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Manager al lavoro sul tablet in fabbrica

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.

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Riepilogo 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 l 'ERP (Enterprise Resource Planning) e i sistemi di controllo dei processi, un MES fornisce ai responsabili decisionali i dati di cui hanno bisogno per rendere più efficiente la propria area di produzione.

Indipendentemente dalle dimensioni di un'operazione, il MES può contribuire alla produttività e alla redditività complessive rendendo il processo di produzione basato sulle informazioni.

Questi settori regolamentati beneficiano in particolare di un MES:

Ciò è dovuto al fatto che le società regolamentate devono rispettare normative 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 promuovere prestazioni ottimali in un ambiente di produzione competitivo e in rapida evoluzione. Un rapporto di Fortune Business Insights afferma che "il mercato globale del MES dovrebbe crescere fino a 41,78 miliardi di dollari entro il 2032". Questa crescita è guidata da un aumento dell'uso dell'automazione industriale nei processi e nelle industrie discrete, dalla crescente necessità di conformità normativa e dal basso costo di implementazione dei sistemi di esecuzione della produzione.

I cinque principali vantaggi del MES

I sistemi di esecuzione della produzione tracciano un'enorme quantità di dati, producendo informazioni in tempo reale che possono massimizzare l'efficienza della produzione e risparmiare sui costi. Tra gli altri vantaggi di un MES figurano:

  1. Miglioramento del controllo della qualità: poiché le informazioni sul controllo della qualità vengono trasmesse in tempo reale, le aziende con un MES possono arrestare immediatamente la produzione non appena vengono individuati problemi. Ciò riduce gli sprechi, gli scarti, le eccedenze e la rilavorazione.
  2. Aumento dei tempi di operatività: un MES genera programmi di produzione realistici bilanciando le risorse di personale, materiali e attrezzature. Integra la pianificazione e la manutenzione per massimizzare il flusso di prodotti e l'utilizzo degli asset. Tutto ciò aumenta i tempi di operatività e migliora l'efficacia complessiva delle apparecchiature (OEE).
  3. Riduzione dello stock: un sistema di esecuzione della produzione aggiorna i record di inventario con nuovi materiali di produzione, scarto e non conformi in modo che i reparti di acquisto, spedizione e schedulazione sappiano esattamente a che punto è il materiale in qualsiasi momento. Ciò riduce lo stock just-in-case e lo stock work in progress (WIP), risparmiando denaro su produzione, trasporto, stoccaggio e monitoraggio dello stock.
  4. Area di produzione senza carta: eliminare le pratiche burocratiche significa che c'è meno possibilità di errore umano. Significa inoltre che i dati registrati dall'area di produzione sono immediatamente disponibili per i responsabili decisionali in tutti i sistemi integrati.
  5. Migliore tracciabilità e genealogia del prodotto: un MES segue l'intero ciclo di produzione dall'inizio alla fine, raggruppando le parti o le partite finali con i dati di produzione corrispondenti. Questi dati consentono una migliore conformità normativa per i produttori che devono essere conformi alle normative governative o del settore.
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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 originali di base 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:

L'evoluzione degli standard MES

Alla fine degli anni ’90, la 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 l'impresa e i sistemi di controllo. Standardizzando la terminologia, ISA-95 semplifica la comunicazione efficace tra le parti interessate, come fornitori e produttori. 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 il controllo e le funzioni aziendali per creare livelli di tecnologia e processi aziendali. 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:

Integrazione di ERP e MES

Nell'ambiente manifatturiero di oggi, non si tratta di un caso di MES o ERP. Insieme, MES ed ERP offrono chiarezza operativa che nessuno dei due sistemi è in grado di fornire da solo.

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 propria attività. I sistemi di esecuzione della produzione, invece, si concentrano sulla gestione e il monitoraggio delle operazioni di produzione e sul reporting sulle attività della linea di produzione in tempo reale.

Insieme, un ERP e un MES creano un ecosistema integrato, offrendo una visione olistica di finanza, approvvigionamento, gestione della supply chain, logistica della produzione e altro ancora. La combinazione di queste informazioni aumenta l'agilità e fornisce dati solidi che migliorano le previsioni su ogni aspetto, dalle vendite all'utilizzo degli asset, fino alla gestione della produzione.

I sistemi ERP forniscono i dati per determinare quali prodotti produrre, mentre un MES integra i dati ERP con le informazioni sull'area di produzione per determinare come produrre quei prodotti con meno sprechi e più profitti.

Cloud MES: digitalizzazione della gestione operativa dei reparti produttivi

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 di produzione avanzati, dispositivi, prodotti e attrezzature 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 dei dati in tempo reale aiuta le fabbriche intelligenti ad automatizzare flussi di lavoro migliori, personalizzare prodotti e servizi e a crescere in modo più intelligente ed efficiente nel tempo.

Il software MES può anche aiutare i produttori a sfruttare una tendenza chiave nell'evoluzione dei sistemi di esecuzione della produzione: la produzione personalizzata. Invece della produzione di massa, la tua fabbrica intelligente fornisce 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 cambiare rotta in tempo reale. L'intelligenza artificiale (AI) può migliorare l'efficienza della produzione, gestire la manutenzione predittiva e ridurre gli sprechi. Sfruttando le capacità 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. E possono 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 rapidamente e con precisione con prodotti personalizzati che sono meno costosi e di qualità superiore.

FAQ

In che modo il MES migliora il controllo della qualità e la conformità?
Il MES offre visibilità in tempo reale sui processi di produzione, consentendo il rilevamento immediato degli scostamenti. Esegue procedure operative standard, traccia i materiali e mantiene audit trail, garantendo la conformità alle normative del settore.
Quali settori traggono maggiori vantaggi dal MES?
Il MES è ampiamente utilizzato in industrie come l'automotive, l'aerospaziale, l'elettronica, i prodotti farmaceutici, il cibo e le bevande e i beni di consumo. Qualsiasi settore che richieda il monitoraggio della produzione in tempo reale, il controllo della qualità e la conformità normativa può beneficiare del MES.
Qual è la differenza tra MES ed ERP?
L'ERP si concentra su processi a livello aziendale come finanza, HR e approvvigionamento, mentre il MES opera a livello di produzione, gestendo l'esecuzione della produzione e le attività dell'area di produzione. Il MES si integra spesso con l'ERP per un flusso di dati senza soluzione di continuità.
Il MES supporta la raccolta e l'analisi dei dati in tempo reale?
Sì. Il MES acquisisce i dati di macchine e operatori in tempo reale, fornendo cruscotti e analisi per ottimizzare l'efficienza della produzione e ridurre i tempi di inattività.
In che modo il MES aiuta la manutenzione predittiva?
Il MES raccoglie i dati sulle prestazioni delle macchine e si integra con strumenti di analisi predittiva per identificare i modelli, aiutando a pianificare la manutenzione prima che si verifichino i guasti, riducendo i tempi di inattività non pianificati.
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