Provocări comune în implementarea sistemelor MES și cum să le depășești

Sistemele pentru planificarea și urmărirea producției (în engleză, APS și MES) au devenit componente importante ale operațiunilor moderne de producție. Acestea permit monitorizarea, controlul și optimizarea proceselor de fabricație în timp real. Atunci când sunt implementate cu succes, aceste aplicații pot crește productivitatea, pot reduce costurile și pot îmbunătăți calitatea.

Totuși, drumul către implementarea unui sistem MES nu este lipsit de provocări.

În acest articol, explorăm împreună câteva dintre cele mai frecvente dificultăți întâlnite în implementarea sistemelor MES și îți oferim soluții pentru a le depăși.

Ce sunt sistemele pentru planificarea și urmărirea producției (MES)?

Sistemele MES (Manufacturing Execution Systems) sunt soluții software utilizate în unități de producție din întreaga lume, având rolul de a optimiza procesele de fabricație. Aceste sisteme oferă managerilor acces la date în timp real, sprijinindu-i în luarea unor decizii informate și rapide.

Prin colectarea datelor despre desfășurarea proceselor de producție – de la circulația materialelor în cadrul unității până la analiza funcționării utilajelor – sistemul MES are un impact major asupra optimizării eficienței operaționale, diminuării risipei și amplificării randamentului.

De asemenea, MES joacă un rol cheie în respectarea cerințelor de reglementare și a standardelor de calitate, precum ISO 9000, asigurând totodată trasabilitatea materialelor în întregul lanț de producție. Acest aspect este de o importanță majoră în domenii precum industria farmaceutică, alimentară și a băuturilor, unde calitatea și siguranța produselor sunt prioritare.

Urmărirea stadiului de execuție a tuturor operațiunilor tehnologice cu ajutorul aplicațiilor de tip MES te ajută:

• să știi în orice moment cât ai consumat și cât ai produs;
• să vezi în ce stadiu se află produsele comandate de clienții tăi;
• să realizezi în mod eficient gestionarea depozitelor, ca să nu rămâi fără stocuri de materii prime și materiale;
• să respecți sau să modifici în timp util termenul de predare a comenzilor.
• Să urmărești randamentul operatorilor din producție
• Să urmărești randamentul utilajelor din producție și să depistezi în timp util eventualele defectări de utilaje

⚙️ De ce o aplicație independentă MES?

De ce o aplicație separată și dedicată pentru fluxurile de producție?

Există numeroase motive pentru care, de-a lungul timpului, modulele aplicațiilor ERP (Enterprise Resource Planning) s-au transformat în aplicații distincte. De fapt, sistemele ERP reprezintă o evoluție a primelor aplicații dedicate întreprinderilor, cunoscute sub numele de MRP (Material Requirements Planning).

În zilele noastre, o aplicație ERP are rolul de a gestiona toate procesele unei companii din punct de vedere contabil și financiar. Stocurile, de exemplu, deși sunt urmărite și cantitativ, cea mai importantă funcție a lor este evidențierea lor valorică.

O aplicație separată pentru un anumit proces se desprinde de componenta valorică și se axează pe aspectele operaționale ale activității. În cazul unei aplicații de tip MES, ne interesează care sunt consumurile din punct de vedere cantitativ și al loturilor. Dacă acestea sunt colectate corespunzător de către MES și trimise către aplicația ERP, calculul valoric al consumurilor este realizat mult mai corect. Un sistem ERP nu poate colecta direct date de la utilaje. Pentru aceasta, este necesară o aplicație dedicată care să culeagă, să interpreteze și apoi să transmită aceste date către ERP într-un format compatibil, permițând astfel transformarea lor în informații financiar-contabile relevante.

Astfel, diferențele dintre consumul scriptic și consumul real sunt cunoscute imediat și se pot lua deciziile corecte. Nu este nevoie să aștepți un inventar în depozit ca să constați că valorile consumate sunt mai mari decât cele scriptice și că trebuie să ajustezi costurile de producție. La fel putem spune despre pontajul operatorilor sau despre colectarea datelor referitoare la cantitățile produse și multe altele.

