Hệ thống MES là gì? Lợi ích của hệ thống quản lý sản xuất MES
Để phát triển và dẫn đầu trong thị trường đầy cạnh tranh như hiện nay, sự giúp sức của các công nghệ tiên tiến luôn là cần thiết. Hệ thống MES cũng là một trong số đó, và hiện đang là mối quan tâm của các doanh nghiệp Việt. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn các thông tin cần biết về hệ thống điều hành sản xuất MES này.
1. Hệ thống MES là gì?
Hệ thống MES – Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất (Manufacturing Execution System, viết tắt MES) là hệ thống thông tin kết nối, giám sát và kiểm soát các hệ thống sản xuất và luồng dữ liệu phức tạp trong nhà máy. Mục tiêu chính của MES là đảm bảo thực hiện hiệu quả các hoạt động sản xuất và cải thiện năng suất lao động.
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.
Hệ thống MES nhờ đó là công cụ tối ưu khả năng vận hành của nhà máy và giải phóng nhóm sản xuất khỏi các quy trình thủ công, giúp cải thiện năng suất và theo dõi sản xuất theo thời gian thực một cách thường xuyên giữa các nhà máy, phân xưởng dù ở bất kỳ địa điểm nào.
Doanh nghiệp sản xuất ứng dụng phần mềm quản lý sản xuất MES giúp hỗ trợ giải quyết các vấn đề về Q-C-D (Quality – Chất lượng, Cost – Chi phí, Delivery – Tiến độ giao hàng).
2. Các chức năng chính hệ thống điều hành sản xuất MES
2.1 MES giúp thiết lập lịch trình sản xuất
Phần mềm MES giúp thiết lập lịch trình sản xuất dựa trên bản kế hoạch sản xuất được nhận từ hệ thống ERP – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp.
2.2 Quản trị hoạt động sản xuất theo thời gian thực
Một trong những ưu điểm nổi bật của hệ thống MES đó là thu thập dữ liệu về hoạt động sản xuất theo thời gian thực:
Phần mềm MES kết nối với các thiết bị IoT hoặc các thiết bị SCADA để có thể thu thập các dữ liệu về thời gian hoạt động của máy chạy, máy dừng, sản lượng sản xuất…
2.3 Quản lý chất lượng
Hệ thống MES cho phép người sử dụng khai báo tiêu chuẩn chất lượng của từng nguyên vật liệu/thành phẩm. Xây dựng quy trình lấy mẫu, ghi nhận kết quả kiểm nghiệm và thực hiện các hành động tương ứng với kết quả này. Thời điểm thực hiện kiểm tra có thể lúc nhận nguyên vật liệu đầu vào, trong quá trình sản xuất, khi nhập kho thành phẩm hoặc lúc xuất kho giao hàng cho khách hàng.
Thông tin chất lượng sản phẩm sẽ được lưu trữ và xử lý trên một cơ sở dữ liệu duy nhất (cùng với dữ liệu của các quy trình tác nghiệp khác). Điều này giúp cho doanh nghiệp dễ dàng xây dựng các báo cáo về chất lượng, truy vết thông tin chất lượng khi cần.
2.4 MES giúp quản lý truy xuất nguồn gốc
Phần mềm quản lý sản xuất MES cho phép mã hóa các thông tin sản phẩm thành mã QR Code/Bar Code để dán trên các lô sản xuất. Khi cần truy xuất nguồn gốc, hệ thống sẽ cung cấp báo cáo như các nhà sản xuất, nhà cung cấp và nhà phân phối, giúp người dùng có được thông tin toàn diện xuyên suốt chuỗi cung ứng.
2.5 Thiết lập kế hoạch bảo trì bằng hệ thống MES
Phần mềm MES sẽ hỗ trợ lập kế hoạch bảo trì máy để từ đó giảm thời gian gián đoạn sản xuất.
Phân tích hiệu suất máy móc tổng thể (OEE – Overall Equipment Effectivenes)
Hệ thống MES trong sản xuất thu thập dữ liệu để đo lường hiệu suất thiết bị tổng thể của máy móc dựa vào 3 yếu tố: A-Q-P (Availability – Mức sẵn sằng, Quality – Chất lượng, Performance – Hiệu xuất) và qua đó giúp chỉ ra các vùng cơ hội để cải tiến.
3. Lợi ích của việc triển khai hệ thống MES
3.1. Nâng cao hiệu suất bằng MES
- Giảm thời gian chờ hàng (lead time) sản xuất
- Duy trì Stock/ WIP thấp
- Giảm lỗi sản phẩm, nâng cao tỷ lệ tuân thủ quy định
- Cung cấp thông tin tình trạng sản xuất từ đầu vào nguyên liệu đến lúc giao hàng
3.2. Gia tăng lợi ích
- Hỗ trợ đưa ra quyết định tối ưu ngay tại nơi sản xuất theo thời gian thực
- Giảm chi phí sản xuất
- Tăng hiệu quả đầu tư
3.3. MES giúp phòng tránh rủi ro
- Giảm rủi ro về chất lượng sản phẩm
- Nâng cao độ tin cậy về tuân thủ giao hàng
- Nâng cao dịch vụ khách hàng
- Khách hàng yên tâm vì nhà máy có hệt thống minh bạch
Nghiên cứu về hệ thống quản lý chất lượng MES cho thấy những lợi ích mà người dùng trải nghiệm là đáng kể bao gồm:
- Giảm thời gian chu kỳ sản xuất trung bình 45%
- Giảm thời gian nhập dữ liệu, thường là 75% hoặc hơn
- Giảm công việc đang tiến hành (WIP) trung bình là 24%
- Giảm công việc giấy tờ giữa các ca làm việc trung bình 61%
- Giảm thời gian dẫn trung bình 27%
- Giảm các thủ tục giấy tờ và thất thoát kế hoạch chi tiết trung bình 56%
- Giảm khuyết tật sản phẩm trung bình 18%
Những lợi ích được liệt kê trên là những lợi ích mà nghiên cứu quốc tế MESA hiện tại đã xác nhận. Cũng xin lưu ý rằng những người này báo cáo thu được nhiều lợi ích hơn đáng kể theo thời gian.
