MES, ERP és SCADA: hová tartozik a gyártásvégrehajtó rendszer (ISA-95 elmagyarázva)

Szinte minden MES-ről szóló vita valójában határokról szól. Valaki megkérdezi, miért nem tudja ezt egyszerűen az ERP, más megjegyzi, hogy a SCADA már úgyis mutatja a gépadatokat, és a beszélgetés körbejár, mert három rendszert hasonlítunk össze úgy, mintha versenyeznének. Nem versenyeznek. Különböző szinteken vannak, és különböző döntések tartoznak hozzájuk.

Az ISA-95, a vállalati és irányítási rendszerek integrációjának nemzetközi szabványa, ezt tisztán rendezi. Nem elméletként számít, hanem mert megmondja, melyik rendszernek melyik adatot kell tartania — és pontosan ez a kérdés dönti el, hogy egy integráció megáll-e.

A négy szint, egyszerű nyelven

Az 1. szint az érzékelők és beavatkozók — a fizikai jel. A 2. szint az irányítás: PLC és SCADA, amelyek valós időben, ezredmásodpercekben vezetik a gépet. A 3. szint a gyártási műveletek irányítása: a MES, percekben és órákban, amely arra válaszol, mi készül éppen, melyik gépen, ki által, milyen anyagból és milyen minőségben. A 4. szint az üzleti tervezés: az ERP, napokban és hetekben, amely arra válaszol, mit gyártsunk, vegyünk és számlázzunk.

Minden szint a szomszédaival beszél, nem a teljes rendszeren keresztül. Éppen ez a lényeg. Egy ERP, amely közvetlenül belenyúl egy PLC-be, pontosan azt a törékenységet állítja elő, amelynek megelőzésére a szabvány létezik.

Miért nem lehet az ERP MES

Ez nem képességbeli, hanem időalapbeli érv. Az ERP-tranzakciókat helyesnek és auditálhatónak tervezték, nem gyorsnak és folyamatosnak. Egy gyártási rendelés az ERP-ben kötelezettségvállalás. Egy gyártási rendelés a gyártásban élő dolog, amely kettéválik, megáll, gépet vált, négy darabot selejtez és folytatja.

Ha ezt a valóságot beletöri az ERP-be, két dolog egyike történik. Vagy a gyártás valós időben frissíti az ERP-t, és a rendszer olyan adatbeviteli teherré válik, amit az emberek műszak végéig gyűjtenek — így lesz egy ERP, amely magabiztosan nyolc órát téved. Vagy a gyártás nem frissíti, és az ERP tegnapi készlettel és kapacitással tervez.

A MES azért van, hogy ezt az ingadozást elnyelje, elszámolja, és az ERP-nek tiszta visszaigazolást adjon: ez a rendelés ennyit fogyasztott, ennyit gyártott, ennyi ideig tartott, ilyen minőségben. Az ERP pontosságot nyer anélkül, hogy a gyártás tempójában kellene futnia.

Miért nem MES a SCADA sem

A SCADA többet lát a MES-nél, és kevesebbet őriz meg abból, ami számít. Arra épült, hogy a folyamat állapotát most jelenítse meg és irányítsa, nagyon nagy felbontásban, jellemzően soronként vagy területenként.

Amit nem hordoz, az a kontextus. A SCADA tudja, hogy egy gép negyven percig adott ütemben ment. Magától nem tudja, hogy az a negyven perc a 4471-es rendeléshez tartozott egy határidős vevőnek, olyan tételből, amely három másik rendelésbe is ment, és olyan valaki kezelte, aki jogosult erre a folyamatra. A nyomonkövethetőség, a rendeléskontextus, a munkaerő, a minőségi döntés és a tételgenealógia MES-ügyek.

Ezért a „már van SCADA-nk” nem érv a MES ellen — és a fordított út, a SCADA MES-re cserélése, szintén hiba. Nem helyettesítik egymást.

A tizenegy funkció, amit egy MES-től elvárnak

A MESA-modell a szokásos hivatkozás és használható beszerzési lista: erőforrás-kiosztás és -állapot, részletes műveletütemezés, rendeléskiadás, dokumentumkezelés, adatgyűjtés, munkaerő-irányítás, minőségirányítás, folyamatirányítás, karbantartás-irányítás, terméknyomonkövetés és genealógia, valamint teljesítményelemzés.

Egyetlen üzemnek sincs szüksége mind a tizenegyre az első napon. De a lista ismerete megakadályozza, hogy OEE-műszerfalat vegyünk, MES-nek nevezzük, és egy évvel később derüljön ki, hogy nincs genealógia, amikor a vevő megkérdezi, mely rendelésekbe ment egy gyanús tétel.

Mit jelent a „MES-automatizálás”, ha jók a határok

Betartott szintek mellett az automatizálás megszűnik műszerfalakat jelenteni, és emberi közreműködés nélküli döntéseket kezd jelenteni.

Egy rendelés csak akkor kerül ki egy munkaállomásra, ha az anyag le van foglalva és a kezelőnek megvan a jogosultsága. Egy minőségi hiba blokkolja a következő műveletet ahelyett, hogy a végellenőrzésen bukkanna fel. Egy állásidő-ok karbantartási bejelentést nyit, amelyben a gép, az idő és a hiba már ki van töltve. A felhasználás keletkezés közben könyvelődik, nem műszak végi becslésként.

Mindegyik egy-egy hurok, amely a 3. szinten belül záródik. Egyik sem igényli, hogy az ERP gyorsuljon vagy a SCADA okosodjon.

„Digitális gyár” szoftver: hol segít a kifejezés és hol takar el

A digitális gyár portfólió-szó. Lefedi a MES-t, APS-t, WMS-t, minőséget, karbantartást, energiát és analitikát, és valóban hasznos, amikor egy csoport egy szerződést és egy adatmodellt akar hét integráció helyett.

Akkor takar el, amikor arra szolgál, hogy ne kelljen megmondani, a tizenegy funkcióból melyek vannak ténylegesen bevezetve. A kérdés, amely átvág ezen: melyik rendszer tartja a gyártási rendelést, és melyik a tételgenealógiát? Ha ugyanaz, az integráció valószínűleg megáll. Ha kettő, kérdezze meg, ki egyezteti őket.

A megtérülés felépítése olyan számokból, amelyek már megvannak

A MES üzleti indoklások összeomlanak, ha ágazati átlagokon állnak. Megállnak, ha négy olyan számon állnak, amelyeket az üzem már ismer, ha durván is.

Nem tervezett állásidő órái havonta a szűk keresztmetszetben, és a fedezet, amelyet ez a szűk keresztmetszet óránként termel. Selejt és utómunka a kibocsátás arányában, szétválasztva későn észleltre és forrásnál észleltre. Heti órák kézi riportkészítésre — műszakátadás, vevői riport és havi zárás együtt. És expressz fuvar plusz sürgősségi beszerzés az elmúlt tizenkét hónapban, vagyis a nemtudás ára.

Ez a négy lefedi a realizált haszon nagy részét, és egy benchmarktól eltérően vitatható azokkal, akiké. Az így felépített indoklás túléli a pénzügyi igazgatót. A szállítói átlagra épített nem.