⚙️ Provocări frecvente în implementarea MES

Implementarea unui sistem MES (Manufacturing Execution System) poate transforma radical procesele de producție, însă aduce și provocări:

🔄 Integrarea cu sisteme existente: Există mai multe tipuri de integrări de care trebuie ținut cont la implementarea unui sistem MES.  În primul rând, vorbim de integrarea cu aplicația ERP.

Integrarea MES cu ERP. Această integrare este foarte importantă și obligatorie pentru sincronizarea datelor care ajută în procesele financiar-contabile.

Există și alte aplicații care pot fi interpretate ca module ale unei aplicații ERP cum ar fi WMS (MES de la Axes Software are modul WMS integrat), CRM sau TMS. Acesta este un al doilea nivel de integrabilitate între aplicații similare, aplicații de business etc.

Foarte importante pentru creșterea acurateței datelor și rapiditatea colectării acestora sunt integrările cu diferite echipamente industriale. Aici menționăm PLC-urile (Controllere Logice Programabile) – echipamente care controlează utilajele și dau comenzi acestora. Într-o fabrică, există multe astfel de echipamente de la care se pot extrage date referitoare la progresul etapei de producție. De exemplu, un PLC poate da informații referitoare la cantități consumate sau la cantități produse. În anumite cazuri, PLC-urile pot furniza multe alte informații cum ar fi cele referitoare la calitatea produselor sau greutatea acestora. 

Un PLC poate fi folosit de către MES și pentru a trimite semnale către utilajul de producție. De exemplu: oprirea liniei de producție pentru că s-au produs cantitățile necesare sau pentru că frecvența rebuturilor a ajuns la un nivel inacceptabil. Decizia o ia aplicația MES, iar mesajul este trimis către PLC.

Dacă PLC-urile nu există sau dacă acestea nu pot furniza toate datele necesare, se pot folosi senzori care transmit datele către sistemul MES folosind tehnologia IoT. Datele colectate de la senzori sunt interpretate de MES, care poate lua anumite decizii pe care să le comunice ori PLC-urilor, ori utilizatorilor aplicației. 

Calitatea articolelor se verifică, în zilele noastre, folosind Machine Vision cu Inteligență artificială pentru identificarea defectelor sau a eventualelor erori de ambalare, de exemplu. Identificarea vizuală a defectelor poate deveni anevoioasă pentru o persoană, dar pentru echipamentele avansate dotate cu AI, viteza de identificare a defectelor și luarea deciziei corecte este foarte rapidă.

RFID este o tehnologie care ajută foarte mult, în anumite cazuri, pentru trasabilitatea și identificarea articolelor. Știm foarte bine că în ziua de astăzi toate brandurile renumite de fashion folosesc această tehnologie în magazine. Aceeași tehnologie se poate folosi și pe linia de producție de haine pentru a cunoaște etapele în care se află fiecare articol. Astăzi, RFID devine din ce în ce mai populară, costurile devenind acceptabile pentru anumite industrii.

Tabletele sau terminalele portabile (Android) pot fi folosite la colectarea de date din producție pentru o urmărire în timp real. Astfel, la fiecare utilaj, se poate instala o tabletă în care operatorul poate declara anumite evenimente sau chiar cantități de produse finite, materii prime consumate sau scrap-uri. Mutarea materiilor prime din depozit la utilaj sau a semifabricatelor de la un utilaj la altul, acolo unde este cazul, se poate face prin scanarea de coduri de bare situate pe fiecare container pentru trasabilitate 100%.  

