Lekki MES (light MES, MES lite): co obejmuje, czego nie obejmuje i kiedy wystarczy

W skrócie

Lekki MES (light MES, MES lite), nazywany też uproszczonym MES, to ta część systemu realizacji produkcji, która obserwuje maszyny. Zbiera dane z maszyn, pokazuje, co w tej chwili robi każda linia, rejestruje każdy postój wraz z przyczyną i przelicza to wszystko na OEE. Zlecenia, zestawienia materiałowe (BOM), marszruty i genealogia produktu pozostają w Państwa systemie ERP.

• Ta nazwa nie ma ustalonej definicji. Dostawcy używają jej dla trzech różnych rodzajów produktów, dlatego warto zapytać, który z nich jest Państwu pokazywany.
• Lekki MES wystarczy, gdy największe straty to przestoje, wolniejsza praca i braki, a system ERP już teraz wystarczająco dobrze obsługuje zlecenia.
• Pełny MES jest potrzebny, gdy regulatorzy lub klienci wymagają genealogii produktu albo elektronicznej dokumentacji partii, lub gdy codziennym problemem są dysponowanie zleceniami i marszruty.
• Zacząć warto od jednej linii pilotażowej, wycenić jej straty, a następnie wdrażać system linia po linii według tych samych zasad.

Większości zakładów nie brakuje systemu MES. Brakuje im odpowiedzi na jedno pytanie: gdzie podział się czas na linii 2 zeszłej nocy? Pełny MES może na nie odpowiedzieć po zakończeniu projektu obejmującego cały zakład. Lekki MES powstał po to, żeby odpowiedzieć na nie w pierwszej kolejności, na jednej linii i na maszynach, które już Państwo mają.

Ten poradnik wyjaśnia, co obejmuje lekki MES, czego nie obejmuje, jak ocenić, czy wystarczy w Państwa zakładzie, i jak zacząć. Aż do części o tym, gdzie plasuje się Fabrico, pozostaje neutralny wobec dostawców. Pełny obraz rozbudowanych systemów i poziomy ISA-95 opisujemy w poradniku czym jest system realizacji produkcji (MES).

Czym jest lekki MES?

System realizacji produkcji znajduje się między systemem ERP, który planuje, co ma zostać wyprodukowane, a maszynami, które to produkują. Pełny MES obejmuje cały ten obszar: harmonogramuje zlecenia i przekazuje je na produkcję, egzekwuje marszruty i instrukcje pracy, śledzi każdą sztukę i rejestruje, co się wydarzyło.

Lekki MES obejmuje tę połowę, która jest najbliżej maszyny. Rejestruje, co każda maszyna faktycznie robiła, zmiana po zmianie, i dlaczego się zatrzymała. Nie decyduje, co będzie produkowane jako następne. Ta decyzja zostaje tam, gdzie w większości zakładów już jest: w ERP, w narzędziu do planowania albo w głowie mistrza zmiany.

To świadomy kompromis. Rezygnują Państwo z kontroli nad zleceniami, która być może nie jest jeszcze potrzebna, a w zamian otrzymują dane o stratach, których brakuje większości zakładów, bez zmiany sposobu obiegu zleceń.

Trzy rzeczy, które dostawcy nazywają „lekkim MES”

Za tym terminem nie stoi żaden standard, a rynek stosuje go do trzech różnych produktów. Każdy z nich ma rację bytu. Rozwiązują jednak różne problemy, dlatego warto wiedzieć, który z nich widać na ekranie.

Podczas prezentacji rozróżni je jedno pytanie: co system rejestruje sam, bez ręcznego wpisywania? Jeśli odpowiedź brzmi: czas pracy maszyn, postoje i liczba sztuk, mają Państwo przed sobą MES zorientowany na wydajność. Jeśli odpowiedź brzmi „nic, operator wpisuje to sam”, jest to aplikacja stanowiskowa albo okrojony system zleceń.

