Cos'è il MES (Manufacturing Execution System)?
Il software MES consente di monitorare, tracciare, documentare e controllare il processo di produzione dei beni, dalle materie prime ai prodotti finiti.
Panoramica del sistema di esecuzione della produzione
Un sistema di esecuzione della produzione, o MES, è un sistema software completo e dinamico che monitora, traccia, documenta e controlla il processo di produzione dei prodotti, dalle materie prime ai prodotti finiti. Fornendo un livello funzionale tra i sistemi di pianificazione delle risorse aziendali (ERP) e i sistemi di controllo dei processi, un MES fornisce ai responsabili decisionali i dati necessari per rendere più efficiente la produzione degli impianti.
Indipendentemente dalle dimensioni di un'operazione, un MES può contribuire alla produttività e alla redditività complessive facendo sì che il processo di fabbricazione sia guidato dalle informazioni.
Queste industrie regolamentate beneficiano in particolare di un MES:
Farmaceutica
Generi alimentari e bevande
Dispositivi medici
Aeronautica e aerospaziale
Defense
Biotecnologie
Ciò è dovuto al fatto che le imprese regolamentate devono attenersi a norme rigorose per garantire la conformità alla tracciabilità. Essi devono garantire che siano predisposte procedure adeguate per la costruzione di prodotti conformi, che tali procedure siano documentate e che i prodotti risultanti possano essere facilmente richiamati, se necessario.
Un MES è essenziale per ottenere prestazioni ottimali in un ambiente di produzione competitivo e in rapida evoluzione. Un rapporto Fortune Business Insights afferma che "il mercato globale del MES dovrebbe crescere a 41,78 miliardi di dollari entro il 2032". Questa crescita è trainata dall'aumento dell'uso dell'automazione industriale nelle industrie di processo e discrete, dalla crescente necessità di conformità alle normative e dal basso costo di implementazione dei sistemi di esecuzione della produzione.
I cinque principali vantaggi del MES
I sistemi di esecuzione della produzione tengono traccia di un'enorme quantità di dati, producendo insight in tempo reale che possono massimizzare l'efficienza della produzione e risparmiare sui costi. Tra gli altri vantaggi di un MES figurano:
- Miglioramento del controllo di qualità: poiché le informazioni sul controllo di qualità vengono trasmesse in tempo reale, le aziende con un MES possono arrestare immediatamente la produzione non appena vengono individuati i problemi. In questo modo si riducono i rifiuti, gli scarti, le eccedenze e la rilavorazione.
- Tempi di operatività aumentati: un MES genera programmi di produzione realistici bilanciando le risorse del personale, del materiale e delle attrezzature. Integra pianificazione e manutenzione per massimizzare il flusso dei prodotti e l'utilizzo degli asset. Tutto ciò aumenta i tempi di operatività e migliora l'efficacia complessiva dell'equipment (OEE).
- Inventario ridotto: un sistema di esecuzione della produzione aggiorna i record di inventario con nuovi materiali di produzione, scarto e non conformità, in modo che i reparti di acquisto, spedizione e schedulazione sappiano esattamente quale materiale è disponibile in qualsiasi momento. Ciò riduce lo stock just-in-case e lo stock work in progress (WIP), con un risparmio in termini di produzione, trasporto, immagazzinamento e monitoraggio dello stock.
- Area di produzione non cartacea: eliminare le pratiche cartacee significa ridurre le possibilità di errore umano. Ciò significa anche che i dati registrati dall'area di produzione sono immediatamente disponibili per i responsabili decisionali in tutti i sistemi integrati.
- Migliore tracciabilità e genealogia dei prodotti: un MES segue l'intero ciclo produttivo dall'inizio alla fine, raggruppando le parti finali o i lotti con i dati di produzione corrispondenti. Questi dati consentono una migliore conformità normativa per i produttori che devono conformarsi alle normative governative o di settore.
Caratteristiche di base del MES
Nel 1997, Manufacturing Enterprise Solutions Association International, o MESA, ha definito le 11 funzioni principali del sistema di esecuzione della produzione. Sebbene il modello MESA-11 si sia evoluto nel tempo, queste 11 funzioni di base originali forniscono la base per eseguire quasi qualsiasi tipo di impianto e sono parte integrante dei sistemi di esecuzione della produzione di oggi. Si tratta di:
Allocazione e stato delle risorse: utilizzare dati in tempo reale per tracciare e analizzare lo stato delle risorse (comprese macchine, materiali e manodopera) per apportare adeguamenti alle allocazioni.
Operazioni/programmazione dettagliata: ottimizzare le prestazioni mediante la programmazione, la tempistica e le attività di sequenziamento in base alle priorità e alla capacità delle risorse.
Smistamento delle unità di produzione: gestisci il flusso dei dati di produzione in tempo reale per effettuare facilmente adeguamenti rapidi e calcolati nel dispacciamento della produzione.
Controllo dei documenti: gestire e distribuire i documenti (comprese le istruzioni di lavoro, i disegni, le procedure operative standard, i batch record e altro ancora) in modo che siano accessibili e modificabili.
Raccolta e acquisizione di dati: monitora e raccogli dati in tempo reale su processi, materiali e operazioni e utilizzali per migliorare il processo decisionale e aumentare l'efficienza.
Gestione del lavoro: tieni traccia in modo più efficiente di programmi, qualifiche e autorizzazioni dei lavoratori.
Gestione della qualità: tenere traccia degli scostamenti e delle eccezioni di qualità per migliorare la gestione del controllo di qualità e la documentazione.
