System efektywnej realizacji produkcji MES umożliwia zbieranie w czasie rzeczywistym danych ze stanowisk produkcyjnych oraz ich transfer. Zadaniem MES jest dostarczanie informacji wejściowych dla algorytmów optymalizacyjnych opartych o lean production. Rezultatem ma być: wzrost produktywności, skrócenie czasu cyklu produkcyjnego, obniżenie kosztów produkcji, skrócenie przestojów oraz poprawa jakości produkcji. Do zadań systemu ERP należy optymalizacja procesów logistycznych oraz produkcyjnych, a efekty zależą m.in. od tego, jakie dane zostaną w tym systemie zaimplementowane. O tym, że samodzielnie funkcjonujący ERP nie przyniesie tylu korzyści, co jego zintegrowanie z rozwiązaniem klasy MES przekonuje Tomasz Zieliński, Prezes firmy Queris. - Zintegrowany system MES z modułem ERP odpowiedzialnym za dostarczanie informacji o logistyce i stanach magazynowych zapewnia nie tylko natychmiastowy dostęp do informacji o toku produkcji na każdym jej etapie, ale także o stanie i przesunięciach materiałów, półproduktów, czy wyrobów gotowych. W ujęciu lean production przełoży się to na możliwość minimalizacji zapasów, a tym samym zwiększenie oszczędności w tym obszarze. ERP nie określi wskaźnika OEE, dostępności poszczególnych maszyn, czy czasu zakończenia danego zlecenia produkcyjnego, a co za tym idzie – nie da możliwości odpowiedniego zaplanowania kolejnych. Jeśli do tej siatki powiązań dołączymy kolejne rozwiązania takie jak np. system CMMS (umożliwiający np. określenie przyczyny przestoju maszyny oraz zapobieganie przestojom nieplanowanym), czy APS (który ułoży optymalny harmonogram produkcji) zarządzanie w duchu lean production i ograniczenie marnotrawstwa stanie się jeszcze bardziej efektywne – tłumaczy T. Zieliński.

Wiktoria Piwowarczyk, Specjalista ds. sprzedaży, ICOMP przypomina, że realizacja zasad tzw. szczupłej produkcji ma dostarczyć klientowi w krótkim czasie wysokiej jakości produktu, przy utrzymaniu minimalnych stanów magazynowych i maksymalnym wykorzystaniu zasobów. Pomaga w tym zastosowanie systemów klasy ERP oraz typu MES. Dane przetwarzane w Zintegrowanym Systemie Informatycznym, pozwalają budować wielomiesięczną strategię działalności przedsiębiorstwa, natomiast dane uzyskane przez zastosowanie systemu typu MES, pozwalają efektywnie zarządzać produkcją, analizować jej wydajność w czasie rzeczywistym oraz optymalizować proces produkcji. Mając bezpośredni dostęp do danych z produkcji, możemy błyskawicznie reagować na zmiany, skracając tym samym czas produkcji i realnie wpływając na ograniczenie kosztów. - Aby równoczesne korzystanie z systemu ERP oraz z systemu typu MES było jak najefektywniejsze, muszą one być połączone, a pomiędzy nimi musi się odbywać wymiana danych. Wówczas dane z systemu do raportowania produkcji spływają bezpośrednio do Zintegrowanego Systemu Informatycznego, który je przetwarza, dając bezpośredni dostęp do raportów i pozwalając lepiej planować działalność, a w konsekwencji zwiększać efektywność – wskazuje W. Piwowarczyk.
            

