system i oprogramowanie mes, wskaźniki oee, współczynnik wydajności produkcji

System MES i wskaźniki OEE – efektywne planowanie w Twojej firmie

 

Współczesne przedsiębiorstwa za cel coraz częściej stawiają sobie optymalizację przy wykorzystaniu posiadanych już zasobów. Ponad 35% firm na zachodzie Europy wykorzystuje oprogramowanie MES – kompleksowy system monitorowania pracy maszyn oraz linii technologicznych. Dowiedz się, czym jest program MES, poznaj jego rozbudowaną funkcjonalność oraz sprawdź, w jaki sposób wskaźniki OEE mogą pomoc w planowaniu procesów.

 

Czym jest oprogramowanie MES?

MES, czyli System Realizacji Produkcji (ang. Manufacturing Execution System) jest oprogramowaniem, którego głównym celem jest dostarczanie rzetelnych informacji na temat działania poszczególnych maszyn oraz całych linii w czasie rzeczywistym. Pozwala to optymalizować operacje technologiczne w przedsiębiorstwie, zwiększając ich efektywność – wyłącznie dzięki posiadanym zasobom.

Jeśli zadajesz sobie pytanie: „Czy urządzenia w mojej firmie mogłyby działać szybciej?”, to oprogramowanie MES jest systemem, którego potrzebujesz, aby poznać odpowiedź.

Budowa i funkcjonalność systemów MES

Optymalizacja technologii w przedsiębiorstwie z wykorzystaniem systemu MES możliwa jest dzięki nieustannemu zbieraniu oraz przetwarzaniu przez oprogramowanie danych na temat funkcjonowania poszczególnych elementów wyposażenia parku maszynowego. Dane te są interpretowane przez komputer, po czym prezentowane w przystępnej formie członkom kadry zarządzającej, operatorom sprzętu oraz tym pracownikom, od których bezpośrednio zależy jakość i wydajność. Kluczowe elementy systemu monitorowania linii technologicznych MES to:

  • komputer i baza danych – serwer, na którym gromadzone i przetwarzane są dane z robotów, obrabiarek itd.,
  • sterowniki oraz inne elementy automatyki, umożliwiające pozyskiwanie danych z urządzeń wytwórczych,
  • interfejs użytkownika – aplikacja umożliwiająca odczytywanie informacji, ich modyfikowanie oraz przetwarzanie,
  • panel HMI, tablet, komputer lub inne urządzenie końcowe – niezbędne do prezentacji danych w formie graficznej, liczbowej, wykresów itp.

Zakres danych zbieranych i przetwarzanych przez system MES jest bardzo szeroki, często istnieje możliwość indywidualnej konfiguracji zestawu informacji pozyskiwanych przez oprogramowanie. Podstawowe dane to informacje o automatyce, czasie wytwarzania całych partii lub poszczególnych elementów, ich jakości, liczby i wielu innych parametrach niezbędnych do oceny efektywności produkcji oraz jej planowania.

Podstawowe funkcjonalności systemu MES to:

  • monitorowanie wydajności linii w czasie rzeczywistym,
  • wyliczanie wskaźnika wykorzystania wyposażenia OEE,
  • pozyskiwanie informacji o przestojach, spadku prędkości i wydajności pracy maszyn, czasie potrzebnym na przezbrojenie sprzętu,
  • zbieranie danych na temat jakości wyrobów (w szczególności wadliwych),
  • planowanie harmonogramu wykonywania poszczególnych zadań dla zapewnienia maksymalnej wydajności,
  • interpretacja zebranych danych, tworzenie raportów, zarządzanie danymi oraz dokumentacją przemysłową.

Powyższa lista funkcjonalności dobitnie ukazuje przydatność systemu MES w odniesieniu do zarządzania wytwarzaniem towarów oraz planowania.

Dlaczego firmy potrzebują systemów MES?

Celem każdej firmy nastawionej na produkcję powinno być dążenie do uzyskania maksymalnej wydajności z posiadanych zasobów. Niezbędnym elementem optymalizacji przemysłowej jest szybkie reagowanie i dokonywanie zmian mających na celu zwiększenie efektywności. Jest to niemożliwe bez posiadania dostępu do aktualnych, kompletnych i szczegółowych danych na temat stanu poszczególnych urządzeń oraz całych linii technologicznych. W tym celu systemy klasy MES okazują się niezastąpione z uwagi na fakt, iż dostarczają kompleksowych informacji w czasie rzeczywistym na każdym etapie działania – od momentu przyjęcia zamówienia, przez wyrób końcowy, aż po opuszczenie magazynu.

Oprogramowanie klasy MES – czym kierować się przy jego wyborze?