Gestione dei processi: gestire l'intero processo di produzione, dal rilascio dell'ordine ai prodotti finiti. Acquisisci informazioni approfondite sui colli di bottiglia e sui punti che influiscono sulla qualità, creando al contempo una tracciabilità completa della produzione.
Gestione della manutenzione: utilizzare i dati del MES per identificare potenziali problemi relativi alle attrezzature prima che si verifichino. Può anche essere utilizzato per regolare i programmi di manutenzione di attrezzature, utensili e macchine per ridurre i tempi di inattività e aumentare l'efficienza.
Tracciamento e genealogia dei prodotti: monitora il progresso dei tuoi prodotti e la loro genealogia per un processo decisionale informato. Avere i dati della storia completa di un prodotto è estremamente utile per i produttori che devono rispettare le normative governative o di settore.
Analisi delle prestazioni: confronta risultati e obiettivi per identificare i punti di forza e di debolezza nell'intero processo e utilizzare tali dati per rendere i sistemi più efficienti.
L'evoluzione degli standard MES
Alla fine degli anni '90, l'International Society of Automation sviluppò lo standard ISA-95. Mentre il modello MESA-11 si concentra sulle principali funzioni MES, ISA-95 fornisce un modello per definire e integrare le attività tra sistemi aziendali e di controllo. Standardizzando la terminologia, ISA-95 facilita la comunicazione efficace tra le parti interessate, come i fornitori e i produttori. I modelli coerenti riducono anche il rischio di errore quando si integrano i siti di produzione con i sistemi aziendali.
ISA-95 definisce l'interfaccia tra controllo e funzioni aziendali per creare livelli di tecnologia e processo aziendale. Un modello semplificato di tale gerarchia pone i sistemi di esecuzione della produzione al livello tre, tra pianificazione aziendale e logistica e sistemi di controllo dei processi:
Livello 4: ERP (pianificazione aziendale e logistica)
Livello 3: MES (gestione delle operazioni di produzione)
Livello 2: sistemi di controllo del processo (controllo partita)
Livello 1: Sistemi di controllo del processo (controllo continuo)
Livello 0: sistemi di controllo del processo (controllo discreto)
Integrazione di ERP e MES
Nell'ambiente manifatturiero odierno, non si tratta di MES rispetto a ERP. Insieme, MES ed ERP offrono chiarezza operativa che nessuno dei due sistemi è in grado di fornire da soli.
ERP si concentra sulla creazione e la gestione delle pianificazioni delle divisioni. Ciò include la produzione, l'utilizzo del materiale, la consegna e la spedizione, nonché la raccolta di informazioni sulla tua attività. I sistemi di esecuzione della produzione, invece, si concentrano sulla gestione e il monitoraggio delle operazioni di produzione e sul reporting sulle attività delle linee di produzione in tempo reale.
Insieme, un ERP e un MES creano un ecosistema integrato che offre una visione olistica di finanza, approvvigionamento, gestione della supply chain, logistica di produzione e altro ancora. La combinazione di tali informazioni aumenta l'agilità e fornisce dati solidi che migliorano le previsioni su qualsiasi aspetto, dalle vendite all'utilizzo degli asset, fino alla gestione della produzione.
I sistemi ERP forniscono i dati per determinare quali prodotti fabbricare, mentre un MES integra i dati ERP con le informazioni sull'area di produzione per determinare come produrre tali prodotti con meno rifiuti e più profitti.
Cloud MES: digitalizzazione delle operazioni dell'area di produzione
Sotto la spinta delle tecnologie avanzate, i sistemi di esecuzione della produzione si stanno evolvendo verso modelli orientati ai servizi, modulari e connessi.
La connettività cloud è la spina dorsale delle fabbriche intelligenti, consentendo a sistemi, dispositivi, prodotti e apparecchiature di produzione avanzati di interagire in modo autonomo. I dispositivi e i sensori IIoT (Industrial Internet of Things) in tutta la supply chain raccolgono e generano continuamente dati. Questa condivisione di dati in tempo reale consente alle fabbriche intelligenti di automatizzare flussi di lavoro migliori, personalizzare prodotti e servizi e diventare più intelligenti ed efficienti nel tempo.
Il software MES può anche aiutare i produttori a trarre vantaggio da una tendenza chiave nell'evoluzione dei sistemi di esecuzione della produzione: la produzione personalizzata. Invece della produzione di massa, la vostra fabbrica intelligente offre la personalizzazione di massa e soddisfa la domanda di prodotti meno costosi e altamente su misura con velocità e convenienza.
Mentre la personalizzazione rende la produzione più complessa, le tecnologie avanzate possono aiutare i sistemi di produzione a reagire e ruotare in tempo reale. L'intelligenza artificiale (AI) può migliorare l'efficienza della produzione, gestire la manutenzione predittiva e ridurre gli sprechi. Sfruttando le funzionalità di machine learning, le linee di produzione possono diventare sempre più intelligenti ed efficienti. Con la realtà virtuale (VR), i produttori possono simulare i processi e identificare potenziali miglioramenti. Possono inoltre integrare soluzioni di realtà aumentata (AR) per ridurre i tempi di inattività della produzione e ottimizzare le operazioni dell'area di produzione.
Tutte queste tecnologie e capacità avanzate rendono più facile per le aziende competere in un mondo digitale. Possono rispondere alla domanda in modo rapido e accurato con prodotti personalizzati che sono più bassi in termini di costi e di qualità.
Domande frequenti sui sistemi MES
Ottimizza l'esecuzione della produzione
Migliora la visibilità, l'utilizzo di asset e attrezzature e molto altro con il software MES.
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