📊 Calitatea și acuratețea datelor: 

Datele incomplete sau eronate pot duce la decizii greșite și probleme operaționale. Dacă nu colectezi corect datele și, mai ales, în timp real, calcularea costului de producție devine o provocare pentru orice companie. De asemenea, necunoașterea informațiilor referitoare la cantitățile produse și care pot fi livrate si, implicit, facturate duce la anularea principiilor JIT (Just In Time). În multe fabrici, se lucrează non-stop. Personalul de la birouri (TESA) poate introduce datele în sistem (ERP) doar în timpul zilei pentru ziua anterioară. Dar dacă produci noaptea și vrei să livrezi noaptea, întocmirea documentelor poate deveni un coșmar pentru că acestea sunt de cele mai multe ori inexacte.

🧑‍💼 Adoptarea de către utilizatori: 

Rezistența la schimbare poate afecta implementarea MES. Orice om are o rezistență la schimbare. Aceasta se manifestă și în cazul implementării de sisteme informatice noi. În cazul unei aplicații MES, factorul care stă la baza acestei situații este sentimentul de pierdere a controlului asupra a ceea ce se întâmplă în fluxurile de producție. Deviza noastră, automatizarea proceselor, presupune că multe evenimente se întâmplă fără a necesita intervenția sau decizia cuiva. De aceea, la implementarea unei aplicații MES (Manufacturing Execution System), etapa de instruire este foarte importantă. Aceasta trebuie să acopere atât utilizatorii din zona utilajelor, cât și personalul TESA (Tehnic, Economic, Social-Administrativ) care va administra aplicația. După o perioadă de acomodare, personalul nu va mai concepe activitatea în fabrică fără aplicația MES. 

🧩 Complexitatea personalizării: 

Un MES cu funcții generice poate fi ineficient; prea multă personalizare poate întârzia proiectul. O abordare “Agile” poate aduce rezultate rapide pentru un minim de cerințe. Pe măsură ce proiectul avansează, noi funcționalități și particularizări pot fi puse în funcțiune, crescând complexitatea sistemului, dar aducând și o creștere a eficienței în producție și o scădere drastică a erorilor, mai ales de declarare. Fiecare fabrică are propriile abordări referitoare la procesele de marfă sau de producție. Considerăm că un sistem MES trebuie să fie configurabil pentru a se potrivi proceselor specifice ale unei companii și particularizat, chiar dacă este dedicat unei anumite industrii. Avantajul competitiv al unei companii, mai ales în domeniul producției, provine din particularizările fluxului de lucru și, implicit, din cele ale unei aplicații de tip MES (Manufacturing Execution System).

💸 ROI. Recuperarea investiției în cazul unui sistem MES poate veni din multe zone ale implementării. Bineînțeles că partea de stocuri, așa cum este administrată în aplicația xTrack MES, aduce beneficii evidente, încă de la prima de utilizare, scăzându-se pierderile, cunoscându-se nivelul stocurilor și al consumurilor și multe altele. 

Dar dacă vorbim doar de MES trebuie să ne gândim la următoarele aspecte:

• Timpul pe care un operator îl dedică completării diverselor hârtii pentru declararea consumului sau a producției este considerabil. Aceste documente ajung apoi la personalul TESA (Tehnic, Economic, Social-Administrativ) pentru a fi introduse în sistem. Aici, există o oportunitate semnificativă de a câștiga timp. Avem implementări în care acest proces reprezintă până la 20% din timpul persoanelor implicate. Desigur, datele nu erau cele mai corecte. Câte persoane există în fabrica ta care pot economisi 20% din salariu? Să spunem că 10 persoane. Înseamnă că 20% este echivalentul a două salarii economisite pe lună. Cât este un salariu mediu într-o fabrică, depinde de sector. Înmulțește aceste 2 salarii cu 12 luni și calculează economia la nivel de un an.

• Din aceeași perspectivă, crește și eficiența utilajului. Să spunem că aici am avea doar 10%. Dacă acel utilaj este folosit 24/7 economism 2,4 ore pe zi. În 10 zile recuperăm 1 zi, iar pe an recuperăm o lună de funcționare a utilajului. Care este rata de amortizare a utilajului respectiv? Câte utilaje avem? Prin acest calcul rezultă o altă sursă de recuperare a investiției.