Dostępna na rynku oferta dostawców oprogramowania MES jest niezwykle bogata. Poszczególne systemy różnią się między sobą skalą zastosowań, możliwościami konfiguracyjnymi czy funkcjonalnością. Wybór systemu MES powinien być wynikiem gruntownej, przemyślanej analizy – dobór oprogramowania w pełni dopasowanego do specyfiki firmy oraz zachodzących w niej procesów ma kluczowy wpływ na to, czy uda osiągnąć planowane wyniki w zakresie optymalizacji. Podstawowe kryteria warunkujące wybór systemu monitorowania sprawności automatyki przemysłowej to:

  • kompatybilność – system MES łączy się ze sterownikami maszyn oraz wieloma innymi urządzeniami i programami komputerowymi w firmie, musi więc być z nimi spójny – dla zapewnienia efektywnej wymiany danych oraz możliwości ich przetwarzania,
  • skalowalność – odpowiednia skalowalność systemu klasy MES daje pewność, że nawet na skutek gruntownych zmian w polityce firmy (rozwój parku technologicznego, zwiększenie produkcji, jej reorganizacja, ograniczenie itp.), niezbędna funkcjonalność programu zostanie zachowana,
  • niezależność od oprogramowania oraz platform sprzętowych – oprogramowanie powinno zapewnić sprawne i funkcjonalne działanie niezależnie od zmiany systemów operacyjnych, modernizacji czy wymiany sprzętu komputerowego w firmie, planowanie za pomocą systemów MES ma charakter długoterminowy, co oznacza, że przed instalacją systemu należy uwzględniać ewentualne wymiany sprzętu, wybierając oprogramowanie tworzone w języku o przenośnym kodzie (Java) czy otwartym standardzie komunikacji (OPC).

 

Podsumowując, podstawowe korzyści z instalacji systemu MES w przedsiębiorstwie to m.in.:

  • obniżenie kosztów działalności,
  • zwiększenie wydajności posiadanego parku maszynowego,
  • optymalizacja czasy trwania cyklu wytwórczego,
  • lepsza dostępność technologii,
  • eliminacja przerw w pracy oraz przestojów,
  • łatwiejsze planowanie poszczególnych przedsięwzięć,
  • wyższa efektywność linii w fabryce.

 

Czym jest wskaźnik OEE i jak wykorzystywać go w planowaniu produkcji?

Wymierny wpływ na wydajność roboczą ma wskaźnik wykorzystania wyposażenia OEE. Jego opracowanie wynika z chęci posiadania ujednoliconego, liczbowego współczynnika efektywności wytwarzania. OEE pozwala procentowo określić wydajność pojedynczej maszyny w określonej jednostce czasu: dniu, tygodniu, miesiącu, lub okresie potrzebnym do zjechania gotowej partii wyrobów z taśmy fabrycznej. Analiza wartości wskaźnika OEE pozwala uzyskiwać cenne informacje na temat czasu eksploatacji robotów, ewentualnych przestojów, spadków prędkości i wydajności wytwarzania oraz wielu innych parametrów.

Wyliczanie wskaźnika OEE odbywa się z uwzględnieniem następujących zmiennych:

  • dostępności – termin ten określa stosunek czasu planowanego na wykonanie określonego zlecenia, do czasu rzeczywistego – faktycznie możliwego do poświęcenia (po odjęciu czasu przezbrajania, awarii czy przestojów w działaniu),
  • wykorzystania – relacji między czasem dostępnym a czasem rzeczywistej pracy,
  • jakości – czyli procentu poprawnie wykonanych elementów w stosunku do wadliwych.

W największym skrócie można postawić więc tezę, że:

współczynnik OEE = dostępność x wykorzystanie x jakość

Obliczanie wskaźnika OEE w systemach MES

Obliczanie wartości poszczególnych zmiennych (dostępność, wykorzystanie, jakość) jest żmudne, wymaga też szczegółowej wiedzy oraz skrupulatnego podejścia. Jednocześnie, obarczone jest również dużym marginesem błędu, związanego np. z określaniem czasu planowanego czy rzeczywistego. Sporządzenie odpowiedniego raportu własnoręcznie będzie też zabiegiem czasochłonnym i w praktyce – uniemożliwiającym reagowanie w czasie rzeczywistym. Właśnie dlatego, jedną z podstawowych funkcjonalności systemów MES jest obliczanie wskaźnika OEE na podstawie zbieranych danych o wydajności poszczególnych maszyn. Zaletą takiego rozwiązania jest gwarancja poprawnie wykonanych obliczeń oraz możliwość określania współczynnika OEE w dowolnym momencie, co pozwala w sposób szybki i precyzyjny reagować na ewentualne spadki wydajności, wdrażając odpowiednie rozwiązania.

W praktyce współczynniki OEE pozwalają przedsiębiorstwom optymalizować produkcję, poprzez zwiększenie dostępności, wykorzystania zaplecza technologicznego oraz poprawę jakości działania. Lepsze wykorzystanie posiadanych zasobów umożliwia dostarczenie większej liczby wyrobów w określonej jednostce czasu, co pozwala w sposób wymierny powiększać zyski w stosunku do ponoszonych nakładów. Jednocześnie warto zdawać sobie sprawę z faktu, że wskaźnik OEE powinien być traktowany przede wszystkim jako narzędzie do użytku wewnętrznego – jest świetnym miernikiem efektywności, jednak porównywanie poszczególnych przedsiębiorstw na podstawie procentowego wyniku może być niemiarodajne, z uwagi na liczne zmienne mające wpływ na zróżnicowane metody obliczania OEE w firmach.