MES, ERP ve SCADA Karşılaştırması: Üretim Yürütme Sistemi Nereye Oturur (ISA-95 Açıklaması)

MES üzerine yapılan hemen her tartışma aslında sınırlar üzerine bir tartışmadır. Biri ERP bunu neden yapamıyor diye sorar, bir diğeri SCADA zaten makine verisini gösteriyor der ve konuşma döner durur — çünkü üç sistem sanki rekabet ediyormuş gibi karşılaştırılır. Etmiyorlar. Farklı katmanlarda dururlar ve farklı kararların sahibidirler.

Kurumsal ve kontrol sistemlerinin entegrasyonu için uluslararası standart olan ISA-95 bunu net biçimde çözer. Teori olduğu için değil, hangi sistemin hangi veriyi tutacağını söylediği için önemlidir — ve bir entegrasyonun ayakta kalıp kalmayacağına karar veren soru tam olarak budur.

Dört katman, sade dille

Katman 1 sensörler ve aktüatörler — fiziksel sinyal. Katman 2 kontrol: PLC ve SCADA, makineyi gerçek zamanda milisaniye ölçeğinde yönetir. Katman 3 üretim operasyon yönetimi: MES, dakika ve saat ölçeğinde, şu an ne üretiliyor, hangi makinede, kim tarafından, hangi malzemeden ve hangi kalitede sorularını cevaplar. Katman 4 iş planlaması: ERP, gün ve hafta ölçeğinde, ne üretilecek, ne satın alınacak, ne faturalanacak sorularını cevaplar.

Her katman komşularıyla konuşur, yığının içinden geçerek değil. Mesele tam olarak budur. Doğrudan PLC'ye uzanan bir ERP, standardın önlemek için var olduğu kırılganlığın ta kendisini üretir.

ERP neden MES'in yerini tutamaz

Bu bir yetenek tartışması değil, zaman tabanı tartışmasıdır. ERP işlemleri doğru ve denetlenebilir olmak için tasarlanmıştır, hızlı ve sürekli olmak için değil. ERP'deki iş emri bir taahhüttür. Sahadaki iş emri ise bölünen, duran, makine değiştiren, dört parça fire veren ve devam eden canlı bir şeydir.

Bu gerçeği ERP'ye zorlarsanız iki şeyden biri olur. Ya saha ERP'yi gerçek zamanlı günceller ve sistem, insanların vardiya sonuna kadar biriktirdiği bir veri girişi yüküne dönüşür — kendinden emin biçimde sekiz saat yanılan bir ERP böyle oluşur. Ya da saha güncellemez ve ERP dünkü stok ve kapasite değerine göre plan yapar.

MES bu oynaklığı emmek, mahsuplaştırmak ve ERP'ye temiz bir teyit vermek için vardır: bu emir şu kadar tüketti, şu kadar üretti, şu kadar sürdü, şu kalitede. ERP saha hızında koşmak zorunda kalmadan doğruluk kazanır.

SCADA da MES değildir

SCADA, MES'ten daha fazlasını görür ve önemli olandan daha azını saklar. Proses durumunu şu anda, çok yüksek çözünürlükte, genelde hat veya bölge bazında görselleştirmek ve kontrol etmek için kurulmuştur.

Taşımadığı şey bağlamdır. SCADA bir makinenin kırk dakika belirli bir hızda çalıştığını bilir. O kırk dakikanın, teslim tarihi olan bir müşteri için 4471 numaralı iş emrine ait olduğunu, üç başka emre de giden bir partiden malzemeyle üretildiğini ve o proses için sertifikalı biri tarafından işletildiğini kendiliğinden bilmez. İzlenebilirlik, emir bağlamı, personel, kalite kararı ve parti soy ağacı MES konularıdır.

Bu yüzden "zaten SCADA'mız var" MES'e karşı bir argüman değildir — tersi de, SCADA'yı MES ile değiştirmek de bir hatadır. İkisi birbirinin ikamesi değildir.

Bir MES'in kapsaması beklenen on bir işlev

MESA modeli alışılmış referanstır ve işe yarar bir satın alma kontrol listesidir: kaynak tahsisi ve durumu, detaylı operasyon çizelgeleme, iş emri sevki, doküman kontrolü, veri toplama, personel yönetimi, kalite yönetimi, proses yönetimi, bakım yönetimi, ürün takibi ve soy ağacı, performans analizi.

Hiçbir tesisin ilk gün on birinin hepsine ihtiyacı yoktur. Ama listeyi bilmek, bir OEE panosunu alıp ona MES demenizi ve bir yıl sonra müşteri şüpheli bir partinin hangi emirlere gittiğini sorduğunda soy ağacı olmadığını fark etmenizi engeller.

Sınırlar doğru olduğunda "MES otomasyonu" ne demek

Katmanlara saygı gösterildiğinde otomasyon pano olmaktan çıkar, insansız karar olmaya başlar.

Bir iş emri, ancak malzeme rezerve edilmişse ve operatör doğru sertifikaya sahipse istasyona serbest bırakılır. Kalite hatası, son kontrolde yakalanmak yerine bir sonraki operasyonu bloke eder. Duruş sebebi, makine, zaman ve arıza önceden doldurulmuş bir bakım bildirimi açar. Tüketim, vardiya sonu tahmini yerine gerçekleştiği anda ERP'ye işlenir.

Bunların her biri katman 3 içinde kapatılmış bir döngüdür. Hiçbiri ERP'nin hızlanmasını veya SCADA'nın akıllanmasını gerektirmez.

Dijital fabrika yazılımı: terim nerede işe yarar, nerede gizler

Dijital fabrika bir portföy kelimesidir. MES, APS, WMS, kalite, bakım, enerji ve analitiği kapsar ve bir grup yedi entegrasyon yerine tek sözleşme ve tek veri modeli istediğinde gerçekten işe yarar.

On bir işlevden hangilerinin gerçekten uygulandığını söylememek için kullanıldığında ise gizler. Kesip geçen soru şudur: iş emrini hangi sistem tutuyor, parti soy ağacını hangi sistem tutuyor? İkisi de aynı sistemse entegrasyon büyük ihtimalle ayakta kalır. Farklıysa, kimin mutabakat yaptığını sorun.

Elinizdeki sayılarla ROI hesabı

MES iş gerekçeleri sektör ortalamaları üzerine kurulunca çöker. Tesisin kabaca da olsa zaten bildiği dört sayı üzerine kurulunca ayakta kalır.

Darboğazda aylık plansız duruş saati ve o darboğazın saatte ürettiği katkı payı. Fire ve yeniden işleme oranı, geç yakalanan ile kaynağında yakalanan diye ayrılmış hâlde. Elle rapor üretmeye giden haftalık saat — vardiya devri, müşteri raporu ve ay sonu mutabakatı toplanarak. Ve son on iki ayın acil navlun ile acil satın alma toplamı, yani bilmemenin bedeli.

Bu dördü gerçekleşen faydanın çoğunu kapsar ve bir kıyas ölçütünün aksine, onları sahiplenen insanlarla tartışılabilir. Böyle kurulan bir gerekçe CFO'dan geçer. Tedarikçinin ortalama iyileşme rakamı üzerine kurulan geçmez.