Digitalizacja i automatyzacja procesów we wszystkich obszarach to nasza codzienność, choć nadal badania wskazują, że producenci potrzebują edukacji w tej dziedzinie, często brakuje im profesjonalnej porady i wiedzy, by podjąć decyzje w tym obszarze.
Prawdopodobnie wynikają one nie tyle z braku informacji, co ze zbyt dużej ilości informacji, które trudno jest usystematyzować i spośród bardzo szerokiej oferty rynkowej wybrać produkt, który spełni ich oczekiwania i dopasuje się do specyfiki naszej działalności.
Dlatego przyjrzyjmy się rozwiązaniom, które producent ma do wyboru i zastanówmy się, jakie problemy one rozwiążą. Według standardu ISA 95 / IEC 62264 systemy wspomagające produkcję dzielą się na 4 poziomy.
Poziom 1 to maszyny i systemy nimi sterujące. Bez nich nie byłoby produkcji, chyba że mówimy o całkowicie ręcznie wykonywanych pracach.
Poziom 2 to systemy automatyki SCADA, nadzorujące przebieg procesu technologicznego lub produkcyjnego oraz PLC czyli uniwersalne urządzenia mikroprocesorowe przeznaczone do sterowania pracą maszyn i innych urządzeń technologicznych. Ich główne funkcje obejmują zbieranie aktualnych danych (pomiarów), ich wizualizację, sterowanie procesem, alarmowanie oraz archiwizację danych. Cechą charakterystyczną tych systemów jest granulacja czasu do poziomu sekund lub nawet ułamków sekundy. Systemy są używane przede wszystkim przez operatorów maszyn i technologów – osoby bezpośrednio nadzorujące produkcję.
Poziom 3 to systemy klasy MOM (z ang. Manufacturing Operations Management – Zarządzanie operacjami produkcyjnymi). Oprogramowanie to jest dedykowane dla firm produkcyjnych i pozwala zarządzać całym procesem produkcji – planować procesy produkcyjne, definiować technologie produkcji w taki sposób, by móc ją później zaplanować oraz monitorować wykonanie zaplanowanych działań. Systemy MOM obejmują także inne procesy związane z produkcją, np. zarządzanie zasobami produkcyjnymi (materiałami, energią, ludźmi, maszynami robotami), zapewnienie jakości wytwarzanych produktów czy utrzymanie ruchu. Mogą zawierać także elementy cenowe, tak by umożliwić ofertowanie oraz bieżącą kalkulację kosztów na poszczególne produkty lub zlecenia klientów. Ponieważ dynamika zmian na produkcji może być bardzo wysoka, systemy te wymagają wysokiej granulacji czasu – do minut i sekund. MOMy użytkowane są przez bardzo wielu użytkowników, począwszy od managerów i kierowników produkcji, poprzez planistów i schedulerów, technologów, operatorów maszyn, kontrolerów jakości, operatorów pakujących, pracowników magazynu i innych pracowników hali produkcyjnej.
Poziom 4 to systemy typu ERP (Enterprise Resource Planning – Zarządzanie Zasobami Przedsiębiorstwa). Są to uniwersalne, zintegrowane systemy wspomagające zarządzanie całą firmą bez względu na branżę, w której działa. Choć ich prekursorem były systemy MRP (Material Resources Planning – Zarządzanie Materiałami Przedsiębiorstwa), to dzisiejsze ERPy zbudowane są zazwyczaj wokół potrzeb finansowo-księgowych przedsiębiorstw. To w końcu wyniki finansowe są miarą skuteczności i efektywności działań we wszystkich innych obszarach firmy. Potrzeby rynkowe sprawiły, że systemy te są rozwijane o różne moduły i funkcjonalności charakterystyczne dla danej branży, np. rozwiązania dedykowane do zarządzania produkcją, magazynem, kontaktami z klientem (CRM), inwestycjami czy bilingiem. Systemy te odzwierciedlają dane w czasookresie miesięcy, tygodni, maksymalnie dni. Jego użytkownikami są przede wszystkim pracownicy biurowi – osoby zarządzające, dział księgowy, kadrowy, planiści, kontroling, sprzedaż, obsługa klienta, magazyn. Pracownicy hali produkcyjnej w niewielkim stopniu skorzystają bezpośrednio z systemu ERP.
Gdzie w całej tej systematyce jest MES (z ang. Manufacturing Execution System – System Zarządzania Produkcją)? MES to tak naprawdę wycinek systemu MOM na poziomie 3. Systemy MES skupiają się na wykonaniu operacji produkcyjnych - zbierają i przetwarzają dane ze stanowisk i linii produkcyjnych w czasie rzeczywistym, umożliwiają lepszą kontrolę nad całym procesem. Nie uwzględniają one natomiast innych, bardziej strategicznych aspektów procesów produkcyjnych takich jak planowanie i harmonogramowanie, zarządzanie zasobami ludzkimi (dispatching), zarządzanie łańcuchami dostaw, które dostarczają systemu typu MOM. Raporty MESowe są także zorientowane na wykonanie produkcji, podczas gdy raporty z systemów MOM dostarczają pełniejszej informacji, np. o OEE lub OLE. Innymi słowy, systemy MOM w porównaniu do MES obejmują szerszy zakres procesów operacyjnych i mają na celu holistyczną integrację wszystkich aspektów zarządzania operacjami produkcyjnymi.
Z tego względu systemy MES są często uzupełniane o inne moduły, takie jak np. APS (Advanced Planning and Scheduling – Zaawansowanie Planowanie i Harmonogramowanie), WMS (Warehouse Management System – System Zarządzania Magazynem) czy PLM (Product Lifecycle Management – Zarządzanie Cyklem Życia Produktu). W efekcie zintegrowania kilku lub kilkunastu podsystemów z MESem, mogą powstać systemy posiadające funkcjonalność typu MOM i sprzedawane jako MOM, które jednak w pełni nimi nie są. W produkcji, gdzie czas mierzony jest w minutach i sekundach, zintegrowane klastry podsystemów nie dadzą rady obsłużyć prawidłowo wszystkich procesów, co wynika właśnie z ograniczeń przy ich integracji. Z drugiej strony takie funkcjonalności mogą być zintegrowane także w ramach ERP, co dodatkowo wprowadza chaos w systematyce systemów.
W zależności od potrzeb producenta, wybiera on spośród tych systemów te, które najpełniej są w stanie na nie odpowiedzieć. Zgodnie z normą ISA, pełnię automatyzacji przedsiębiorstwa produkcyjnego zapewni kombinacja systemów wszystkich 4 poziomów, współpracujących ze sobą w puntach styku. Tylko największe podmioty, tj. korporacje, mogą pozwolić sobie na tego typu rozwiązania ze względu zarówno na koszt ich wdrożenia jak i późniejszego utrzymania.
Dla mniejszych podmiotów taki stopień digitalizacji nie jest niezbędny, ale rozpoczynając transformację cyfrową procesów, powinny one zastanowić się, gdzie generowana jest ich największa wartość biznesowa oraz gdzie występują największe nieefektywności. Zazwyczaj odpowiedź leży w poziomie 3 – to optymalizacja procesów i analiza danych stricte związanych z produkcją może najbardziej wpłynąć na rentowność przedsiębiorstwa i dać impuls do jego rozwoju.
Stay updated with our latest blog posts.