• Consumabilele pot reprezenta un cost, hârtia este un exemplu. Numărul de hârtii se reduce la 0 și poate deveni o componentă a recuperării investiției.

• Calitatea produselor. Inspecția de calitate se face pe un flux independent și la nivelul fiecărui palet de marfă, materie primă sau produs finit. Astfel, timpul alocat comunicării între diferite departamente scade drastic, chiar ajunge la zero. Analizează doar cât durează într-o companie de produse alimentare să întocmești documentele de calitate. Și acest timp se reduce la 0.

• Satisfacția clienților nu poate fi măsurată în bani. Este Priceless! De unde vine această satisfacție:
  • Informare cu privire la statusul comenzilor
  • Documente realizate corespunzător
  • Lipsa erorilor la livrarea mărfurilor
  • Respectarea condițiilor de împachetare/livrare

🔍 Transparența proceselor: Operatorul din producție trebuie să se concentreze pe calitatea muncii, care este direct legată de procesul de producție. Fiecare operator lucrează în mod independent, dar datele trebuie colectate cu un efort minim din partea acestora. Operatorii au nevoie, de multe ori, de informații referitoare la producție. Sistemul MES le poate oferi aceste detalii în cel mai scurt timp, cum ar fi: desene tehnice (pe ecranul tabletei), informații privind stadiile anterioare din fluxul de producție, aprovizionarea cu materii prime și cu materiale la postul de lucru pentru a nu bloca linia de producție sau procesul de fabricație. Acestea sunt zone pe care un MES trebuie să le acopere, iar operarea trebuie să fie cât mai simplă pentru a nu încurca operatorii în producție. Toate aceste evenimente sau acțiuni din partea operatorilor sunt transformate în informații utile pentru operatorii TESA. Astfel, crește eficiența acestora și se elimină munca de rutină care poate genera erori în fluxul de colectare și de interpretare a datelor. 

📜 Conformitatea cu reglementările: Reglementările legale devin o provocare, ca în orice implementare. Pe lângă acestea, în industrie, este vorba și de partea de siguranță și securitate a muncii (Safety). Un exemplu banal: în fabrici nu se folosesc legitimații pentru că acestea ar putea fi atârnate la gât și pot provoca accidente. Dacă folosim tablete, operatorii trebuie să introducă un nume de utilizator și o parolă. Cu legitimația ar fi simplu pentru că se pot scana anumite coduri de bare QR și identificarea s-ar face instantaneu. Complexitatea numelui utilizatorului și a parolei de conectare trebuie să fie redusă. În acest caz, securitatea datelor trebuie să fie una crescută, iar pe tabletă accesul să se facă strict doar la datele aferente utilizatorului respectiv. De exemplu, să nu știe un operator la utilaj cât a produs operatorul anterior și nici să nu aibă posibilitatea de a afla. Securitatea datelor versus securitatea în muncă.

Un alt aspect este mediul de lucru. Dacă acesta este unul cu materiale explozive, gaze speciale, de exemplu, trebuie folosite anumite tipuri de echipamente care să fie atestate pentru lucrul în medii periculoase. Un alt exemplu: industria alimentară nu este un mediu periculos pentru om, dar este pentru echipamente, pentru că se folosesc substanțe de curățare foarte corozive în fiecare zi. Echipamentele trebuie să fie protejate de carcase speciale. 