Kluczowe obszary
    

Ewa Stabrowska, Senior Sales Manager, PSI Polska zauważa, że zarządzanie produkcją w przedsiębiorstwie możliwe jest z dwóch, wzajemnie uzupełniających się poziomów. Pierwszy z nich to poziom strategiczny, realizowany przez nadrzędny system zarządzania zasobami w przedsiębiorstwie (ERP) wykorzystujący funkcjonalności pozwalające wychwycić wąskie gardła i zoptymalizować m.in. obszar gospodarki materiałowej czy planowania produkcji. Do ERP wprowadzane są wszystkie informacje mające wpływ na planowanie produkcji, m.in. zamówienia od kontrahentów (w korelacji z którymi uruchamiana jest produkcja), dostępność surowców, technologie produkcyjne, marszruty czy receptury na podstawie których odbywa się produkcja. - Systemy działające na poziomie operacyjnym pozwalają szczegółowo planować produkcję, a także uzyskać informacje zwrotne. Możliwości harmonogramowania z uwzględnieniem zasobów takich jak maszyna, pracownik czy surowiec otwierają drogę do optymalnego wykorzystania możliwości produkcyjnych. Mając wiedzę na temat rzeczywistego stanu produkcji oraz kolejki zleceń i dostępnych zasobów mamy możliwość optymalizacji realizacji produkcji przy wykorzystaniu różnorodnych kryteriów planowania oraz zaawansowanych algorytmów planistycznych. Takie harmonogramowanie produkcji daje duży potencjał jak najbardziej efektywnego wykorzystania mocy produkcyjnych, zminimalizowania kosztów produkcji (między innymi przez eliminację przestojów i nieoptymalnych przezbrojeń) czy skrócenia czasu dostawy – mówi E. Stabrowska. Nasza rozmówczyni podkreśla, że bezpośrednie połączenie systemu z produkcją pozwala na śledzenie i wizualizację produkcji w czasie rzeczywistym. Graficzna prezentacja danych umożliwia szybsze reagowanie na zachodzące zdarzenia i wyeliminowanie czynności, nie przynoszących korzyści.
    

Wacław Szary Prezes Zarządu OPTeam zauważa, że w wymiarze strategicznym, użytkowanie oprogramowania klasy ERP wpływa na obszary szczupłej produkcji poprzez: wspieranie działania zmierzającego do identyfikowania i standaryzacji procesów biznesowych występujących w przedsiębiorstwie; zarządzania dostawami materiałów/surowców (dostawy na czas), co bezpośrednio przekłada się na optymalizację wykorzystania przestrzeni magazynowej, optymalizację planów produkcji (na podstawie informacji zarejestrowanych w ERP, dotyczących planów/zamówień sprzedaży, przepływu (zamówienia, dostawy, obrót) towarów/surowców, dostępności zasobów ludzkich i parku maszynowego); optymalizację zatrudnienia, w oparciu o dane zarejestrowane w systemie ERP (obszar HR), w tym informacje przekazywane z oprogramowania klasy MES (historyczna i aktualna zajętość pracowników). - W wymiarze operacyjnym, użytkowanie oprogramowania klasy MES wpływa na zarządzanie personelem na podstawie informacji o bieżącej zajętości pracowników, rejestrowanej w trakcie wykonywania poszczególnych operacji procesu produkcji; zarządzanie parkiem maszynowym na podstawie informacji o bieżącej zajętości maszyn, rejestrowanej w trakcie wykonywania poszczególnych operacji procesu produkcji; identyfikowanie i eliminowanie wszelkich nieprawidłowości występujących w procesie produkcyjnym (eliminowanie przerw/przestojów w produkcji) -  konkluduje W. Szary.

 

Paweł Czepiel, Kierownik Działu Handlowego VIX Automation przywołuje wyniki doświadczeń z projektów MES, przy których pracowano w ostatnich miesiącach. Dowiodły, że wzrosła dojrzałość klientów do określania swoich potrzeb w zakresie wykorzystania systemów do zarządzania produkcją. Nasz rozmówca uważa, że świadomość potrzeby standaryzowania analiz danych z procesu jest coraz wyższa (klasyczne arkusze do analizy i manualne przetwarzanie danych stają się niewydajne). - Miniony rok, to gwałtowny wzrost potrzeb związanych z kolejnym aspektem szczupłej produkcji, którym jest optymalizacja i raportowanie połączone ze śledzeniem produkcji w toku (traceability). Przykładowo, integrując informacje z systemu WMS (wydanie surowców i komponentów dla produkcji), i z ERP wdrożonego u klienta (zlecenia produkcyjne), rozbudowaliśmy istniejący już od lat system MES o pełną genealogię produkcji. Teraz precyzyjna analiza danych odbywa się kilkoma kliknięciami, zamiast konieczności wielogodzinnej i obarczonej dużym błędem pracy grupy osób – mówi P. Czepiel.

