Manufacturing Execution Systems (MES)

Dalla produzione virtuale a quella fisica

Il modo in cui un’azienda sfrutta la tecnologia per gestire e ottimizzare i processi che avvengono nell’area di produzione è cruciale per trarre il massimo vantaggio e valore offerto dal concetto di Industria 4.0. La produzione digitale, Digital Manufacturing, richiede una metodologia ben definita per gestire le operazioni di produzione e i dati che provengono dal reparto produttivo. Con il costo delle materie prime in aumento, un mercato globale altamente competitivo e crescenti preoccupazioni relative alla conformità normativa, le aziende che vogliono avere successo devono ridurre gli scarti, aumentare la qualità e monitorare i processi produttivi, continuando ad incrementare il volume di produzione. La combinazione di una strategia completa e un kit di strumenti di Manufacturing Operations Management (MOM) può consentire tutto ciò. Continuando lungo il nostro Digital Thread per l’Industria 4.0, Manufacturing Execution Systems (MES) ci conduce infine fuori dal mondo virtuale della progettazione della produzione nel reparto produttivo. Il nostro prodotto è stato progettato, convalidato con il Digital Twin e la pianificazione della produzione ha definito il modo ottimale per produrlo nello stabilimento. Ora è tempo di eseguire la produzione.

Il problema della produzione

Per rimanere competitive e redditizie nel mercato odierno, le aziende manifatturiere devono migliorare la qualità del proprio prodotto, diminuire i costi di produzione e ridurre al minimo i tempi di esecuzione della fornitura, continuando a soddisfare gli standard di qualità. Per fare ciò, bisogna lavorare meglio e più velocemente. Ma un’azienda di produzione come può monitorare, ottimizzare e sincronizzare in modo efficiente ed economicamente vantaggioso tutte le parti coinvolte e le attività che si svolgono in tempo reale nello stabilimento produttivo?

La soluzione è Manufacturing Execution System (MES). Manufacturing Execution System (MES) è la base di un ambiente di Manufacturing Operations Management (MOM) integrato e connesso. MES è un sistema di controllo automatizzato concepito per gestire e monitorare tutto il materiale in corso di lavorazione (WIP, work-in-process) nell’area produttiva. L’obiettivo di un MES è quello di migliorare la produttività e ridurre i tempi di ciclo, ottimizzando e sincronizzando le attività di produzione in tempo reale, spesso in stabilimenti distribuiti a livello globale.

MES tiene traccia di tutte le informazioni di produzione in tempo reale, tramite la ricezione di dati aggiornati all’ultimo minuto dai robot, dai monitor delle macchine e dai dipendenti. Il MES tiene traccia e rileva anche i difetti e le non conformità in tutto il processo produttivo, definendo il problema, quando si è presentato, perché si è presentato e in relazione a cosa (es. operazione, materiale, attrezzo, ecc.). Una volta identificato il difetto o la non conformità, possono essere prese diverse misure da parte dei supervisori (es. scarto, rilavorazione, sostituzione o continuazione del processo).

Il MES gestisce automaticamente tutte le scorte di materiale, gli ordini di produzione e le istruzioni di lavoro. I materiali ricevuti vengono inseriti nel MES. Quando un ordine di lavoro viene emesso e inviato al reparto di produzione, i materiali consumati nell’esecuzione di tale ordine vengono automaticamente rimossi dalle scorte. I responsabili di stabilimento possono vedere in tempo reale il materiale rimanente in magazzino.

Il MES permette di inviare un ordine di produzione insieme a tutte le relative istruzioni di lavoro agli operatori del reparto produttivo. Lo stato in tempo reale dell’ordine è a disposizione dei responsabili di stabilimento, per monitorarne il progresso e assicurarsi che la produzione sia in linea con i tempi previsti. Alla fine della giornata possono essere generati report per vedere i risultati complessivi della produzione e i dati delle analisi per Key Performance Indicators (KPIs), come Overall Equipment Effectiveness (OEE), utilizzo delle macchine, disponibilità delle macchine, ecc.

Caratteristiche di Manufacturing Execution Systems (MES)

Sfruttando una rete globale di partner leader in ambito software, il team di specialisti di Engineering progetta e implementa soluzioni MES standard e personalizzate per clienti del settore della produzione discreta e di processo. Sebbene le esigenze di ciascuno di questi due settori siano leggermente diverse, le soluzioni MES più efficaci forniscono automazione di funzionalità tra cui:

Ottimizzazione e pianificazione ordini di produzione
Gestione ordini di lavoro
Esecuzione ordini di produzione
Stato e monitoraggio del processo di produzione in tempo reale
Raccolta dati macchina e monitoraggio prestazioni
Monitoraggio livello scorte in tempo reale
Genealogia dei materiali (localizzazione e tracciamento)
Gestione e controllo qualità
Raccolta dati di produzione in tempo reale
Strumenti per analisi KPI & OEE (Overall Equipment Effectiveness), reportistica e dashboard
Integrazione con Electronic Work Instructions (EWI) per supportare gli operatori nell’esecuzione degli ordini
Integrazione con sistemi ERP e PLM per facilitare lo scambio di dati accurati e consentire il controllo di revisione

Vantaggi di Manufacturing Execution Systems (MES)

Reparto produttivo senza l’utilizzo di documenti cartacei
Miglioramento della qualità di prodotto
Riduzione di scarti e rifiuti
Possibilità di disfarsi delle scorte “in caso di evenienza”
Riduzione al minimo del tempo di esecuzione di un prodotto
Riduzione dei costi legati ad attività impreviste svolte per affrontare situazioni di emergenza
Ottimizzazione delle attività del reparto produttivo in tempo reale
Massimizzazione dell’utilizzo degli asset e riduzione dei tempi di fermo macchina
Possibilità di prendere decisioni più informate sulla produzione
Aumento del volume di produzione
Sincronizzazione dei processi di produzione nello stabilimento e/o in tutta l’azienda a livello globale

La nostra competenza in ambito MES e integrazione di sistemi

Nessuna piattaforma digitale può fornire valore commerciale o ROI duraturo, se fatta funzionare in modo autonomo come un’applicazione isolata. L’intero presupposto dell’Industria 4.0 si basa sulla completa e fluida interconnettività tra sistemi, persone, macchine e reti. In parole semplici, indipendentemente da quanti soldi sono stati investiti nel software leader o più recente per la propria azienda, non si sfrutteranno i vantaggi del Digital Thread, se i propri sistemi IT non comunicano tra di loro. Per esempio l’integrazione del sistema PLM con il MES garantisce che i prodotti fabbricati nel reparto produttivo siano basati sulla progettazione di prodotto più recente e che stiano seguendo il piano di processo di produzione e le istruzioni di lavoro più attuali. Ciò riduce al minimo la rilavorazione, riduce i costi di produzione e migliora il volume di produzione. L’integrazione del sistema ERP (Enterprise Resource Planning) con i dati di produzione in tempo reale provenienti dal MES consente ai responsabili di stabilimento di essere più proattivi nel modo in cui pianificano la produzione, gestiscono le materie prime e ottimizzano l’utilizzo delle attrezzature, garantendo la fornitura di una produzione di qualità in modo tempestivo ed economicamente vantaggioso. Per più di un decennio il team di Engineering si è focalizzato e specializzato nel consentire questi punti di integrazione cruciali, a partire dal livello aziendale all’ingegneria di prodotto fino alle macchine e ai sistemi di automazione nel reparto produttivo.