenção de equipamentos, ferramentas e máquinas para reduzir o tempo de inatividade e aumentar a eficiência.
• Rastreamento e genealogia de produtos: acompanhe o progresso de seus produtos e sua genealogia para tomar decisões fundamentadas. Ter os dados do histórico completo de um produto é extremamente útil para fabricantes que devem cumprir as regulamentações governamentais ou setoriais.
• Análise de desempenho: compare resultados e metas para identificar pontos fortes e fracos no processo geral e use esses dados para tornar os sistemas mais eficientes.

A evolução dos padrões MES

No final dos anos 90, a Sociedade Internacional de Automação desenvolveu o padrão ISA-95. Enquanto o modelo MESA-11 se concentra nas funções centrais do MES, o ISA-95 fornece um modelo para definir e integrar as atividades entre sistemas empresariais e de controle. Ao padronizar a terminologia, o ISA-95 facilita a comunicação eficaz entre as partes interessadas, como fornecedores e fabricantes. Modelos consistentes também reduzem o risco de erro ao integrar locais de fabricação com sistemas empresariais.

O ISA-95 define a interface entre controle e funções empresariais para criar níveis de tecnologia e processo de negócio. Um modelo simplificado dessa hierarquia coloca os sistemas de execução de produção no nível três – entre planejamento de negócios e sistemas de logística e controle de processos:

• Nível 4: ERP (planejamento empresarial e logística)
• Nível 3: MES (gerenciamento de operações de produção)
• Nível 2: sistemas de controle de processo (controle de lote)
• Nível 1: sistemas de controle de processo (controle contínuo)
• Nível 0: sistemas de controle de processo (controle discreto)

Integração entre MES e ERP

No ambiente de produção atual, não é um caso de MES versus ERP. Juntos, o MES e o ERP trazem clareza operacional que nenhum sistema pode fornecer por conta própria.

O ERP se concentra na criação e no gerenciamento de programações do centro. Isso inclui produção, uso de material, entrega e envio, bem como a coleta de informações sobre seu negócio. Por outro lado, os Manufacturing Execution Systems se concentram em gerenciar e monitorar operações de produção e gerar relatórios sobre as atividades da linha de produção em tempo real.

Juntos, um ERP e um MES criam um ecossistema integrado, oferecendo uma visão holística de finanças, procurement, gestão da cadeia de suprimentos, logística de produção e muito mais. A combinação dessas informações aumenta a agilidade e fornece dados robustos que melhoram a previsão de tudo, desde vendas até utilização de ativos e gestão de produção.

Os sistemas ERP fornecem os dados para determinar quais produtos fabricar, enquanto um MES integra dados ERP com informações da área de produção para determinar como produzir esses produtos com menos desperdício e mais lucro.

MES na nuvem: digitalização das operações da área de produção

Alimentados por tecnologias avançadas, os sistemas de execução da produção evoluem para se tornarem modulares, conectados e baseados em serviços.

A conectividade na nuvem é a espinha dorsal das fábricas inteligentes, permitindo que sistemas avançados de produção, dispositivos, produtos e equipamentos interajam de forma autônoma. Os dispositivos e sensores da IIoT (Internet das Coisas Industrial) em toda a cadeia de suprimentos coletam e geram dados continuamente. Esse compartilhamento de dados em tempo real ajuda as fábricas inteligentes a automatizar melhores fluxos de trabalho, personalizar produtos e serviços e crescer com mais inteligência e eficiência ao longo do tempo.

O software MES também pode ajudar os fabricantes a aproveitar uma tendência fundamental na evolução dos sistemas de execução de fabricação: produção personalizada. Em vez de produção em massa, sua fábrica inteligente fornece personalização em massa e atende à demanda por produtos menos caros e altamente adaptados com rapidez e acessibilidade.

Embora a personalização torne a produção mais complexa, as tecnologias avançadas podem ajudar os sistemas de produção a reagir e se adaptar em tempo real. A inteligência artificial (IA) pode melhorar a eficiência da produção, lidar com a manutenção preditiva e reduzir o desperdício. Aproveitando os recursos de machine learning, as linhas de produção podem se tornar cada vez mais inteligentes e eficientes. Com realidade virtual (VR), os fabricantes podem simular processos e identificar potenciais melhorias. E eles podem integrar soluções de realidade aumentada (AR) para reduzir o tempo de inatividade da produção e otimizar as operações da área de produção.

Todas essas tecnologias e recursos avançados tornam mais fácil para as empresas competirem em um mundo digital. Eles podem responder à demanda de forma rápida e precisa com produtos personalizados que são de menor custo e maior qualidade.

Perguntas frequentes