 

   

Dariusz Kuśmierek, Dyrektor Działu Produkcji Systemów ERP, Asseco Business Solutions podkreśla, że straty w przedsiębiorstwie mogą się przejawiać  zarówno w formie opóźnień, braków jakościowych, ale też w formie każdej zbędnej wykonywanej czynności, nie związanej z procesem. Jednym z elementów eliminowania takich strat jest dążenie do zapewnienia wszelkich materiałów i informacji w miejscu i czasie, w którym są niezbędne do realizacji produkcji. - W tym kontekście systemy ERP odpowiadają za kluczowe obszary realizacji procesów, czyli przede wszystkim zapewnienie surowców oraz korelację planów produkcyjnych z zapotrzebowaniami. ERP odpowiada zatem za ograniczenie strat związanych z nadprodukcją, oraz przestojów wynikających z braku surowców. Istotnym elementem filozofii lean, na który system ERP ma kluczowe przełożenie, jest maksymalizacja wartości dodanej z wykorzystaniem analiz kosztów wytworzenia. Analizy kosztów w zaawansowanych systemach ERP pomagają odpowiedzieć na pytania dotyczące opłacalności produkcji poszczególnych wyrobów, nt.  rozmiaru minimalnej opłacalnej partii (wynikającego m.in. z czasów przezbrojeń). Tego typu analizy umożliwiają podejmowanie decyzji strategicznych odnośnie inwestycji w poszczególne linie produktowe, czy też decyzje odnośnie wdrażania procedur SMED dla poszczególnych maszyn. Z kolei systemy MES pozwalają precyzyjnie kierować procesem produkcyjnym, zapewniając realizację planów, dostarczają informację o technologii produkcji, co jest cenne zwłaszcza w przypadku przedsiębiorstw w których technologia ta ulega ciągłym modyfikacjom. Bieżąca i precyzyjna rejestracja produkcji oraz wszelkich przestojów przekłada się na zdolność do sprawniejszego reagowania na sytuacje awaryjne. Analizy współczynników OEE, bazujące na danych pochodzących z MES, pozwalają na identyfikację maszyn, zespołów oraz produktów generujących największe straty zarówno jakościowe jak i czasowe - mówi D. Kuśmierek.
Na styku aplikacji
    

Kluczowy dla efektów lean production może być „styk” obu aplikacji. P. Czepiel (VIX Automation) nie ma wątpliwości, że udane wdrożenie pozwalające na integrację MES z ERP (a także np. z WMS) możliwe jest jednie w przypadku, gdy uda się przeprowadzić analizę potrzeb wspólnie z klientem. Firma realizująca wdrożenie musi precyzyjnie poznać potrzeby, ale także podpowiedzieć – jak takie mechanizmy mogą wyglądać i co dzięki nim można osiągnąć. Należy również określić, jakie dane mają być wymieniane (zlecenia, informacje o BOM, specyfikacje…). Zdaniem P. Czepiela nieodzownym staje się również dobranie sposobu komunikacji – wymagana może być pełna standaryzacja oparta o normy. - Kluczowym staje się doświadczenie firmy wdrożeniowej. Dobre przygotowanie, nakreślenie scenariuszy działania systemu, dyskusja o możliwych sytuacjach niestandardowych i sposobie ich „obsłużenia” w integrowanym systemie – to czynniki decydujące o powodzeniu wdrożenia. Nieodzowne jest również stworzenie zespołu projektowego, pozwalającego na efektywną implementację założonych mechanizmów. Tu zwykle należy zaangażować nie tylko dział produkcyjny, ale także pracowników pionów jakości, planowania, a w szczególności działu IT – tłumaczy P. Czepiel.

 

Na nieco inny aspekt zwraca uwagę Grzegorz Kucia, Prezes Zarządu, GetMore Management. Jego zdaniem, z punku widzenia operacyjnego zarządzania produkcją wg zasad lean management, aby wydobyć pełnię możliwości wynikającą z integracji  aplikacji ERP i MES najlepiej byłoby wyeliminować człowieka. - To człowiek i jego ograniczenia są największym problemem i wyzwaniem zarządzania, a wyeliminowanie czynnika ludzkiego pozwala na podejmowanie właściwych decyzji we właściwym czasie. Oczywiście człowiek projektuje zasady i algorytmy decyzji. Jednak wprowadzając je w życie, operacyjnie stając przed wyborem i koniecznością ich zastosowania często ich nie stosuje lub stosuje z opóźnieniem, kiedy warunki  są inne i trzeba podjąć decyzję. Praktyka pokazuje, że zarządzający, pomimo stosowania narzędzi typu ERP i MES, często nie są w stanie ocenić rzeczywistych skutków swoich decyzji dla całego procesu produkcyjnego – ich wpływu na wydajność i terminy realizacji wszystkich zleceń. Jednak istnieją już dziś na rynku narzędzia eliminujące człowieka z tego procesu. Wiodącym narzędziem obecnym na polskim rynku jest  IPOsystem, który samodzielnie bez udziału człowieka steruje produkcją. Człowiek projektuje system i zasady, które nim rządzą, jednak po ich wprowadzeniu do systemu, to system samodzielnie zarządza operacyjnie produkcją podejmując optymalne z punku widzenia efektywności decyzje – mówi G. Kucia.     
            

