MES - systemy wspomagania zarządzania produkcją – dlaczego to konieczność?

ECS w jednej z firm farmaceutycznych

Systemy wspomagania zarządzania produkcją (w skrócie zwane systemami klasy MES - od angielskiego rozwinięcia Manufacturing Execution Systems) to kombinacja oprogramowania, urządzeń elektronicznych (np. skanery RFID, komputery operatorskie) oraz elementów automatyki. Integrują one procesy produkcyjne (wytwarzania dóbr przy pomocy maszyn,
urządzeń, linii produkcyjnych i systemów sterowania) z procesami biznesowymi (włączając systemy fi nansowo-księgowe).

Wyobraźmy sobie sytuację, w której firma otrzymuje zamówienia od różnych klientów w różnym asortymencie (nie zawsze aktualnie produkowanym) oraz w różnej ilo- ści, a w dodatku niecyklicznie i nieprzewi- dywalnie. Realizacja kilkudziesięciu takich zamówień miesięcznie nie jest problemem przy obecnym rozwoju technologii i tech- niki, ale obsługa kilkuset lub kilku tysięcy takich zamówień miesięcznie (czyli z punktu widzenia produkcji modyfikowanych dyna- micznie receptur) jest już nie lada wyzwa- niem. Oprócz techniki wymaga ona również dobrej organizacji pracy i posiadania wykwa- lifikowanych pracowników. Jeśli mamy dział dobrych planistów, to są oni w stanie w ciągu kilkunastu godzin opracować harmonogram produkcji zawierający dane o typie i ilości potrzebnych półproduktów (oraz ich obec- ności na magazynie), marszrucie ich przepły- wu przez poszczególne maszyny (kolejność rezerwowania maszyn) zgrubnym czasie potrzebnym na zrealizowanie zamówienia. Takich danych nie przygotują oni jednak w czasie rzeczywistym.

Wyobraźmy sobie kolejną sytuację, w której mamy kilka linii produkcyjnych, wyposażonych w kilkadziesiąt maszyn. Każda z nich wymaga osobnej konserwacji, przezbrojeń (wymiany elementów urządzenia na inne, przy zmianie produkowanego asortymentu), napraw. Cała linia wymaga zestrojenia jako całości. W trakcie bieżącej produkcji rzadko jest czas na rejestrację i analizę różnych awa- rii, powodów ich wystąpienia i wykonanie usprawnień. Raczej koncentrujemy się na usunięciu awarii od jednego do kolejnego przypadku. Znajdowanie „wąskich gardeł" w procesie produkcyjnym i ich systemowe usuwanie pozwala na znaczne zwiększenie wydajności linii produkcyjnych, poprawę jakości produktu, wydłużenie okresu niezawodnej pracy linii, ale potrzebny jest system ekspercki, który analizuje zależności pomiędzy usterkami, z pozoru nie mającymi ze sobą związku.

Kolejna kwestia to udowadnianie rozmaitym agencjom rządowym, a także klientom i konsumentom, że produkujemy asortyment zgodny z obowiązującymi normami, zaleceniami i dyrektywami, np. zgodnie z wymaganiami Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków FDA („section 21 CFR part 11"). Potrzebujemy więc solidnej, nielimitowanej czasowo historyzacji danych, solidnego i elastycznego systemu raportowania oraz mechanizmu śledzącego ewentualne odchyle- nia i odstępstwa (np. przekroczenia limitów określonych w recepturze).
Dużym ułatwieniem w spełnianiu nawet najbardziej kompleksowych potrzeb polskich i międzynarodowych klientów w zakresie wdrażania projektów MES, jest posiadanie przez ABB dużego działu rozwoju produktu, zatrudniającego kilkudziesięciu specjalistów różnych branż, zlokalizowanego w Krakowie. Jest to jedno ze światowych centrów R&D systemu cpmPlus Enterprise Connectivity (obok trzech innych - w Szwajcarii, USA i Sin- gapurze).
cpmPlus ECS formalizuje i standaryzuje proces przepływu informacji, podnosząc efektywność operacyjną przedsiębiorstwa oraz zapewniając osiągnięcie założonego celu produkcyjnego przy zachowaniu odpowiedniej jakości, zgodności z przepisami i standardami przyjętymi we wszystkich jednostkach produkcyjnych przedsiębiorstwa.

ABB dostarcza tego typu systemy klasy MES (w projektach „pod klucz" na całym świecie) o nazwie cpmPlus Enterprise Connectivity (w skrócie ECS). Moduły systemu oparte o model ISA95 pozwalają na:

• wizualizację procesu produkcji i kluczowych wskaźników efektywności w czasie rzeczywistym,

• jednolity i spójny mechanizm integracji danych produkcyjnych (binarnych, tekstowych, gromadzonych w różnych urządzeniach, sterownikach, systemach sterowania i przemysłowych bazach danych) oraz biznesowych (transakcyjnych),

• planowanie i monitorowanie produkcji oraz zarządzanie zmianami,
• zarządzanie recepturami i automatyczne, dynamiczne przeskalowywanie parametrów produkcyjnych (np. automatyczne przeskalowywanie naważania w toku produkcyjnym, gdy udział substancji czynnej w dostarczonym półprodukcie jest inny niż przyjęty w recepturze),

• rejestrację i śledzenie planowanych i nieplanowanych przestojów, czasu rzeczywistego pracy maszyn i pracowników, parametrów jakościowych oraz wydajnościowych, potrzebnych do wyliczeń współczynnika wykorzystania maszyn i urządzeń – OEE,
• wpisywanie, monitorowanie i nadzór nad odpowiednimi parametrami jakościowymi, sygnalizacja odchyleń od wprowadzonych tolerancji,

• pełną kontrolę przepływów materiałowych, aktualizację stanów magazynowych, zmniejszenie zapasów i wymuszanie ich rotowalności,
• śledzenie pochodzenia produktu, genealogię produkcji,
• dostarczanie pracownikom odpowiednich instrukcji roboczych oraz parametrów produkcyjnych do odpowiednich stanowisk roboczych, recertyfikację pracowników przy każdym logowaniu do systemu ( jeśli to konieczne),
• opracowywanie harmonogramów pracy, pomiar i monitorowanie wydajności pracy,
• analizę zgromadzonych danych i zaawansowane raportowanie,
• spersonalizowane udostępnianie danych o produkcji, kokpity menadżerskie.

Więcej informacji (ang.): www.abb.pl