Manufacturing Execution Systems

מערכת מידע לניהול רצפת הייצור - MES ר"ת (Manufacturing Execution Systems) היא מערכת ממוחשבת המשמשת בייצור למטרת מעקב ותיעוד תהליך הפיכת חומרי הגלם לתוצרת בתהליך ברצפת הייצור ולשלב תוצרת המוצרים המוגמרים במחסן לקראת משלוחים ללקוחות. המערכת לניהול רצפת הייצור נמצאת בשכבה בין המערכת לתכנון משאבי הארגון (ERP)‏ לבין בקרת המכונה - SCADA‏ (Supervisory Control And Data Acquisition). יוצרת את רשומות הנתונים לצורכי ניתוח כיוון שהמערכת מקבלת את הנתונים מבקרי PLC, בקר לוגי מיתכנת, אליה היא מחוברת וקולטת את דיווחי העובדים ברצפת הייצור, וכך ניתן לנתח על סמך הנתונים את התהליכים ותוצאות של תהליך הייצור ולשפר אותם בהתמדה. המערכת פועלת בזמן אמת וכך מאפשרת שליטה ותגובה עסקית מהירה ולא בדיעבד על אלמנטים מרובים של תהליך הייצור, כגון: תשומות, כוח אדם, מכונות. פועלת על פני מספר תחומים בשלבי הייצור, לדוגמה: איכות, בקרת ייצור בהתאם להגדרות המוצר, תזמון משאבים, ביצוע אריזה למשלוחים ללקוחות, ניתוח יעילות הייצור, כגון זמן השבתה עבור OEE ויעילות ציוד כוללת (Overall Equipment Effectiveness). מספקת מידע המסייע למקבלי החלטות במחלקות תפעול ובמחלקות הייצור להבין כיצד התנאים הנוכחיים של רצפת הייצור ניתנים לאופטימיזציה כדי לשפר את תפוקות המפעל. מאפשרת עקיבות מלאה ותיעוד על כל חומרי הגלם ותהליך הייצור משלב תוצרת בתהליך ועד לשלב התוצרת הגמורה, בנוסף ניתן לבצע ניהול ומעקב אחר כל תנועת מלאי המתבצעת תוך כדי תהליך הייצור, כאשר הניהול והמעקב מבטיח תמונת מלאי מדויקת בכל רגע נתון. מאפשרת בניית תוכנית אחזקה שנתית למכונות, המתבססת בין השאר על המידע שנאסף על מצב המכונות במפעל. מאפשרת את הגברת האיכות בתהליכי הייצור והפחתת הפסולת ובעיות האיכות. המערכת לניהול רצפת הייצור נמצאת בשכבה בין מערכת לתכנון משאבי ארגון לבין בקרת המכונה ומאפשרת בכך את קבלת הנתונים בזמן אמת מהמכונות ומדיווחי העובדים בייצור. המערכת מאפשרת תחקור של כל הפעולות שבוצעו בעת ייצור המוצר, בדרך זו ניתן לנתח את כל האירועים שהתרחשו בעת הייצור, את כל חומרי הגלם שנצרכו וכן נתוני תהליך הייצור, כמויות שיוצרו, עצירות מכונה ועוד. המערכת לניהול רצפת הייצור היא הכלי המרכזי לניתוח ביצועי מחלקות התפעול והייצור והסקת מסקנות לגבי צווארי הבקבוק והאפשרויות לשיפור יעילות הייצור בהתמדה. מערכת לתכנון משאבי ארגון ERP לא מסוגלת לבצע ניהול ומעקב ברצפת הייצור כיוון שהלוגיקה בה מבוססות על עצי מוצר הנדסיים וניתובים של שלבי הייצור בפקודת העבודה (פק"ע), הפק"ע מבוססת על עץ המוצר הנדסי ולכן הפק"ע מיועדת לניהול ומעקב ביצוע המפרט בעץ המוצר ההנדסי, מערכת לתכנון משאבי ארגון מחברת בין הפעילויות בשרשרת האספקה, כגון: ספקים, לקוחות, מלאי, קבלני משנה, מחסנים, אך חסרה בה הבקרה לביצוע בפועל של שרשרת הייצור הבנויה מתהליכים ותתי תהליכים שלא מקבלים ביטוי בתשתיות המידע כגון: מפרטי ותהליכי איכות, חוקי תהליכי ייצור, תוכנית עבודה, תיק ייצור, הוראות ייצור מיוחדות, ועוד. ברצפת הייצור יש עוד הרבה תהליכים ותתי תהליכים ולכן נדרשת מערכת לניהול רצפת הייצור MES. מדד יעילות ציוד כוללת ליכולות הייצור OEE ר"ת (Overall Equipment Effectiveness). מדד זה מהווה את היחס בין כמות מוצר תקין שייוצר לעומת הכמות הכוללת שניתן היה לייצר באותו פרק זמן. זוהי מתודולוגיה שמטרתה להניע שיפור בביצועי הציוד, לפרט הפסדי יעילות. חישוב רמת מדד ה-OEE מורכב ממכפלת האחוזים של שלושה חישובים שונים: חישוב אובדני הזמינות – השבתת הציוד לטובת אחזקה מתוכננת, ניקיונות, הפסקות, מעבר בין מוצרים שונים ועוד, לוקח בחשבון כמה זמן המכונה לא עבדה בגין בעיות שונות. חישוב אובדני יעילות –ביצועי המכונה, הפסדי היעילות העיקריים נובעים מתקלות קצרות ומהירות מופחתת בהפעלת הציוד, לוקח בחשבון את הורדת קצב המכונה ותקלות קצרות. חישוב אובדני איכות – הפסדים הנובעים בעיקר מפחת ומחזור, לוקח בחשבון את כמות הפריטים התקינים מתוך כלל הכמות שיוצרה. OEE = % אובדני הזמינות X % אובדני יעילות X % אובדני איכות תוצאת החישוב היא אחוז הזמן שהמכונה עובדת בקצב נומינלי ומייצרת מוצרים באיכות הנדרשת. ניתן לחשב את מדד OEE בשתי דרכים: כאשר החישוב מבוסס על זמן וכאשר הוא מבוסס יחידות. מערכת מידע לניהול רצפת הייצור מאפשרת לחשב את המדד ולשפר בהתמדה את תוצאת המדד על ידי ניתוח סיבות ומקורות אובדני הזמינות, היעילות והאיכות. Enterprise Resource Planning SCADA MRP בקר לוגי מיתכנת Meyer, Heiko; Fuchs, Franz; Thiel, Klaus, Manufacturing Execution Systems: Optimal Design, Planning, and Deployment, New York: McGraw Hill, 2009 Vinhais, Joseph A., Manufacturing Execution Systems: The One-Stop Information Source, Quality Digest. QCI International, 2013