IPOsystem – więcej niż system MES

Jak działa system MES?

Systemy MES (Manufacturing Execution Systems) są od wielu lat powszechnie stosowanym narzędziem wspierającym zarządzanie produkcją. Ich głównym zadaniem jest gromadzenie i przetwarzanie danych produkcyjnych oraz integrowanie warstwy planowania (ERP/APS) z rzeczywistymi operacjami na hali produkcyjnej. MES system monitoruje i raportuje status zasobów, śledzi przepływ materiałów oraz wspiera zgodność z normami jakościowymi. Coraz częściej systemy te korzystają z technologii IoT do zbierania danych w czasie rzeczywistym. W praktyce jednak system MES pełni głównie rolę narzędzia raportującego i wspierającego nadzór nad produkcją.

MES – korzyści i ograniczenia

Korzyści stosowania MES solutions:

• Gromadzenie danych o realizacji produkcji
• Zapewnienie zgodności z normami jakościowymi
• Integracja z systemami ERP
• Monitorowanie wskaźników efektywności (OEE, KPI)
   

Ograniczenia MES system:

• Wymaga systemu ERP/APS
• Wymaga ciągłego aktualizowania harmonogramów przez planistów
• Wymaga ręcznego reagowania na zakłócenia
• Nie optymalizuje przebiegu produkcji w czasie rzeczywistym
• Wszystkie istotne decyzje operacyjne musi podjąć człowiek
   

Dlaczego tradycyjne systemy MES zawodzą?

W tradycyjnych systemach MES przyjęto mechanizm raportowania momentu rozpoczęcia i zakończenia operacji technologicznej przez pracownika na zasadzie reguły Start - Stop. Polega to na tym, że pracownik musi wskazać w systemie moment rozpoczęcia pracy oraz moment jej zakończenia. Tradycyjne systemy MES mają szereg wad:

• pracownik ma możliwość wpływania na raport i optymalizowania go pod kątem własnego interesu (np. dostosowanie raportu do obowiązującej normy, pominięcie przestojów, opóźnione raportowanie, optymalizacja dzienna itp)
• ręczne raportowanie może generować nierzetelne dane o przebiegu procesów produkcyjnych. Zarządzający nie mogą mieć pełnego zaufania do jakości gromadzonych danych,
• opóźnione informacje – dane o problemach pojawiają się dopiero po zakończeniu raportowania, co uniemożliwia szybką reakcję planistów i managerów w przypadku problemów,
• jeśli jakieś zadanie nie może być wykonane (np. brak materiału, półproduktu) lub jest zrealizowane niezgodnie z przyjętą normą czasową dla tej operacji to wydanie kolejnego polecenia pracy pracownikowi może wymagać decyzji planisty lub managera,
• w przypadku możliwości wyboru zadania z listy zadań pracownicy mogą pobierać prace niezgodnie z optymalną kolejnością ich realizacji co stwarza problemy z terminową realizacją zleceń,
• tradycyjne systemy MES bazują na z góry ustalonym planie; odstępstwo (awaria, brak materiału, opóźnienie itp.) co wymaga reakcji i decyzji planisty. Skutkiem mogą być przestoje i mikroprzestoje na halach produkcyjnych,
• tradycyjne systemy MES wymagają znacznego zaangażowania planistów i managerów na halach produkcyjnych.
   

IPOsystem – kolejny krok w rozwoju systemów MES

IPOsystem nie jest tradycyjnym systemem MES opartym o harmonogramowanie produkcji. To pierwszy na świecie autonomiczny system decyzyjny, który tworzy nową klasę systemów do zarządzania produkcją –  systemy ADS (Autonomous Decision-Making System). Zamiast przeliczać kolejne wersje  planu produkcji, IPOsystem podejmuje optymalizowane  w czasie rzeczywistym decyzje operacyjne, samodzielnie zarządzając pracą zasobów na halach produkcyjnych, dążąc to terminowej realizacji zleceń produkcyjnych bez konieczności harmonogramowania. Sercem systemu są innowacyjne algorytmy decyzyjne wsparte wąską sztuczną inteligencją.

Zastosowany w systemie mechanizm Praca–raport–praca–raport (Rys. 1) okazuje się znacznie bardziej efektywny od tradycyjnego podejścia Start–Stop, ponieważ powiązano w nim mechanizm raportu i zakończenia polecenia pracy z automatycznym wydaniem kolejnego polecenia pracy, bez konieczności wprowadzania do systemu informacji o momencie jej rozpoczęcia (w IPOsystem nie ma przycisku Start).

Rys. 1. Mechanizm praca – raport – prac – raport - … w IPOsystem

W konsekwencji, dzięki temu mechanizmowi:

• nie ma harmonogramowania, wydanie każdego kolejnego polecenia pracy jest zoptymalizowane pod względem wymaganych terminów realizacji i maksymalnego wykorzystania dostępnego czasu pracy pracowników,
• pracownik nigdy nie czeka na wydanie nowego polecenia pracy — optymalizacja w czasie rzeczywistym eliminuje przestoje i mikroprzestoje charakterystyczne dla tradycyjnych systemów MES/APS,
• decyzje są podejmowane na podstawie rzeczywistych i aktualnych danych (dostępność maszyn, materiałów, narzędzi, terminów, kompetencji pracowników),
• planista koncentruje się na aspektach biznesowych (priorytety zleceń, terminy dostaw, optymalizacja rodzaju i wielkości zleceń produkcyjnych), a nie tworzeniu szczegółowych harmonogramów produkcji, ich bieżącej optymalizacji i „gaszeniu pożarów”.

Przewagi IPOsystem nad MES

W porównaniu do tradycyjnych MES systems, IPOsystem oferuje:

• Autonomiczne sterowanie produkcją – system nie tylko rejestruje i raportuje, ale realnie kieruje procesami.
• Brak potrzeby tworzenia harmonogramów – decyzje podejmowane są dynamicznie, bez udziału planisty.
• Eliminację mikroprzestojów i opóźnień – każdy pracownik, w każdej chwili jego przebywania na hali produkcyjnej wie jakie zadanie, gdzie i na jakich zasadach ma wykonywać.
• Lepsze wykorzystanie zasobów – system w czasie rzeczywistym optymalizuje obciążenie maszyn i ludzi.
• Wiarygodne dane o rzeczywistym przebiegu produkcji dzięki mechanizmowi Praca–raport–praca–raport.
• Wzrost produktywności i redukcję kosztów – w wyniku wdrożenia IPOsystem u jego Klientów  produktywność wzrosła o 15–30% już w pierwszym roku po uruchomieniu systemu a  koszty planowania i nadzoru nad pracownikami obniżyły się nawet  o 70%.
   

Podsumowanie

Tradycyjne MES solutions są nadal ważnym elementem infrastruktury IT zakładów produkcyjnych, jednak ich rola ogranicza się głównie do rejestrowania i raportowania danych. IPOsystem tworzy nową wartość na rynku systemów MES – autonomicznie steruje przebiegiem procesów produkcyjnych, optymalizując procesy produkcyjne w czasie rzeczywistym. Dzięki temu możliwe jest nie tylko monitorowanie procesów, ale także osiąganie wymiernych efektów biznesowych: wyższej produktywności, obniżenia kosztów zarządzania i większej elastyczności produkcji.

Rys. 2. Autonomiczne i bezpośrednie sterowanie produkcją przez IPOsystem bez konieczności harmonogramowania