Working Smarter by IoT & Digital Transformation

Hệ thống MES là gì ? Vì sao doanh nghiệp sản xuất cần hệ thống MES – Hệ thống thực thi sản xuất ?

1 4.808

Hệ thống MES là gì ?

MES (Manufacturing Execution System – Hệ thống điều hành sản xuất) là một hệ thống sản xuất tích hợp tập trung vào giám sát sàn, kiểm soát, hậu cần, theo dõi lịch sử và quản lý chất lượng sản phẩm theo thời gian thực với mục tiêu nâng cao năng suất và hiệu quả kinh doanh. MES cung cấp thông tin hữu ích để tối ưu hóa sản xuất và theo dõi tất cả dữ liệu sản xuất ngay tại thời điểm hoạt động. Là một hệ thống thông tin tích hợp chuẩn, MES không chỉ phục vụ như một trung tâm thông tin giữa các hệ thống doanh nghiệp khác nhau (ERP, QMS, EAM, SCM, và Tự động hóa), mà còn quản lý và tối ưu hóa các hoạt động, quá trình sản xuất của nhà máy hàng ngày.

Zion Market Research đã công bố một báo cáo mới có tiêu đề Thị trường hệ thống thực thi sản xuất (MES) theo chức năng (Phân tích chất lượng, kiểm soát tài liệu, quản lý kho, theo dõi sản xuất, phân tích hiệu suất sản xuất, phân bổ tài nguyên và các ngành khác), theo ngành công nghiệp chế biến (Dầu khí , Thực phẩm và Đồ uống, Hóa chất, Năng lượng và Năng lượng, và các loại khác) và bởi ngành công nghiệp rời rạc (Ô tô, Điện tử tiêu dùng, Hàng không vũ trụ và Quốc phòng, Kim loại và Khai thác mỏ, cùng các ngành khác):  Dự báo từ 2017 – 2024, Theo báo cáo, thị trường hệ thống thực thi sản xuất toàn cầu (MES) được định giá khoảng 9,28 tỷ USD vào năm 2017 và dự kiến ​​sẽ đạt khoảng 21,70 tỷ USD vào năm 2024, với tốc độ CAGR khoảng 12,90% từ năm 2018 đến năm 2024.

Tổ chức ISA (Hiệp hội Tự động hóa Quốc tế) đã ban hành tiêu chuẩn ISA 95 – một chuẩn công nghiệp hướng dẫn thiết kế, triển khai hệ thống thực thi sản xuất – MES cho bất kì tổ chức doanh nghiệp nào có nhu cầu, không phân biệt quy mô ngành nghề.

Nhờ có tiêu chuẩn ISA 95, thời gian triển khai hệ thống thực thi sản xuất – MES được rút ngắn đi đáng kể, quá trình phát triển cũng ít xảy ra sự cố hơn. Đến nay ISA 95 gồm 6 phiên bản, trong đó phần 3 có miêu tả chức năng hoạt động của hệ thống thực thi sản xuất – MES.

Manufacturing execution systems (MES) là hệ thống máy tính được sử dụng trong nhà máy, dùng  để theo dõi, giám sát và lưu trữ thông tin từ vật tư đầu vào thành sản phẩm đầu ra. MES cung cấp thông tin giúp những người ra quyết định trong nhà máy hiểu được tình trạng hiện thời của nhà máy nhằm tối ưu và cải tiến hoạt đột sản xuất. Hệ thống MES làm việc trực tuyến để điều khiển nhiều thiết bị cùng lúc trong sản xuất. (đầu vào, con người, máy máy và dịch vụ hỗ trợ)

MES quản lý thời gian thực về các thông số sản xuất, Khác với ERP quản lý theo thời gian dài hơn và mang tính chất hoạch định

MES có thể hoạt động trong nhiều khu vực chức năng như là: Quản lý vòng đời sản phẩm, lên kế hoach sản xuất, phân bố nguồn lực, yêu cầu phối hợp các bộ phận, phân tích sản xuất, quản lý thời gian máy dừng hay quản lý chỉ số hiệu suất tổng thể của máy móc (OEE – overal euipment effectiveness), chất lượng sản phẩm, quản lý vật tư.

MES tạo ra những mẫu dữ liệu, nắm giữ dữ liệu, quy  trình và đầu ra của quy trình sản xuất. Đó có thể là đặc biệt quan trong trong lĩnh vực công nghiệp và các lĩnh vực liên quan như là thực phẩm, đồ uống, thực phẩm, các nơi lưu trữ bằng chứng trong các quy trình, sự kiện và các hành động có thể được yêu cầu.

