Introduzione ai sistemi MES
Con l’emanazione della legge per il Piano Nazionale Transizione 4.0 è cresciuto l’interesse verso i sistemi MES, ma crediamo fortemente che il vero valore di questo strumento prescinda dalle agevolazioni fiscali.
Infatti, il MES può essere considerato un grande alleato nella risoluzione di problematiche aziendali in materia di controllo e gestione della produzione. Questo strumento permette di collezionare e interpretare correttamente i dati provenienti dal sistema produttivo al fine di ottenere informazioni utili per poter prendere decisioni di carattere gestionale.
E’ necessario capire nel dettaglio cosa sia un sistema MES, quali funzionalità abbia e i benefici che esso apporta al mondo dell’industria.
Cos’è un sistema MES
Con l’acronimo MES (Manufacturing Execution System) si indica un sistema informatizzato che gestisce e controlla il processo produttivo di un’azienda.
Il MES mette in connessione il sistema gestionale aziendale l’ERP (Enterprise Resource Planning) con i sistemi di controllo delle macchine. Questo collegamento è di tipo bidirezionale, infatti il MES raccoglie i parametri di interesse dalle macchine e li invia all’ERP e, contemporaneamente, gli ordini provenienti dall’ERP sono trasferiti alle macchine.
A cosa serve un sistema MES: utilità e benefici
Negli ultimi anni, le esigenze di produzione sono cambiate, le normative di conformità e la richiesta di reportistica sono aumentate. Inoltre, la capacità di minimizzare il tempo che intercorre tra lo sviluppo concettuale e l’implementazione è fondamentale per assicurare il massimo rendimento.
Per venire incontro a queste esigenze il mondo dell’industria ha sviluppato un approccio moderno, chiamato Manufacturing Execution Systems (MES), per i sistemi di automazione della produzione.
Prima del MES la raccolta e la condivisione delle informazioni era un processo complesso. Prendiamo ad esempio due aspetti critici della gestione degli impianti: la gestione dell’inventario e la gestione degli ordini di produzione. Il controllo dell’inventario è fondamentale per soddisfare gli obiettivi di produzione, ridurre le differenze inventariali, ridurre gli scarti e garantire l’approvvigionamento di materie prime.
Il controllo del magazzino può essere gestito in molti modi. Alcuni impianti utilizzano fogli di calcolo enormi per visualizzare l’inventario aggiornato. Gestire i file di Excel diventa un consumo di tempo e spesso solo il diretto responsabile di gestione è in grado di comprenderli.
Inoltre, inviare istruzioni di lavoro ad un impianto in modo efficace è fondamentale per continuare a produrre con la massima efficienza. Alcuni ordini possono essere completati in parallelo, mentre altri hanno bisogno che un ordine sia completato prima di poter eseguire il successivo. Come fa un dipendente B a sapere che il lavoratore A ha finito il suo lavoro, così da poter iniziare con il proprio? Quando ha iniziato e quando ha finito? Quando si è fermato?
Queste informazioni non sono facilmente disponibili per il management. Qualcuno ha bisogno di raccogliere manualmente queste informazioni e creare un report: il MES in questo senso può rappresentare la risposta a tali domande ed un risparmio di tempo.
Funzionalità MES
Il Manufacturing Execution System Association (MESA) definisce le 11 funzionalità che un sistema MES deve possedere:
- Raccolta e acquisizione dei dati in tempo reale
- Pianificazione e programmazione della produzione
- Gestione della disponibilità di risorse
- Avanzamento della produzione
- Gestione della manodopera
- Gestione della qualità
- Gestione dei processi
- Gestione e controllo della documentazione
- Gestione delle attività manutentive
- Tracciabilità e rintracciabilità dei prodotti
- Analisi delle performance
I dati sono raccolti dalle macchine ed inviati all’ERP, dove sono analizzati ed elaborati per pianificare e programmare la produzione. Successivamente, l’ERP comunica i dati elaborati alle macchine definendo le operazioni da effettuare.
MES con gestione delle scorte
Il MES gestisce automaticamente tutte le scorte di materiale, che sono inserite nel sistema ad ogni consegna. Quando vengono rilasciati gli ordini di produzione, le materie prime consumate vengono automaticamente rimosse dall’inventario.