W dalszej części poradnika lekki MES rozumiemy w pierwszym znaczeniu, jako system zorientowany na wydajność, bo właśnie to ma na myśli większość zakładów, które go szukają: chcą zobaczyć i usunąć swoje straty, zanim podejmą projekt obejmujący cały zakład.

Co obejmuje lekki MES

Lekki MES zorientowany na wydajność opiera się na jednym strumieniu danych, sygnale z maszyny, a wszystko inne jest z niego wyliczane.

• Zbieranie danych maszynowych: praca, postój i liczba sztuk, odczytywane ze sterownika PLC, jeśli maszyna go ma, z dodatkowych czujników na starszych maszynach i z kamer na stanowiskach ręcznych.
• Monitorowanie produkcji na żywo: które linie pracują, które stoją i od jak dawna oraz ile każda linia wyprodukowała od początku zmiany. Możliwe sposoby podłączenia opisuje strona jak podłączany jest monitoring maszyn.
• Śledzenie przestojów wraz z przyczynami: każdy postój z czasem rozpoczęcia i długością oraz przyczyną, którą operator wybiera z krótkiej listy. To ta część, która zamienia liczbę w działanie. Więcej na stronie o śledzeniu przestojów.
• Mikroprzestoje i straty prędkości: postoje zbyt krótkie, by ktokolwiek je zapisał, oraz wolniejsze cykle, wykrywane z sygnału i liczone jako strata wydajności. Nasz poradnik o mikroprzestojach wyjaśnia, dlaczego mają znaczenie.
• OEE według maszyny, linii i zmiany: dostępność, wydajność i jakość, przemnożone do jednego wskaźnika, z podziałem pokazującym, który czynnik go obniża.
• Raporty zmianowe i pulpity: wielkość produkcji, postoje i OEE dla każdej zmiany na ekranie lub w telefonie, dzięki czemu poranna odprawa zaczyna się od gotowych liczb, a nie od ich zbierania.
• Połączenie z ERP: dane zleceń i produktów trafiają do systemu, wyniki wracają do ERP, więc lekki MES nie staje się drugim miejscem planowania.

Niektóre produkty prowadzą też utrzymanie ruchu na tej samej kartotece maszyny, dzięki czemu postój wymagający naprawy staje się zleceniem pracy bez ponownego wpisywania danych. To przydatny dodatek, a nie istota systemu.

Czego lekki MES nie obejmuje i gdzie te funkcje działają

W latach 90. organizacja MESA International opisała MES jako 11 funkcji. Ta lista nadal najjaśniej pokazuje, gdzie kończy się lekki MES. Przed zakupem warto przeczytać prawą kolumnę: wszystko, co trafia „gdzie indziej”, musi mieć miejsce, które już dziś działa.

Jeśli dla któregoś wiersza z prawej kolumny nie ma dziś w Państwa zakładzie dobrego miejsca, a to właśnie on najbardziej doskwiera, lekki MES tego nie naprawi. Jeśli najbardziej doskwierają dwa pierwsze wiersze, lekki MES jest wymierzony dokładnie w nie.

Lekki MES a pełny MES

Nie są to lepsza i gorsza wersja tego samego. Wychodzą od innych pytań.

Koszty pełnego projektu opisujemy w artykule ile kosztuje wdrożenie MES, ile trwa i jakiego zespołu wymaga, a najczęstsze przyczyny niepowodzeń takich projektów w tekście dlaczego wdrożenia MES się nie udają.

Czy lekki MES wystarczy? Test pięciu pytań

Warto odpowiedzieć na nie dla własnego zakładu, razem z ludźmi, którzy faktycznie prowadzą produkcję, a nie na podstawie schematu organizacyjnego.