MES được coi là một hệ thống trung gian giữa các hệ thống: ERP (enterprise resource planning – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp) và hệ thống SCADA (Supervisor control and dât qccquisition – hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu) hay là hệ thống quản lý quy trình. Ranh giới giữa các hệ thống này không quá rõ ràng, trong các tổ chứng công nghiệp lớn đã đầu tư xây dựng hệ thống thực thi sản xuất – MES từ khoản thập niên 1990.

Đến đây bạn đã hiểu hệ thống MES là gì rồi phải không ?

Đọc thêm : Smart Factory là gì ? MES và smart factory có Liên Quan gì đến nhau ?

Vai trò của hệ thống MES với doanh nghiệp sản xuất là gì ?

Ngày nay, nhiều công nghệ mới đang được đưa vào hoạt động sản xuất, nhưng MES, đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, đã được xem như một yếu tố cơ bản của chuyển đổi số. Các công nghệ như thực tế mở rộng, trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây và cạnh, di động và Auto-ID đang được tích hợp vào các giải pháp MES. Tương tự, các máy móc thông minh, cảm biến và nền tảng IIoT đang mở rộng khả năng tích hợp vào các hệ thống doanh nghiệp như MES.

Bất kể những tin đồn về sự sụp đổ tiềm năng của các giải pháp MES, sự thật là nhiều chức năng và tính năng được cung cấp bởi MES không thể được thay thế bằng các nền tảng IIoT mới, ngay cả với các phân tích và ứng dụng. Một mình, các thiết bị và nền tảng IIoT không cung cấp nhiều khả năng mới cho các nhà sản xuất vì chúng không thể cung cấp bối cảnh hoạt động cho dữ liệu, không thể kích hoạt các hành động để đáp ứng với dữ liệu và không được thiết kế để sắp xếp các quy trình trong toàn bộ nhà máy và chuỗi giá trị.

Nhiều quy trình sản xuất cần con người trong vòng lặp và MES cung cấp nền tảng đó. MES không tự cung cấp Sản xuất Kỹ thuật số. Nó cần được tích hợp vào nền tảng kỹ thuật số của hệ thống và hệ thống của hệ thống, bao gồm các hệ thống kỹ thuật, kinh doanh và tự động hóa.

Với sự ra đời của IoT và khối lượng dữ liệu khổng lồ mà nó thu được trong hệ sinh thái, MES đã phát triển từ một chức năng hạn chế, cứng, mã hóa thành các thiết kế mô đun linh hoạt hơn, có thể được điều chỉnh để phù hợp với các nhu cầu và cấu hình khác nhau cho doanh nghiệp, gọi là các MES thế hệ mới. Cũng như các thế hệ sản xuất công nghệ cao trước đây, một hệ thống thực hiện sản xuất (MES) vẫn là trung tâm. Trong một số cách, vai trò của nó thậm chí còn quan trọng hơn so với trong quá khứ.

Các nền tảng IoT hiện nay đang bước vào với các chức năng liên kết dữ liệu ,  phân tích  và  khả năng Machine Learning : những điều mà một  hệ thống MES truyền thống không thể thực hiện được. Với IoT trong hình, hệ thống có thể chuyển từ báo cáo quản lý trực tiếp các thông số tại nơi sản xuất  sang thực hiện các ứng dụng dựa trên phân tích cứng như phân tích dự đoán, bảng điều khiển có thể định cấu hình người dùng linh hoạt, trực quan hóa dữ liệu mạnh mẽ cho phép hiểu biết sâu sắc cho mọi cấp độ.

Kết quả hình ảnh cho MES IoT

Được kết nối với IoT, MES sau đó sẽ có thể làm việc với & kết nối với nhiều loại thiết bị đa dạng dựa trên các công nghệ mới nhất như di động, thiết bị wearable và AR.

