Manufacturing Execution Systems (MES)

Manufactura virtual a física

La forma en la que una empresa aprovecha la tecnología para gestionar y optimizar los procesos que ocurren a nivel de piso de producción es crítico para cosechar los beneficios íntegros y el valor ofrecido por el concepto de Industria 4.0. Digital Manufacturing, o Manufactura Digital, requiere una metodología bien definida para gestionar operaciones de manufactura y datos que vienen del piso de la planta. Con el costo de materias primas al alta, un mercado global altamente competitivo y crecientes preocupaciones sobre cumplimiento regulatorio, las compañías que desean tener éxito requieren reducir el desperdicio, incrementar la calidad y monitorear los procesos de producción mientras que sigan incrementando su rendimiento. En conjunto, una estrategia y juego de herramientas de Manufacturing Operations Management (MOM) pueden habilitar todo lo anterior. Continuando en nuestra Digital Thread para Industria 4.0, los Manufacturing Execution Systems (MES) finalmente nos llevan al mundo virtual del diseño de manufactura. Y de ahí, al piso de la fábrica. Nuestro producto se ha diseñado, validado con el Gemelo Digital (Digital Twin), y la planeación de manufactura se ha definido de la forma óptima para su producción en la planta. Ahora, es el momento de ejecutar la producción.

El problema de manufactura

Para mantenerse competitiva y redituable en el mercado de hoy, cada organización de manufactura deberá de mejorar la calidad de productos, reducir costos de producción y minimizar el plazo de entrega para el producto, todo esto mientras que se cumple consistentemente con estándares de calidad. Para hacer esto, deben de operar mejor y más rápido. Pero ¿cómo puede una empresa de manufactura monitorear, optimizar y sincronizar todas las partes móviles y actividades de tiempo real ocurriendo en la planta de producción, de forma eficiente y efectiva en costo?

La solución es un Manufacturing Execution System (MES). Los Manufacturing Execution Systems (MES), Sistemas de Ejecución de Manufactura, son la base de un ambiente integrado y conectado de Manufacturing Operations Management (MOM). Un MES es un sistema de control automatizado, diseñado para gestionar y monitorear todo el trabajo en curso (WIP) en un piso de fábrica. La meta de un MES es mejorar la productividad y reducir tiempos de ciclos al optimizar y sincronizar las actividades de producción en tiempo real, y a menudo a través de plantas distribuidas globalmente.

Un MES lleva el seguimiento de toda la información de manufactura en tiempo real, recibiendo datos al minuto de robots, monitores de máquinas y empleadas y empleados. Un MES también rastrea y da seguimiento a defectos y no conformidades a lo largo del proceso de producción, definiendo el problema, cuándo ocurrió, porque ocurrió y sobre qué cosa incidió (P. Ej.: operaciones, materiales, herramienta, etc.). Una vez que el defecto o no conformidad se ha identificado, los supervisores pueden tomar diferentes acciones (P. Ej.: a chatarra, a reproceso, a reemplazo o a continuar con el proceso).

Un MES gestiona todo el inventario de materiales, órdenes de producción e instrucciones de trabajo automáticamente. Cuando se reciben los materiales, se les ingresa al MES. Cuando una orden de trabajo es emitida y enviada al piso de producción, los materiales consumidos en la ejecución de esa orden de trabajo se retiran automáticamente del inventario. Los gerentes de planta pueden ver materiales restantes en inventario en tiempo real.

Un MES permite que una orden de producción se envía junto con todas las instrucciones de trabajo relacionadas a los operadores en el piso de producción. El estatus de tiempo real de la orden de trabajo está disponible para que los gerentes de planta monitoreen el progreso y se aseguren de que la producción esté según calendario. Al final del día, se pueden generar reportes para ver los resultados de producción totales y análisis de Indicadores Clave de Rendimiento (KPIs) tales como Overall Equipment Effectiveness, utilización de máquinas, disponibilidad de máquinas, etc.

Características de Manufacturing Execution Systems (MES)

Aprovechando una red global de asociados de software líderes, el equipo de especialistas de Engineering diseña e implementa soluciones MES estándar y customizadas para clientes, lo mismo de manufactura de procesos como discreta. Si bien las necesidades de cada uno difieren un poco, la mayoría de las soluciones de ejecución de manufactura exitosas proporcionan automatización de funcionalidades, incluyendo:

Programación y optimización de órdenes de producción
Gestión de órdenes de trabajo
Ejecución de órdenes de producción
Estatus y monitoreo de procesos de producción en tiempo real
Recolección de datos de máquinas y monitoreo de desempeño
Monitoreo de niveles de inventario en tiempo real
Genealogía de materiales (rastreo y seguimiento)
Gestión y control de calidad
Recolección de datos de producción en tiempo real
Herramientas para análisis, reportes y tableros de KPIs y OEE (Overall Equipment Effectiveness)
Integración con Electronic Work Instructions para apoyar a los operadores en la ejecución de órdenes
Integración con sistemas PLM y ERP para facilitar el intercambio de datos certero y permitir el control de revisiones

Beneficios de Manufacturing Execution Systems (MES)

Lograr el piso de producción sin papeles
Mejorar calidad de productos
Reducir chatarra y desperdicio
Deshacerse de inventario solo por si acaso
Minimizar plazos de entrega
Reducir los “costos por emergencia” o “costos por bomberazo”
Minimizar plazo de entrega
Optimizar las actividades del piso de producción en tiempo real
Maximizar la utilización de activos y reducir los tiempos de parada de máquinas
Tomar decisiones más informadas acerca de la producción
Mejorar el rendimiento
Sincronizar procesos de producción en la planta y/o a través de la empresa global

Nuestra experiencia práctica con MES e integración de sistemas

Ninguna plataforma digital puede proporcionar valor de negocio sostenible ni ROI si se presenta sola, como una aplicación aislada. La premisa entera de Industria 4.0 se basa en la interconectividad completa y continua entre sistemas, gente, máquinas y redes. En blanco y negro, sin importar cuánto dinero invierta usted en el software líder o más avanzado para su organización, no cosechará los beneficios que la Digital Thread tiene para ofrecer si sus sistemas de TI no hablan entre sí. Por ejemplo, integrar su sistema PLM con su MES asegura que los productos que se fabriquen en el piso de producción se basen en el último diseño de producto y que sigan los últimos: plan de proceso de manufactura e instrucciones de trabajo. Esto minimiza los reprocesos, reduce los costos de producción y mejora el rendimiento. El integrar su sistema de Planeación Empresarial de Recursos (Enterprise Resource Planning – ERP) con datos de producción de tiempo real provenientes de su MES permite a los gerentes de planta ser más proactivos en la forma en la que calendarizan la producción, manejan materias primas y optimizan la utilización de equipos, asegurando la entrega de producción de calidad puntualmente y con efectividad en costo. El habilitar estos puntos de integración críticos comenzando desde el nivel de negocio a ingeniería de producto y llegando hasta las máquinas y sistemas de ejecución en el piso de producción ha sido la prioridad y nicho del equipo de Engineering por más de una década.