1. Czy mogą Państwo pokazać OEE każdej linii z zeszłego tygodnia, wyliczone z danych maszynowych, a nie wpisane ręcznie po zmianie?
2. Czy mogą Państwo uszeregować przestoje z zeszłego miesiąca według przyczyn, w minutach?
3. Czy Państwa ERP już dziś wystarczająco dobrze obsługuje zlecenia, zestawienia materiałowe i marszruty?
4. Czy regulatorzy lub klienci wymagają śledzenia każdej sztuki lub partii aż do jej materiałów i danych procesowych?
5. Czy codzienny problem leży przy maszynie (dlaczego się zatrzymała), czy przy stanowisku (które zadanie jako następne, która instrukcja)?

Jak czytać wynik. „Nie” na pytania 1 i 2, „tak” na pytanie 3, „nie” na pytanie 4 i „przy maszynie” w pytaniu 5 to klasyczny przypadek dla lekkiego MES: plan działa, linia traci czas, a nikt nie potrafi powiedzieć gdzie. „Tak” na pytanie 4 oznacza, że potrzebna jest genealogia produktu, której lekki MES nie zapewnia, więc trzeba zaplanować pełny MES albo prowadzić identyfikowalność w ERP. Odpowiedź „przy stanowisku” w pytaniu 5 wskazuje na aplikację stanowiskową lub pełny MES, a nie na system zorientowany na wydajność.

Wiele zakładów, które przechodzą ten test, i tak dodaje później funkcje obsługi zleceń. Lekki start nie zamyka tej drogi. Oznacza tylko, że pierwszy projekt zwraca się, zanim zostanie zatwierdzony drugi.

Przykład obliczeniowy: jedna zmiana na jednej linii

Taki wynik lekki MES podaje na koniec każdej zmiany, bez ręcznego liczenia.

• Zmiana trwa 8 godzin z przerwą 30 minut, więc planowany czas produkcji wynosi 450 minut.
• Linia stała łącznie 54 minuty, więc czas pracy wyniósł 396 minut. Dostępność = 396 / 450 = 88%.
• Idealny czas cyklu to 6 sekund, czyli 10 sztuk na minutę, więc w czasie pracy linia mogła wyprodukować 3960 sztuk. Wyprodukowała 3406. Wydajność = 3406 / 3960 = 86%.
• Spośród nich 3270 sztuk było dobrych. Jakość = 3270 / 3406 = 96%.
• OEE = 0,88 × 0,86 × 0,96 = 72,7%.

Sam wynik niewiele mówi. Podział wskazuje, gdzie szukać: jakość jest w porządku, a linia straciła mniej więcej tyle samo produkcji na postojach, co na wolniejszej pracy. Papierowy dziennik zmiany zwykle wymienia długie postoje. Rzadko wymienia te czterominutowe, a one trafiają do „wydajności” bez przypisanej przyczyny. Lekki MES rejestruje każdy z nich z godziną i długością, dzięki czemu następnego ranka zarówno 54 minuty postojów, jak i wolniejszą pracę można uszeregować według przyczyn.

Wzór i więcej przykładów obliczeń znajdą Państwo w poradniku jak obliczyć OEE oraz w pełnym przewodniku po całkowitej efektywności wyposażenia (OEE).

Jak zacząć: jedna linia pilotażowa

Lekki MES ma się sprawdzić w małej skali, zanim zostanie rozbudowany. Pilotaż, który przekonuje dyrektora zakładu, składa się z czterech kroków.

1. Podłączyć jedną reprezentatywną linię. Nie najnowszą i nie najgorszą, tylko taką, którą reszta zakładu uzna za typową.
2. Zmierzyć jej straty w pieniądzu. Minuty przestojów i wolniejszej pracy, wycenione według wartości produkcji tej linii.
3. Zająć się stratami o największej wartości. Dwie lub trzy przyczyny, przypisane konkretnym osobom i omawiane co tydzień.
4. Wykazać odzyskaną wartość w porównaniu z poziomem bazowym z pierwszych tygodni, a następnie wdrażać system linia po linii według tych samych zasad.