Các giải pháp MES sẽ cung cấp các tính năng quan trọng cần có để tích hợp Hoạt động vào chiến lược Chuyển đổi số:

  • Thông tin chi tiết thông minh. Dữ liệu thô được thu thập từ máy móc và công nhân trong quá trình sản xuất phải được chuyển thành thông tin bằng cách thêm bối cảnh và tổ chức. Bối cảnh bao gồm dữ liệu về thông số kỹ thuật của sản phẩm, bước xử lý, con người và thiết bị liên quan đến hoạt động khi đo dữ liệu như một phép đo kích thước hoặc điều kiện môi trường.
  • Tổ chức dữ liệu được lưu trữ : cũng rất quan trọng để cho phép các chế độ xem tham gia dữ liệu từ nhiều hoạt động để phân tích tương quan và nguyên nhân gốc. Việc tổ chức dữ liệu giúp dễ dàng tổng hợp dữ liệu thành các số liệu quan trọng và các chỉ số hiệu suất chính (KPIs). Nó giúp đưa con người vào vòng lặp để đưa ra quyết định tốt hơn một cách nhanh chóng.
  • Quản lý dữ liệu và quản trị. Sự phổ biến của các ứng dụng tùy chỉnh trong sản xuất có thể dẫn đến vô số các silo dữ liệu không được phối hợp để tạo điều kiện tích hợp và tổng hợp. Cơ sở dữ liệu MES cung cấp quản trị thực tế, thông qua mô hình dữ liệu tập trung vào sản xuất và giao diện tích hợp, duy trì dữ liệu sạch sẽ, chuẩn hóa và được tổ chức để tạo điều kiện tham gia và tìm kiếm trên dữ liệu trong doanh nghiệp.
  • Tiêu chuẩn hóa và kiểm soát. MES quản lý và thực thi mọi khía cạnh của các bước công việc bao gồm thiết bị, vật liệu và thu thập dữ liệu cho các quy trình tự động và thủ công. MES thi hành các chính sách và quy tắc để đảm bảo rằng mọi người và thiết bị đang hoạt động như họ mong muốn. Việc tiêu chuẩn hóa làm cho các quy trình sản xuất có thể lặp lại với hiệu suất và chất lượng phù hợp.
  • Hành động đáp ứng. Các function MES bao gồm các phương thức để xử lý các sự kiện hướng ngoại lệ trong quá trình sản xuất. Các sự kiện hoặc sự cố như khiếm khuyết nghi ngờ hoặc quá trình bất thường. MES là hệ thống tự nhiên để nhận các loại thông báo và cảnh báo này từ nền tảng phân tích IIoT. Trong MES, các kích hoạt này có thể bắt đầu các quy trình để ghi lại sự khác biệt, thay đổi cài đặt thiết bị hoặc hướng dẫn vận hành dựa trên điều kiện được phát hiện tự động.
  • Kết nối và chủ đề kỹ thuật số. MES cung cấp một cầu nối tích hợp giữa các hệ thống doanh nghiệp và nhà máy chính bao gồm hệ thống PLM của kỹ thuật, và hệ thống ERP mua sắm, hàng tồn kho và quản lý chi phí. Việc tích hợp này có thể được phối hợp để cung cấp một luồng kỹ thuật số liên kết đặc điểm thiết kế kỹ thuật của sản phẩm với quy trình Thực thi sản phẩm và thậm chí các dịch vụ bảo trì sản phẩm theo cách tạo điều kiện duy trì bản sao kỹ thuật số cho từng đơn vị sản phẩm vật lý .

Nhu cầu về dữ liệu nhà máy thời gian thực hơn và kết nối toàn doanh nghiệp đang tiếp nhiên liệu cho mối quan tâm đến MES. Các công nghệ IIoT là một sự bổ sung tuyệt vời cho bối cảnh sản xuất IT , tuy nhiên, vì những lý do được liệt kê ở trên, MES cần thiết hơn bao giờ hết như là một phần nền tảng cho chiến lược Sản xuất Kỹ thuật số.

Lợi ích của phần mềm Hệ thống thực thi sản xuất (MES)

  • Tăng cường sử dụng thiết bị : Hệ thống MES cho phép các nhà sản xuất biết việc sử dụng thiết bị thực tế. Với kiến ​​thức này, bạn có thể điều chỉnh công việc của thiết bị, tối ưu hóa các vật liệu được sử dụng và ảnh hưởng tốt nhất đến người vận hành. 
  • Lưu giữ hồ sơ và phân tích dữ liệu tốt hơn: MES (Hệ thống thực thi sản xuất) cho phép thiết lập hồ sơ chỉ liên quan đến việc sử dụng máy móc, công việc và lô. Điều này mang lại một số lợi thế. Đầu tiên, có sự theo dõi tốt hơn các vật liệu thực tế được sử dụng, tăng trách nhiệm sử dụng thiết bị cho các đội chuyên dụng, điều này thường làm giảm chi phí không chất lượng. Thứ hai, nếu xảy ra sự cố về chất lượng, theo dõi lô sẽ liên kết câu hỏi trả về của từng lô riêng lẻ.
  • Bạn có thể tính đến tiến độ thời gian thực của sản xuất so với công việc và cho phép người vận hành vận hành có thông tin rất hữu ích để cho phép nếu cần thiết để sửa đổi tỷ lệ và điều chỉnh các biến đổi năng suất.
Ích lợi của MES