Stopień zaawansowania
    

Współczesne systemy IT mają „zdolność” sterowania pracą maszyn. W. Piwowarczyk (ICOMP) podkreśla, że informacje o stanie zaawansowania realizowanych zleceń produkcyjnych mogą być pobierane bezpośrednio z maszyn za pomocą sterowników PLC i przetwarzane przez systemy typu SCADA. Mogą być również wprowadzane do systemu, przez pracowników raportujących stan wykonanej pracy bezpośrednio na hali produkcyjnej. Z punktu widzenia lean production, najefektywniejsze będzie zastosowanie pełnej automatyki, które w znacznym stopniu wyeliminuje konieczność raportowania pracy przez człowieka, wpłynie na szybkość spływu danych i ich bezpieczeństwa, a także przyczyni się do zmniejszenia kosztów utrzymania ruchu.
    

Tomasz Lebitko, Managing Director, Forcam Eastern Europe Forcam zwraca uwagę na to, że nowoczesne rozwiązania IT powinny być przystosowane do zbierania danych z maszyn, które wyposażone są w różne typy sterowników. Istotny jest również wiek maszyny: wiele rozwiązań IT jest w stanie połączyć się z współczesnymi sterownikami, natomiast przewagę konkurencyjną można uzyskać również dzięki umiejętności podłączenia do systemu starszych typów maszyn. - Sterowniki maszyn w zależności od poziomu ich zaawansowania wymagają innego kodowania, aby móc interpretować wysyłane sygnały. Przykładem jest I/O controller połączony z siecią magistralową typu po fieldbus, daje możliwość zebrania trzech podstawowych sygnałów za pomocą których można określić stan operacyjny maszyny: machine ON/OFF; automatic mode; counter albo machine is running. Jednym z nowoczesnych standardów w przemyśle, wykorzystywanym do podłączenia i monitorowania maszyn typu CNC jest platforma MTConnect. Stanowi otwarte źródło wymiany danych, mogą być one dostarczane i pobierane przez każdego użytkownika podłączonego do sieci. Z MTConnect korzysta ponad 25 producentów urządzeń przemysłowych. Nowoczesne maszyny posiadają sterowniki, które są w stanie przekazać wiele informacji o procesach takich jak: przestoje, tworzywa, obroty wrzeciona, dane narzędziowe, lista alarmów, itp. Im lepsza będzie platforma IT, tym więcej  istotnych informacji dostarczy użytkownikowi – wylicza T. Lebitko
    

G. Kucia (GetMore Management) zwraca uwagę na to, jak ogromna jest ilość danych i zmiennych związanych z zarządzaniem produkcją, stanowiąc swoiste ograniczenie w projektowaniu i budowie efektywnych systemów IT dla produkcji. W ostatnich latach jednak rozwój zdolności obliczeniowych komputerów pozwolił na powstanie nowych programów czy też informatycznych systemów zarządzających.  Systemów zarządzających produkcją, a nie wspomagających zarządzanie. - Pozwalają one na automatyzację sterowania produkcją w tym ludźmi i maszynami. Wiodącą rolę na tym polu odgrywają polscy programiści, którzy powołali do życia IPOsystem. Jest to pierwszy na świecie system samodzielnie zarządzający produkcją i samodzielnie podejmujący optymalne decyzje operacyjne, bez udziału planistów i dozoru bezpośredniego. Jeżeli infrastruktura na to pozwala IPOsystem samodzielnie steruje pracą maszyn. Co więcej w IPOsystem można łączyć maszyny i procesy realizowane na halach  i zakładach produkcyjnych kooperujących firm w inteligentne sieci, które same będą się optymalizować – wylicza nasz rozmówca.
    

W. Szary (OPTeam) przekonuje, że jedynymi ograniczeniami w sterowaniu pracą maszyn przy pomocy dzisiejszych systemów informatycznych są koszty przygotowania, wdrożenia i uruchomienia rozwiązań oraz funkcjonalności interfejsów komunikacyjnych urządzeń. Kluczowy jest dobór systemu IT. Integratorzy rozwiązań IT oferują szereg dedykowanych platform zarządczych, w pełni integrujących się z automatyką przemysłową i interfejsami komunikacyjnymi urządzeń (SCADA, DCS).