Co trzeba przygotować po Państwa stronie: dostęp do sieci przy linii, dostęp do sterownika PLC, jeśli linia go ma, pierwszą listę przyczyn postojów na tyle krótką, by operator mógł z niej korzystać, oraz jedną osobę odpowiedzialną, która co tydzień przegląda liczby. Przebieg tydzień po tygodniu przedstawia artykuł harmonogram wdrożenia MES w chmurze.

Osiem pytań do dostawcy lekkiego MES

Prezentacja na przykładowych danych niewiele dowodzi. Warto poprosić każdego dostawcę, by odpowiedział na te pytania dla jednej z Państwa linii.

1. W jaki sposób każda maszyna na tej linii, łącznie ze starymi, będzie raportować pracę, postoje i liczbę sztuk?
2. Od jakiego dnia ta linia będzie pokazywać dane na żywo i co musimy mieć do tego czasu przygotowane?
3. Jak operator oznacza postój i ile to trwa? Prosimy o pokaz z udziałem jednego z naszych operatorów.
4. Jak w OEE definiowany jest planowany czas produkcji, przezbrojenia i próg krótkiego postoju?
5. Które dane pochodzą z naszego ERP, które do niego wracają i kto utrzymuje to połączenie?
6. Gdzie są hostowane nasze dane, kto ma do nich dostęp i jakie certyfikaty je obejmują?
7. Jak zmienia się cena przy przejściu od linii pilotażowej do całego zakładu?
8. Co się stanie, jeśli później będziemy potrzebować harmonogramowania lub genealogii produktu: obsłuży to sam produkt, integracja czy migracja?

Nasz poradnik zakupu oprogramowania MES omawia każdy z tych punktów dokładniej, a zestawienie alternatyw typu lekki MES porównuje pięć produktów obok siebie.

Czy lekki MES można później rozbudować do pełnego MES?

Czasami, a zależy to od produktu. Niektórzy dostawcy z czasem dodają funkcje obsługi zleceń, inni integrują się z narzędziem do planowania lub z ERP, a jeszcze inni zakładają, że gdy potrzebna będzie genealogia produktu, klient przejdzie na pełny MES.

Zebrane dane nie przepadają w żadnym z tych scenariuszy. Czyste dane maszynowe, lista przyczyn postojów, z której operatorzy naprawdę korzystają, oraz nawyk cotygodniowych przeglądów strat to dokładnie to, czego projekt pełnego MES potrzebuje pierwszego dnia, a większość zakładów tego nie ma. Dlatego lekki MES jest często pierwszym krokiem większego projektu, a nie jego zamiennikiem. Więcej o relacji obu rozwiązań w artykule oprogramowanie OEE a MES.

Gdzie plasuje się Fabrico

Fabrico to lekki MES w znaczeniu systemu zorientowanego na wydajność: zbieranie danych maszynowych, monitorowanie produkcji, analityka OEE i przestojów oraz integracja z SAP i innymi systemami ERP. Dysponowanie zleceniami, zestawienia materiałowe, marszruty i genealogia produktu pozostają w Państwa ERP, a planowanie i harmonogramowanie produkcji nie są obecnie częścią Fabrico.

• Każda maszyna, stara czy nowa: Fabrico odczytuje dane linii zautomatyzowanych ze sterownika PLC, do starszych maszyn montuje urządzenie IoT z zewnętrznymi czujnikami, a na stanowiskach ręcznych liczy produkcję za pomocą kamer AI. Więcej o tym, jak działają kamery.
• Start w kilka dni: linia pilotażowa zostaje uruchomiona w kilka dni. Instalacja i podłączenie urządzeń na Państwa maszynach zajmuje około miesiąca, a pełne wdrożenie kończy się po 3 do 4 miesiącach.
• Dowód: europejski producent z branży obronnej podniósł OEE z 20% do 62% w trzy miesiące, podłączając 80 maszyn w 6 tygodni bez zmian w sterownikach PLC i bez zatrzymywania produkcji. Pełna historia wdrożenia.
• Bezpieczeństwo: certyfikaty ISO/IEC 27001, ISO 9001 i ISO/IEC 20000-1, hosting na AWS w UE, dostęp oparty na rolach.