Chức năng của hệ thống thực thi sản xuất – MES

Hình dưới đây mô tả các chức năng chính của hệ thống thực thi sản xuất – MES

MES function

Các chức năng của MES rất đa dạng tuỳ theo ngành sản xuất, Tuy nhiên chúng ta thấy sẽ tập trung vào 4 function chính bao gồm :

  • Production Function : các chức năng phục vụ cho sản xuất (Quản lý BOM, Production Execution, Production Planning, con người…)
  • Quality Function : Quản trị chất lượng sản phẩm sản xuất
  • Machine Function : Quản trị bảo trì bảo dưỡng, OEE, theo dõi hoạt động máy móc, thu thập dữ liệu
  • Tích hợp các hệ thống khác.

Quản lý các thông số xác định sản phẩm

Là tập hợp các thông tin về sản phẩm được yêu cầu sản xuất, bao gồm các quy tắc để để sản xuất nên sản phẩm.
Chức năng này nhận định nghĩa sản phẩm từ bộ phận điều hành doanh nghiệp, sau đó truyền các quy định về trang thiết bị Thực thi sản phẩm xuống cho khu vực kiểm soát dây chuyền sản xuất.
Chức năng này cũng truyền các mô tả về sản phẩm sang cho các chức năng Thực thi yêu cầu và phân phối yêu cầu sản xuất.
Các hoạt động của chức năng này gồm có:
  • Quản lý các văn bản như hướng dẫn sản xuất, công thức, lược đồ cấu thành sản phẩm, các tham số sản phẩm.
  • Quản lý các sản phẩm mới
  • Quản lý các thay đổi đối với định nghĩa sản phẩm. Có thể bao gồm các thiết kế định tuyến và các thay đổi số bill sản phẩm.
  • Cung cấp các quy tắc sản phẩm đối với các ứng dụng, nhân sự và các hoạt động, trong hình thức các bước sản xuất, các công thức, các quy tắc thiết lập máy móc
  • Duy trì các tuyến sản xuất cho sản phẩm
  • Cung cấp các routing cho vận hành sản xuất ở cấp độ chi tiết theo yêu cầu của vận hành sản xuất
  • Tối ưu hóa các quy tắc sản xuất dựa trên phân tích tiến trình và phân tích kết quả sản xuất.
  • Tạo ra và duy trì các quy tắc sản xuất khác như làm sạch, khởi động và tắt máy.
  • Quản lý KPI liên quan đến sản phẩm

Quản lý nguồn lực sản xuất

Là tập hợp các hoạt động quản lý thông tin về nguồn lực sản xuất. Các nguồn lực là máy móc, công cụ, nhân công (với các kĩ năng nhất định), vật tư và năng lượng. Kiểm soát trực tiếp những nguồn lực này để đáp ứng yêu cầu sản xuất được Thực thi ở các hoạt động khác, chẳng hạn như Phân phối yêu cầu và Thực thi yêu cầu.
Phạm vi hoạt động của chức năng này có thể ở cấp độ vùng, khu vực, thậm chí ở cấp độ trung tâm.
Mặc dù quản lý các nguồn lực sản xuất có thể dùng máy tính để xử lý, nhưng vẫn cần có sự tham gia một phần hoặc toàn bộ bởi con người.
Quản lý các nguồn lực có thể bao gồm đăng kí các nguồn lực hiện có để nắm bắt nhu cầu trong tương lai. Có thể hiểu là hệ thống đăng kí sử dụng tài nguyên khi có đơn hàng mới.
Sau khi đăng kí sử dụng nguồn lực, thông tin về tình trạng nguồn lực cần thiết cho các phân đoạn sản xuất cần được duy trì và thông báo về tình hình sử dụng các nguồn lực ( có sẵn/ đã đăng kí/không đủ Thực thi ) trong một thời điểm nào đó.\
Quản lý nguồn lực sản xuất bằng MES
Các hoạt động quản lý nguồn lực gồm có:
  • Cung cấp nhân công, tài nguyên và định nghĩa tài nguyên thiết bị. Thông tin có thể được cung cấp theo nhu cầu hoặc theo kế hoạch sản xuất, và có thể cung cấp cho con người hoặc các ứng dụng khác.
  • Cung cấp thông tin về tài nguyên (vật tư, thiết bị và nhân công) khả năng (có sẵn, đã đăng ký và không còn). Thông tin dựa trên tình trạng hiện tại, tình trạng tương lai và nhu cầu tương lai (được nhận biết trong kế hoạch sản xuất), đặc biệt là chức năng này cung cấp thông tin đầy đủ về mọi loại tài nguyên vào bất kì lúc nào và bất kì giai đoạn nào của tiến trình sản xuất.
  • Đặt hàng, tập hợp đầy đủ tài nguyên để đáp ứng các yêu cầu trong sản xuất.
  • Đảm bảo các các thiết bị sẵn sàng cho các nhiệm vụ đã đăng kí trước và sẵn sàng hỗ trợ cho nhân công làm việc.
  • Cung cấp thông tin vị trí tài nguyên và đăng kí và đăng kí tài nguyên cho khu vực sản xuất.
  • Thu thập thông tin về tình trạng nhân công, thiết bị và vậ tư, và khả năng đáp ứng của các nguồn lực. Thông tin có thể được thu thập theo sự kiện, theo yêu cầu, và theo lịch trình định sẵn, và có thể thu thập từ thiết bị, con người và các ứng dụng.