✅ Depășirea provocărilor în implementarea sistemelor MES

Pentru a implementa cu succes un sistem MES (Manufacturing Execution System), ai nevoie de o abordare strategică. Abordarea ar trebui să țină cont de o implementare AGILE care să permită ajungerea la niște rezultate minimale într-un timp cât mai scurt. Iată soluțiile propuse de noi: 

👉 Planifică atent: Analizează procesele, sistemele și obiectivele. Creează un plan clar, cu termene clare și un buget realist. Fă acest lucru împreună cu un consultant. Unde se poate obține repede un rezultat? De exemplu, depozit de materii prime? Sau în etapa de ambalare, sau poate la calitate. Planul trebuie construit pornind de la această etapă care poate este cea mai simplu de implementat și care poate aduce și primele rezultate măsurabile.

👉 Alege furnizorul potrivit: Ești tentat de fiecare dată să alegi furnizorul care a mai făcut implementări în domeniul respectiv. Este o abordare corectă. Totuși, trebuie să înțelegi abordarea furnizorului. Poate furnizorul care are experiență nu abordează proiectul dintr-o perspectivă potrivită fluxului tău operațional, inclusiv a celui din producție. 

👉 Implică părțile interesate: Consultă echipele din producție, IT și management pentru a integra nevoile lor în proiect. 

👉 Fă un proiect POC (Proof Of Concept). Nu începe un proiect complex dacă nu ești convins că cerințele tale pot fi rezolvate. Identifică punctul critic din flux și realizează proiectul acolo; vei vedea cum funcționează propunerea furnizorului.

👉 Gestionează schimbarea: Oferă training și suport continuu, comunică beneficiile sistemului și implică personalul în tranziție. Este foarte important ca personalul să accepte noua aplicație. Noi începem acest lucru prin sesiuni de consultanță care ajută la înțelegerea de către echipa Axes a cerințelor, dar și de către client a beneficiilor pe care le aducem și, mai ales, a filozofiei aplicației pe care urmează să o implementăm.

👉 Gândește o strategie de integrare: Utilizează aplicații sau programe speciale care ajută sistemul MES să comunice și să funcționeze împreună cu celelalte sisteme deja folosite în fabrică. Integrarea se face și cu echipele care au furnizat aplicațiile respective. De exemplu, va trebui să iei legătura cu furnizorul aplicației ERP sau cu cei care au furnizat PLC-urile dacă dorești integrarea la nivel de PLC. 

👉 Pune accent pe calitatea datelor: Validează și gestionează datele pentru a asigura decizii corecte. Datele trebuie să fie clare și ușor de transformat în informații utile. Ai grijă ca datele să fie colectate doar după ce anumite validări s-au realizat de către sistem sau de către anumite persoane, cum ar fi șeful de schimb.

👉 Adoptă o personalizare echilibrată: Păstrează funcțiile standard unde e posibil și personalizează doar ce e cu adevărat necesar. Folosește personalizările pentru un boost suplimentar al creșterii eficienței.

👉 Îmbunătățește continuu: Optimizează sistemul periodic pentru a răspunde evoluției business-ului tău. Acesta este principiul care stă la baza implementării AGILE. Vei ajunge la un proiect foarte complex, dar nu trebuie să începi cu o complexitate 100%.

👉 Ține cont de conformitatea cu reglementările: Colaborează cu experți pentru a respecta normele aplicabile domeniului tău.

👉 Management de proiect: Numește un manager experimentat și monitorizează constant progresul și costurile. Această persoană trebuie să fie dedicată implementării unei aplicații de complexitatea unui MES. Această persoană trebuie să aibă acces la resurse din cadrul companiei, să planifice și să se angajeze în fața furnizorului cu respectarea unor termene convenite. De asemenea, PM-ul trebuie să cunoască foarte bine procesele existente în fabrica ta.

Un sistem MES este cheia transformării provocărilor din producție în avantaje competitive. Controlul, eficiența și adaptabilitatea oferite de acesta sunt elemente esențiale în orice fabrică modernă.

Descoperă beneficiile, modulele și funcționalitățile aplicației noastre xTrack MES.

📞 Dacă ești pregătit să valorifici potențialul MES, echipa Axes Software te poate ghida spre o integrare eficientă și un proces de producție fluid. Contactează-ne!