4. Hệ Thống MES liên kết với các hệ thống khác
4.1 Hệ thống MES liên kết với các hệ thống tầng 4
Theo tiêu chuẩn ISA-95 Tầng 4 là Hệ thống quản lý vòng đời sản phẩm PLM, Hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP), Hệ thống phản hồi hài lòng khách hàng (CRM), Quản lý nguồn nhân lực, Quy trình phát triển sản phẩm (PDES). Hệ thống MES liên kết dữ liệu với các hệ thống tầng 4:
- MES -> PLM: Kết quả kiểm tra sản phẩm từ sản xuất
- PLM -> MES: Định nghĩa sản phẩm, chứng từ giao nhận, hướng dẫn thao tác số, thông số cài đặt.
- MES -> ERP: Kết quả sản xuất, sản xuất và tiêu thụ vật tư.
- ERP -> MES: Kế hoạch sản xuất, yêu cầu của đơn hàng.
- MES -> CRM: Giám sát sản xuất, truy xuất lịch sử sản xuất.
- CRM -> MES: Phàn nàn của khách hàng về sản phẩm.
- MES -> HRM: Kết quả công việc cá nhân.
- HRM -> MES: Kỹ năng, có sẵn nhân lực.
4.2 Hệ thống MES liên kết với các hệ thống tầng 3
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 hệ thống MES có những luồn giao tiếp dữ liệu như sau:
- MES -> LIMS: chất lượng yêu cầu, mẫu kiểm tra, dữ liệu thống kê quy trình.
- LIMS -> MES: kết quả chất lượng kiểm tra, chứng chỉ sản phẩm, tình trạng kiểm tra.
- MES -> WMS: Yêu cầu nguồn vật tư, định nghĩa vật tư, thời gian giao hàng sản xuất.
- WMS -> MES: vật tư có sẵn hay không, tình trạng phân lô, vận chuyển thành phẩm.
- MES -> CMMS: Dữ liệu chạy của thiết bị, thiết bị hỗ trợ, yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng.
- CMMS -> MES: Quy trình bảo dưỡng, khả năng của thiết bị, lịch bảo bảo trì.
4.3 Hệ thống MES liên kết với tầng quản lý 0, 1, 2
Hầu hết các hệ thống quản lý sản xuất MES bao gồm bộ phận kết nối với hệ thống sản xuất. Trực tiếp kết nối với PLC, kết nối thông qua hệ thống điều khiển rời rạc hay kết nối với hệ thống SCADA – OPC. (OPC là tiêu chuẩn trong quá khứ. Giờ đây có nhiều kênh kết nối hiệu quả và rẻ hơn)
- SCADA/PLC/IO -> MES: giá trị hoạt động, báo động, điều chỉnh điểm cấu hình, kết quả sản xuất.
- MES -> SCADA/PLC/IO: Hướng dẫn sử làm việc, work instructions, công thức, cài đặt tham số.
5. Vị trí của hệ thống MES trong xây dựng nhà máy thông minh
Trong mô hình kiến trúc nhà máy thông minh, hệ thống MES nằm ở tầng thứ 3, với khả năng kết nối giữa việc điều hành sản xuất với các hệ thống quản lý doanh nghiệp như ERP, PLM.
Thông qua việc lấy dữ liệu trực tiếp từ máy móc. Hệ thống MES đã kết nối các hoạt động sản xuất của nhà máy với bộ phận quản lý. Tầng này sẽ được vận hành bởi đội ngũ quản lý chất lượng sản xuất. Và những công nhân điều hành máy móc. Đây là hoạt động có thể giúp doanh nghiệp cập chật tình trạng hoạt động sản xuất ngay tức thời.
Thúc đẩy quá trình kiểm tra sản phẩm, thu thập dữ liệu. Nhằm đảm bảo hiệu xuất tối ưu của nguồn lực cũng như quản lý chất lượng của nhà máy theo thời gian thực tế. Có thể nói MES đã tạo ra quy trình quản lý sản xuất tối ưu. Rất thích hợp để áp dụng cho các nhà máy thông minh.
6. Cách triển khai hệ thống MES
6.1 Triển khai hệ thống MES theo yêu cầu
- Chuẩn bị
- Thiết kế
- Build & Test
- Triển khai
- Vận hành
6.2 Triển khai hệ thống MES tùy chỉnh
- Chuẩn bị
- Chỉnh sửa
- Triển khai
- Vận hành
6.3 Triển khai hệ thống MES tiêu chuẩn
- Chuẩn bị
- Triển khai
- Vận hành
Comments
Post a Comment