Lập kế hoạch và điều độ sản xuất

Khi triển khai MES, Kế hoạch sản xuất chi tiết tiến hành lập lịch sản xuất và xác định mức sử dụng hiệu quả nhất các nguồn lực để đáp ứng kế hoạch sản xuất. Hoạt động này có thể bao gồm đưa ra các yêu cầu cơ bản của thiết bị, tổng hợp các yêu cầu về sử dụng trang thiết bị, hay phân chia các yêu cầu do giới hạn khả năng sản xuất.
Các nhiệm vụ cụ thể của hoạt động này gồm có:
– Tạo ra và duy trì kế hoạch sản xuất chi tiết
– So sánh kết quả sản xuất thực tế với kế hoạch đề ra
– Quyết định khả năng đăng kí của mỗi loại tài nguyên cho từng mục đích sử dụng bởi chức năng quản lý nguồn lực
Kế hoạch chi tiết được xây dựng dựa trên những yêu cầu về sản xuất ở cấp độ điều hành doanh nghiệp, dựa trên hoạt động Xác định sản phẩm và hoạt động Quản lý nguồn lực.
Kế hoạch chi tiết do đó giải thích về giới hạn và khả năng sản xuất, đồng thời sử dụng thông tin từ hoạt động Theo dõi sản xuất để biết được tiến trình sản xuất. Kế hoạch sản xuất có thể được cung cấp theo yêu cầu hoặc định kì, và có thể được tính toán lại dựa trên các sự kiện.
Kết quả hình ảnh cho aps advanced planning and scheduling

Phân phối các yêu cầu sản xuất 

Là tập hợp các hoạt động quản lý sản xuất bằng cách chuyển các yêu cầu cho thiết bị và nhân công. Chức năng này cho phép vận hành chi tiết các yếu tố trong các đơn vị sản xuất và gửi lênh sản xuất cho các đơn vị làm việc
Các nhiệm vụ cần Thực thi gồm có:
– Khởi động Thực thi các nhân tố sản xuất chi tiết ở vào những thời điểm xác định bởi kế hoạch sản xuất
– Đăng kí các nguồn lực nội bộ mà trong kế hoạch sản xuất chi tiết chưa đăng kí
– Xử lý các điều kiện chưa được dự tính trong kế hoạch sản xuất chi tiết.
– Đảm bảo giới hạn tiến trình và ra lệnh cho các cấp độ chi tiết thấp hơn
– Thông báo kế hoạch sản xuất chi tiết khi có yếu tố bất thường, dẫn đến mất khả năng hoàn thành kế hoạch đề ra
– Nhận thông tin từ giám sát chất lượng sản xuất nếu lỗi xảy ra bắt nguồn từ một hoạt động có trong lên kế hoạch sản xuất chi tiết.
– Nhân thông tin từ quản lý nguồn lực về sự kiện bất thường khiến thiếu nguồn lực trong tương lai.