I manager di impianto possono vedere in tempo reale il materiale rimanente in magazzino e possono quindi determinare quanto prodotto può essere mandato in produzione, se ci sono sufficienti materie prime per avviare un ordine di produzione, quanto materiale deve essere ordinato e così via.
Pertanto, le quantità di risorse disponibili nel magazzino ed il loro consumo sono controllate ed aggiornate in tempo reale, in modo da ridurre gli stock inutilizzati o evitare fermi della produzione per mancanza di risorse.
MES con gestione ordini produzione
Un sistema MES, inoltre, è in grado di gestire vari ordini di produzione contemporaneamente. A tal fine, il MES è in grado di sequenziare le attività produttive, rispettando le priorità prestabilite, monitorare le attività in esecuzione, per gestire eventuali colli di bottiglia e assegnare i compiti agli operatori in azienda.
Lo stato in tempo reale dell’ordine è a disposizione dei manager di impianto per monitorare la puntualità della produzione. A fine giornata possono essere elaborati report sugli ordini per analizzare le performance della produzione al fine di renderla più efficiente riducendo ad esempio i tempi di inattività o sfruttare questi momenti per effettuare la manutenzione preventiva.
Inoltre, lungo il ciclo produttivo si controllano i parametri di qualità definiti e si compiono eventuali azioni correttive ove necessario.
Il MES garantisce la tracciabilità, ovvero consente di conoscere tutte le operazioni eseguite per ottenere il prodotto finito. Ciò permette di produrre la documentazione necessaria a fini legislativi, garantendo trasparenza sulla provenienza delle materie prime e sulle operazioni del processo produttivo.
Funzionalità aggiuntive del MES
Non tutti i MES presenti sul mercato sono uguali, anzi, inizialmente vi era un modello standard di funzionalità, ma nel corso degli anni le diverse aziende produttrici hanno differenziato la loro offerta aggiungendo nuove funzionalità e utilizzando diverse tecnologie di sviluppo.
I MES possono distinguersi per:
- diverso tipo di funzionalità aggiuntive;
- facilità di integrazione;
- semplicità di configurazione e user friendly.
Caratteristiche di un MES
Per poter digitalizzare la gestione ed il controllo del processo produttivo aziendale è necessario rispettare le seguenti caratteristiche:
- interconnessione: il sistema MES deve essere interconnesso, ovvero deve poter dialogare con l’impianto produttivo e con l’ERP.
- integrità dei dati: le informazioni scambiate tra i macchinari ed il sistema gestionale aziendale devono essere accurate e complete.
- raccolta dati per il benchmarking interno. Per analizzare il flusso produttivo è necessario raccogliere i seguenti dati di ogni fase: il tempo effettivo, il tempo di set-up, numerosità del lotto, numero di risorse disponibili, work in process attuale, produttività attuale, tempo di attraversamento del flusso.
Conclusioni
Il sistema MES, nello specifico AgileFactory, consente di ottenere numerosi benefici che contribuiscono a migliorare le performance aziendali, primo fra tutti rendere digitale e, quindi, più veloce, il processo di raccolta, analisi ed elaborazione dei dati.
L’obiettivo di un tale sistema è quello di migliorare la produttività e ridurre i tempi di produzione pur continuando a produrre prodotti di qualità. La disponibilità di dati certi consente valorizzare correttamente i magazzini, mantenere sotto controllo i processi minimizzando gli scarti e trasmettendo all’ERP aziendale informazioni precise per calcolare esattamente i costi. E’ utile implementare un sistema MES quando si vogliono rilevare eventuali scostamenti dalle previsioni, rispettare le date di consegna prestabilite e migliorare la qualità del processo produttivo.
Tutti gli aspetti evidenziati portano, nel lungo termine, ad un vantaggio economico rilevante. Per rendere l’implementazione del MES efficace è necessario che l’ambiente produttivo sia pronto al cambiamento. La crescita di un’azienda, infatti, non può essere solo di natura puramente tecnologica, ma dipende da cinque fattori: metodologia, tecnologia, informazioni, organizzazione e formazione. Il sistema MES può rispondere solo alle prime tre.
Autrici: Federica Abatematteo, Antonella Pace, Federica Rota