 

***

 

Ważna spójność
    

- Warunkiem niezbędnym poprawnego funkcjonowania planowania i harmonogramowania produkcji jest spójność danych między systemami ERP i MES. Z systemu zarządzania przedsiębiorstwem „zaciągane” są informacje o zleceniach,  technologiach produkcyjnych oraz marszrutach. Ważne, aby przygotowywane dane były wysokiej jakości i pozwalały na prawidłowe planowanie wykorzystania zdolności produkcyjnych w przedsiębiorstwie. Istotnym warunkiem jest także aktualność informacji  zarówno tej przesyłanej z ERP do MES, jak i z powrotem.
                

Ewa Stabrowska, Senior Sales Manager, PSI Polska
           

Warto ulepszać
  

 - Peter Drucker powiedział „Nic nie jest mniej produktywne niż ulepszanie tego, czego nie trzeba robić w pierwszej kolejności” i w tym kontekście systemy ERP pozwalają nam na analizowanie i ocenę danych kluczowych z punktu widzenia całej organizacji. Właściwe zaprojektowanie systemu raportowania danych z ERP pozwala skupić się na tych kluczowych wielkościach i wyznaczać te procesy, nad którymi powinniśmy pracować i które można i należy „odchudzić”. Z kolei analiza danych z systemu MES pozwala nam odpowiedzieć na pytanie co zrobić i w którym miejscu.
          

Grzegorz Kucia, Prezes Zarządu, GetMore Management
            

Zanim wdrożysz…
    

- Szczególnie ważna jest analiza przedwdrożeniowa, gdyż właśnie wtedy można najbardziej precyzyjnie określić, od którego z obszarów szczupłej produkcji najlepiej rozpocząć udane wdrożenie systemu MES. Każdy system IT wspierający operacyjne aspekty zarządzania produkcją musi być oparty o sprawdzoną i bezpieczną platformę informatyczną – daje to klientowi gwarancję, że dzięki metodzie małych usprawnień, tak charakterystycznych dla lean manufacturing będzie można go rozwijać w dłuższym horyzoncie czasowym, a także uwzględniać coraz to bardziej zaawansowane potrzeby użytkownika. Nie ma jednak możliwości, aby taki system oddać „z pudełka”. Tylko dzięki wieloletniemu doświadczeniu firm, takich jak VIX Automation, możliwe jest precyzyjne dopasowanie narzędzia klasy MES do specyficznych potrzeb każdego klienta. Zarówno w obszarze przygotowania ergonomicznych interfejsów dla operatorów, jak również w zakresie maksymalnie dopasowanych pod oczekiwania rozwiązań raportowych.
    

Bez integracji ani rusz
    

- Aktualnie dąży się do jak najpełniejszej integracji różnych rozwiązań informatycznych funkcjonujących w danej firmie. Ma to związek także z pojawiającym się coraz częściej pojęciem „internetu rzeczy”, w którym dąży się do dynamicznego poszerzenia zastosowań sieci. Dostęp do niej mają mieć już nie tylko ludzie, ale także powiązane ze sobą urządzenia, w celu jak najpełniejszego wykorzystania potencjału różnorakich interakcji. Podobnie rzecz ma się w stosunku do różnych systemów informatycznych.
                        

Tomasz Zieliński, Prezes, Queris

Liczy się skuteczność
    

- Wielu producentów oprogramowania ERP wytwarza i dostarcza na rynek rozwiązania klasy MES, zintegrowane z oferowanymi przez tych producentów systemami ERP. Zaawansowana integracja tych dwóch platform powinna uwzględniać zależności mające bezpośredni wpływ na efektywność szczupłej produkcji. O skuteczności integracji decydują: zakres wymiany danych oraz sposób i ciągłość wymiany tych danych. W celu uzyskania pełni możliwości integracji, z punktu widzenia efektów lean manufacturing, niezbędne jest opracowanie i wdrożenie mechanizmów przesyłających w obie strony wszystkie wymagane i dostępne (rejestrowane) informacje, dotyczące procesu wytwórczego. W szczupłej produkcji kluczowy jest szybki dostęp do informacji. W przypadku częstego występowania opóźnień w przekazywaniu informacji, lub w przypadku, gdy przesyłane informacje są niepoprawne, nie jest możliwe szybkie podejmowanie decyzji i zapobieganie marnotrawstwu. W związku z tym mechanizmy wymiany danych muszą być niezawodne, a dane muszą być przesyłane z dużą częstotliwością – najlepiej w trybie on-line.