Thực thi các yêu cầu sản xuất

Là tập hợp các hoạt động mà có liên quan trực tiếp tới các kết quả sản xuất, bời vì được đặc tả trong chức năng Phân phối yêu cầu. Các hoạt động Thực thi sản xuất chăm sóc  các công việc lựa chọn, bắt đầu và di chuyển các đơn vị qua chuỗi thao tác vận hành thích hợp  để sản xuất. Công việc sản xuất thực sự (thủ công và tự động) là phần của chức năng của các máy móc hoạt động bên dưới.
Thông tin từ Kế hoạch sản xuất chuyển cho Kiểm soát dây chuyền có thể là một tín hiệu để bắt đầu Thực thi công việc cụ thể nào đó, ví dụ cắt thép, trộn hóa chất hay gây nên những biến đổi vật lý lên nguyên liệu.
Thực thi sản xuất cũng có thể dựa vào thông tin của những lần hoạt động trước, vốn đã được thu thập từ chức năng Theo dõi sản xuất, để tiến hành tối ưu hóa hoạt động và tăng tính hiệu quả.
Các nhiệm vụ có thể có :
– Đảm bảo đúng tài nguyên được sử dụng trong sản xuất
– Xác nhận là công việc được hoàn thành theo các tiêu chuẩn được chấp nhận. Nó cũng có thể phát hiện ra những sản phẩm chưa đạt yêu cầu
– Đảm bảo nguyên liệu, máy móc sản xuất còn hạn sử dụng
– Đảm bảo việc phân phối tài nguyên nằm trong thời gian cho phép
– Thông báo cho các hoạt động khác khi mà những sự kiện không mong muốn (mất điện, nguyên liệu thiếu, thay đổi công nhân) gây ra khả năng không thể hoàn thành công việc.
– Nhân thông tin từ quản lý nguồn lực về các tình trạng không mong muốn trong tương lai.
– Cung cấp thông tin sản xuất và sự kiện về thực thi sản xuất, chẳng hạn như thời gian, nhân sự và vật tư sử dụng.

Thu thập dữ liệu thời gian thực từ sản xuất

Các dữ liệu được thu thập có thể bao gồm dữ liệu cảm biến, trạng thái thiết bị, dữ liệu sự kiện, dữ liệu được vận hành nhập vào, dữ liệu vận hành, tin nhắn, kết quả tính toán từ mô hình và các loại dữ liệu quan trọng khác để tạo ra sản phẩm. Bên cạnh đó, các tín hiệu thời gian hoạt động và thông tin các diễn biến sản xuất được bổ sung để tái hiện lại hoàn cảnh thông tin được thu thập. Thu thập dữ liệu là hoạt động mang tính kế thừa và dựa trên sự kiện.
Các nhiệm vụ gồm có:
– Thu thập, lấy lại và lưu trữ về quá trình sử dụng thiết bị và thông tin được nhân công nhập. Ví dụ: dữ liệu sản xuất, dữ liệu tình trạng thiết bị, nhật kí sản xuất, vị trí thu thập và khối lượng dữ liệu thu thập.
– Cung cấp giao diện cho quá trình cơ bản và kiểm soát dây chuyền sản xuất cho tập hợp dữ liệu,thông tin tự động.
– Cung cấp các báo cáo tiêu chuẩn và theo yêu cầu cho người vận hành và các những người cần báo cáo
– Duy trì thông tin cho dây chuyền cục bộ và phân tích sản xuất và cho báo cáo lên hệ thống cao hơn
– Duy trì thông tin cho giám sát sản xuất để cho phép xem lại lược đồ sản phẩm ví dụ như theo dõi sản xuất tới các suất nguyên liệu, thiết bị và vận hành.
– Cung cấp kiểm soát sự chấp hành và chức năng giám sát báo động (sổ sự kiện và chuỗi sự kiện)
– Cung cấp thông tin chất lượng sản phẩm cho so sánh với đặc tả sản phẩm.

Theo dõi và điều độ sản xuất thời gian thực

Theo dõi sản xuất là hoạt động chuẩn bị cho báo cáo ở cấp độ điều hành doanh nghiệp. Phản hồi gồm có tổng hợp và báo cáo thông tin về nhân sự và thiết bị thực sự được dùng để sản xuất sản phẩm, vật tư tiêu thụ, cũng như những dữ liệu liên quan như lược đồ, chi phí và phân tích kết quả sản xuất.
Hoạt động này cũng cung cấp thông tin cho kế hoạch sản xuất chi tiết và việc lập kế hoạch sản xuất ở cấp điều hành doanh nghiệp, do đó kế hoạch có thể được cập nhật dựa trên tình trạng hiện tại.
Các nhiệm vụ của chức năng này:
– Theo dõi chuyển động của nguyên liệu bằng cách duy trì mô tả những gì đang xảy ra tại mỗi công đoạn tại các thời điểm nhất định và báo cáo quãng đường các nguyên liệu từ khi sản xuất đến vận chuyển.
– Ghi lại điểm bắt đầu và kết thúc của hành trình và thu thập các cập nhật đối với hàng hóa và số lượng hàng hóa chưa hoàn chỉnh và địa điểm chúng xảy ra.
– Nhận thông tin gửi thu thập dữ liệu sản xuất và phân tích sản xuất; ví dụ: thông tin về tài nguyên tiêu thụ trong quá trình sản xuất một chi tiết quan trọng của lược đồ sản phẩm.
– Dịch nghĩa các sự kiện quá trình, bao gồm sản xuất và các sự kiện di chuyển, thành các thông tin sản xuất.
– Tạo ra các kết quả sản xuất và phản hồi sản xuất.
– Tạo ra các bản ghi điện tử liên quan đến tiến trình sản xuất.