Większość klientów osiąga zwrot z inwestycji (ROI) w 3 miesiące. Pełny zakres opisuje strona oprogramowanie MES i OEE. Aby zobaczyć własne straty wycenione w pieniądzu, warto umówić się na prezentację lub zacząć od pilotażu na jednej reprezentatywnej linii.

Najczęściej zadawane pytania

Co oznacza MES lite?

MES lite, light MES i lightweight MES, po polsku lekki MES, to nazwy systemu MES, który obejmuje tylko część pełnego zestawu funkcji. Najczęściej chodzi o część zorientowaną na wydajność: zbieranie danych maszynowych, monitorowanie produkcji, śledzenie przestojów i OEE, przy czym zlecenia i zestawienia materiałowe pozostają w ERP. Niektórzy dostawcy używają tej samej nazwy dla aplikacji stanowiskowych albo okrojonego systemu zleceń, dlatego warto zapytać, co produkt rejestruje bez ręcznego wpisywania.

Czy lekki MES to to samo co oprogramowanie OEE?

Te dwa rozwiązania częściowo się pokrywają. Oprogramowanie OEE mierzy, gdzie każda maszyna traci czas i produkcję. Lekki MES zwykle uzupełnia ten pomiar o monitorowanie produkcji na żywo, zbieranie danych z maszyn każdego rodzaju i połączenie z ERP. Żadne z nich nie planuje ani nie dysponuje zleceniami produkcyjnymi.

Czy lekki MES wymaga sterownika PLC w każdej maszynie?

Nie. Maszyny z dostępnym sterownikiem PLC można odczytywać bezpośrednio, starsze maszyny można wyposażyć w dodatkowe czujniki, a stanowiska ręczne obsłużyć za pomocą kamer lub danych wprowadzanych przez operatora. Przed podpisaniem umowy warto zapytać dostawcę, jak będzie raportować każda maszyna na linii pilotażowej.

Ile trwa wdrożenie lekkiego MES?

Linia pilotażowa może pokazywać dane na żywo w ciągu od kilku dni do kilku tygodni, w zależności od dostawcy i od tego, jak przygotowane są Państwa sieć i maszyny. Wdrożenie w całym zakładzie trwa dłużej, ponieważ każda linia potrzebuje własnego podłączenia, własnej listy przyczyn i przeszkolonych liderów zmian. W Fabrico linia pilotażowa zostaje uruchomiona w kilka dni, a pełne wdrożenie kończy się po 3 do 4 miesiącach.

Czy lekki MES zastępuje ERP?

Nie. W ERP pozostają zlecenia, zestawienia materiałowe, marszruty i koszty. Lekki MES dodaje to, czego ERP nie widzi: co robiła każda maszyna, kiedy się zatrzymała i dlaczego. Oba systemy wymieniają dane, więc planiści i hala produkcyjna pracują na tych samych liczbach.

Dla kogo jest lekki MES?

Dla zakładów, w których największe straty to przestoje, wolniejsza praca i braki, a ERP już wystarczająco dobrze obsługuje zlecenia. Dotyczy to małych i średnich producentów bez zespołu MES oraz grup produkcyjnych, które chcą mieć te same dane o stratach z każdego zakładu, zanim zdecydują się na projekt w skali całego zakładu.

Kiedy lekki MES nie wystarcza?

Gdy regulatorzy lub klienci wymagają pełnej genealogii produktu albo elektronicznej dokumentacji partii, gdy produkcja o dużej liczbie wariantów sprawia, że codziennym problemem są dysponowanie zleceniami i marszruty, albo gdy na każdym stanowisku trzeba egzekwować instrukcje pracy z zatwierdzeniami. To funkcje pełnego MES.

Lekki MES na Państwa własnej linii: zapraszamy na prezentację.