Phân tích dữ liệu từ sản xuất

Cung cấp phản hồi về sản phẩm trở lại tầng điều hành doanh nghiệp. Những thông tin này có thể được cung cấp theo lịch trình định sẵn, nó có thể được cung cấp vào cuối quá trình sản xuất hoặc theo yêu cầu.
Phân tích kết quả sản xuất đồng thời chứa những thông tin phân tích về vòng đời các sản phẩm, về việc tận dụng tài nguyên (ví dụ: tận dụng thiết bị ), đánh giá về hiệu quả sản xuất, và các biến sản xuất. Thông tin này được sử dụng để tối ưu hóa sản xuất và tài nguyên.
Phân tích kết quả sản xuất là một quá trình liên tục. Một khi việc tối ưu hóa đã được tiến hành và biết khai thác những tồn tại, hạn chế, nhiều vấn đề khác của hệ thống sẽ lộ diện. Thêm nữa, thay đổi điều kiện thị trường  và phối hợp sản phẩm có thể thay đổi tiêu chí tối ưu hóa và hạn chế hệ thống. Ở một môi trường thường xuyên thay đổi, hoạt động phân tích sản xuất thỉnh thoảng cần tiến hành lại để đánh giá khối lượng công việc và đánh giá chính sách trong hoàn cảnh hiện tại và hoàn cảnh dự đoán để tăng tối đa sản lượng.
Theo dõi phân tích với MES
Các nhiệm vụ của chức năng này:
– Tạo ra các báo cáo kết quả sản xuất và chi phí.
– Đánh giá các giới hạn sản xuất dựa trên khả năng và chất lượng.
– Tạo ra các bài kiểm tra kết quả cần thiết để quyết định khả năng chứa nguyên liệu và sản phẩm đầu ra.
– So sánh các dây chuyền để tìm ra lần hoạt động tốt nhất (tức là lần mà sản xuất ra chất lượng tốt nhất, hay chi phí hoạt động nhỏ nhất).
– Giải thích vì sao có lần hoạt động tốt nhất.
– Cung cấp các sự thay đổi với quy trình dựa trên kết quả phân tích.
– Dự đoán kết quả của một lần sản xuất, dựa trên các thông số hiện tại.
– Tìm mối liên quan giữa phân khúc sản phẩm với các điều kiện sản xuất tại cùng thời điểm.

Liên kết với các hệ thống khác

Trong mô hình tiêu chuẩn ISA-95: Tầng 3 có thể được gọi là Hệ thống quản lý điều hành sản xuất. Ngoài hệ thống MES còn các hệ thống khác: Quản lý thông tin phòng thí nghiệm LIMS, Quản lý tồn kho WMS, số hoá hoạt động bảo trì bảo dưỡng CMMS. Từ phía MES có những luồn giao tiếp dữ liệu như sau:

  • – Đến LIMS: chất lượng yêu cầu, mẫu kiểm tra, dữ liệu thống kê quy trình.
  • – Từ LIMS: kết quả chất lượng kiểm tra, chứng chỉ sản phẩm, tình trạng kiểm tra.
  • – Đến WMS: Yêu cầu nguồn vật tư, định nghĩa vật tư, thời gian giao hàng sản xuất.
  • – Từ WMS: vật tư có sẵn hay không, tình trạng phân lô, vận chuyển thành phẩm.
  • – Đến CMMS: Dữ liệu chạy của thiết bị, thiết bị hỗ trợ, yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng.
  • – Từ CMMS: Quy trình bảo dưỡng, khả năng của thiết bị, lịch bảo bảo trì.
Mối liên hệ giữa MES và ERP

Xu hướng MES trong tương lai

Khi lựa chọn MES,  Chúng ta cần xem xét các xu hướng sau đây khi đánh giá MES (Hệ thống thực thi sản xuất)

• Tăng cường sử dụng tài liệu điện tử : Cách đây không lâu, nhà điều hành sản xuất  đã sử dụng ngăn xếp và ngăn xếp của hướng dẫn sử dụng để mô tả các quy trình, đơn đặt hàng sản xuất và báo cáo sản xuất.Xu hướng bây giờ là thay thế các tài liệu giấy bằng các tài liệu điện tử. MES cũng không ngoại lệ với xu hướng này và cho phép người dùng tạo đơn hàng điện tử sản xuất và nhận thông tin kỹ thuật mong muốn chỉ bằng một cú nhấp chuột.

• Gia tăng sử dụng thiết bị di động : Trong hội thảo, nhà khai thác sử dụng nhiều thiết bị di động hơn dưới dạng máy tính bảng, thiết bị đầu vào để nhập thông tin trực tiếp vào MES (Hệ thống thực thi sản xuất).

• Tích hợp tốt hơn với các hệ thống : Khi xem xét ERP được sinh ra từ sự phát triển của MRP, không có gì đáng ngạc nhiên khi việc tích hợp với các hệ thống khác là một xu hướng cơ bản.
Từ kho, thông qua bảo trì phòng ngừa (để theo dõi thời gian sử dụng thiết bị) hoặc thông báo cho phần mềm bảng lương để tuân theo chi phí nhân lực dành cho mỗi nhiệm vụ), MES là một liên kết tự nhiên của ERP và hệ thống thông tin công nghiệp của nó.

• Việc kết nối máy với hệ thống thực thi sản xuất – MES : Cảm biến và hệ thống liên lạc công nghiệp được kết nối trực tiếp với máy giúp cho máy có thể giao tiếp với máy tính và người vận hành và cho phép các dây chuyền sản xuất được kiểm soát trong thời gian thực (ví dụ: tải xuống công thức trong trường hợp cần thiết).

• Hợp nhất dữ liệu và trực quan hóa : Cùng quan điểm, MES cho phép hợp nhất thông tin từ các hệ thống khác nhau, các sản phẩm khác nhau giúp các nhà quản lý sản xuất có một cái nhìn duy nhất để giám sát các hoạt động trong thời gian thực.

Nhà máy Thông Minh – Smart Factory là gì ? Smart Factory và MES có liên quan gì đến nhau ?

Triển khai MES tại Việt Nam

Tại Việt Nam, MES (Manufacturing Execution System) chưa được biết đến rộng rãi như ở các nước công nghiệp, nhưng không phải chúng chưa được ứng dụng. Hiện tại có những giải pháp MES hàng đầu thế giới đã được ứng dụng tại Việt Nam, có thể kể đến : Siemens, SAP, Oracle, WonderWare,…

Triển khai hệ thống thực thi sản xuất MES – Những điều cơ bản cần biết (Phần 1)

Tuy nhiên vấn đề khó khăn gặp phải khi triển khai MES thường thấy là các máy móc thiết bị tại VN đã cũ, sử dụng nhiều chủng loại khác nhau, việc chuẩn hóa dữ liệu và kết nối sẽ gặp nhiều khó khăn nên đòi hỏi đơn vị tư vấn phải có kinh nghiệm không chỉ dừng lại ở nghiệp vụ sản xuất, lập trình mà còn hiểu về các chuẩn truyền dữ liệu, các hệ thống báo cáo quản trị phù hợp.

xem thêm Hướng dẫn triển khai MES.

Đăng ký để nhận ebook
Đăng ký để nhận ebook "Những điều cơ bản cần biết về Smart Factory và công nghệ IoT" từ chúng tôi.
Đăng ký để được nhận ebook "Những điều cơ bản cần biết về Smart Factory và công nghệ IoT".
1 bình luận
  1. […] Nếu cần phần mềm mới, thì câu hỏi đặt ra là nên mua phần mềm tiêu chuẩn hay phần mềm riêng lẻ được phát triển. Phần mềm tiêu chuẩn đã được sản xuất trước và bao gồm một hoặc nhiều quy trình kinh doanh hoàn toàn với một hoặc nhiều chương trình. Mặt khác, phần mềm đóng gói các tùy chỉnh được tạo ra đặc biệt cho một tổ chức và có thể được phát triển bởi chính tổ chức hoặc nhà cung cấp bên ngoài.Trong thực tế, một biến thể hỗn hợp của phần mềm tiêu chuẩn với một số lượng nhỏ các phần mở rộng riêng lẻ có thể cần thiết đối với 1 hệ thống thực thi sản xuất – MES. […]

Để lại bình luận

Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.