System MES dla automotive: 8 rzeczy do sprawdzenia przed wdrożeniem

System MES dla automotive powinien pozwolić Ci szybko sprawdzić, co działo się z produktem: z jakiego materiału powstał, przez jakie operacje przeszedł, jakie parametry zarejestrowano i czy pojawiły się problemy jakościowe. Zyskujesz wtedy punkt wyjścia do oceny systemu przed wdrożeniem. Naszym celem jest pokazać Ci, na co zwrócić uwagę, jak przetestować traceability i o co zapytać dostawcę, zanim projekt wejdzie w etap realizacji.

Jeśli odpowiadasz za produkcję lub operacje w zakładzie automotive, sama lista funkcji MES niewiele Ci powie. Dwa systemy mogą oferować OEE, raportowanie, traceability i integrację z ERP, a zupełnie inaczej radzić sobie ze zmianą partii materiału, reworkiem, wynikiem NOK czy odtworzeniem historii reklamowanej części.

Dlatego porównywanie rozwiązań najlepiej zacząć od własnego procesu, a katalog modułów zostawić na później, kiedy łatwiej będzie Ci podjąć decyzję.

Weź numer seryjny albo identyfikator wyrobu, który produkujesz. Spróbuj ustalić, co działo się z nim od momentu pobrania materiału do zakończenia produkcji.

Jeżeli odpowiedź wymaga otwarcia ERP, lokalnej bazy przy maszynie, pliku Excel i raportu jakości, szybko zobaczysz, gdzie brakuje ciągłości informacji. MES powinien połączyć te zdarzenia z odpowiednim kontekstem produkcyjnym.

Model ISA-95 umieszcza zarządzanie operacjami produkcyjnymi na poziomie 3 i opisuje jego wymianę informacji z poziomem 4, obejmującym funkcje biznesowe przedsiębiorstwa.

Na hali efektem będzie dość czytelny podział. ERP obsługuje zlecenia i procesy biznesowe, PLC steruje maszyną, SCADA nadzoruje proces, a MES wiąże realizację produkcji z produktem, operacją i statusem.

Sam zapis temperatury 183°C albo wyniku testu OK na niewiele Ci się zda bez odpowiedniego kontekstu. Wypadałoby jeszcze wiedzieć, której sztuki dotyczył pomiar, na jakim stanowisku powstał, podczas której operacji i czy wynik mieścił się w wymaganym zakresie.

W automotive identyfikowalność jest bezpośrednio związana z kontrolą jakości. Dokument IATF dotyczący minimalnych wymagań systemu jakości dla subdostawców wskazuje identyfikację i traceability wśród obszarów powiązanych z wymaganiami automotive.

Dobrze zaprojektowany system traceability powinien pozwolić Ci spojrzeć na produkcję z dwóch stron. Jeśli pojawia się podejrzenie dotyczące konkretnej partii materiału, chcesz znaleźć produkty, do których trafiła. Gdy analizujesz reklamację określonej części, potrzebujesz drogi powrotnej do materiałów, operacji, parametrów procesu i testów. Siemens określa te dwa kierunki jako forward and backward traceability.

Jeżeli MES pozwala na znalezienie produktu, ale nie potrafi wskazać wszystkich wyrobów związanych z podejrzaną partią materiału, śledzenie procesu jest niepełne i przez to, nie da Ci odpowiednich rezultatów.

Podczas prezentacji dostawcy łatwo skupić się na interfejsie, wykresach i gotowych KPI. Możesz jednak zrobić lepszy test polegający na przejściu przez zdarzenia, które rzeczywiście występują w Twojej produkcji. Na początek, poproś dostawcę, aby pokazał Ci, czy system da Ci odpowiedzi na poniższe pytania:

Potem odwróć scenariusz, podaj numer partii komponentu i sprawdź, czy system wskaże wyroby, w których został wykorzystany. Takie kilkanaście minut prezentacji może powiedzieć o rozwiązaniu więcej niż długa lista dostępnych modułów.

Rozważmy hipotetyczny proces produkcji komponentu motoryzacyjnego. ERP przekazuje zlecenie, materiał zostaje przypisany do procesu, a kolejne zdarzenia są wiązane z identyfikatorem produkowanej części.

Na pierwszym stanowisku maszyna realizuje operację i przekazuje istotne parametry procesu. Później produkt trafia na test, którego wynik jest NOK. System zapisuje niezgodność i dalszą ścieżkę produktu.

Część zostaje skierowana do reworku, a następnie przechodzi ponowny test. Tym razem wynik jest prawidłowy. W historii nadal powinien być widoczny wcześniejszy NOK, wykonana poprawka i kolejny pomiar.

To istotna cecha oprogramowania dla produkcji motoryzacyjnej. Aktualny status „OK” nie może usuwać informacji o tym, co wydarzyło się wcześniej. Dobrym przykładem jest wdrożenie explitia u producenta pianek do foteli, kanap i zagłówków samochodowych. System MES objął cztery linie produkcyjne, połączył planowanie z aktualnym stanem produkcji i komunikuje się dwukierunkowo ze sterowaniem linii. 

Rejestruje między innymi przejazdy form, dozowanie pianki, parametry procesu, postoje i przyczyny NOK, a jednocześnie przekazuje zadania produkcyjne do realizacji. Projekt rozpoczął się od warsztatów z planistami, a rozwiązanie uruchamiano kolejno na poszczególnych liniach, co pozwalało sprawdzać je na rzeczywistym procesie. 

Ten przykład pokazuje, że oprogramowanie dla produkcji motoryzacyjnej powinno uwzględniać realne ograniczenia linii, zasobów i przezbrojeń, a nie jedynie rejestrować wykonanie zleceń.

W systemach IT dla motoryzacji granice między aplikacjami nie zawsze są oczywiste. Ten sam raport da się czasem przygotować w MES, ERP albo BI. Część informacji procesowych może być dostępna zarówno w SCADA, jak i w systemie produkcyjnym.

Przed wdrożeniem powinieneś więc ustalić, który system jest źródłem danej informacji i kto odpowiada za jej poprawność.

Ten podział może wyglądać inaczej w różnych zakładach. ISA-95 porządkuje funkcje i przepływ informacji pomiędzy poziomami przedsiębiorstwa, ale nie narzuca konkretnego systemu ani jednej architektury.

Przy każdym ważnym polu danych sprawdź, gdzie informacja powstaje, miejsce, w którym ma być przechowywana oraz po czym zostanie powiązana z produktem. Pozwoli Ci to ograniczyć późniejsze spory między integracjami i systemami.

Montaż, obróbka, spawanie czy lakierowanie wymagają od MES czegoś innego. Uniwersalna checklista kilkudziesięciu modułów niewiele wnosi, jeśli połowa z nich nie ma znaczenia dla Twojej linii. Kilka obszarów trzeba jednak sprawdzić szczególnie uważnie.

Wdrożenie systemu MES w branży automotive łatwiej zaplanować, gdy wiesz, co dokładnie ma się zmienić. Może to być długi czas odtwarzania historii produktu, ręczne raportowanie, niespójne dane jakościowe albo ograniczona wiedza o przyczynach przestojów.

Rozpisz rzeczywisty przebieg procesu, razem z wyjątkami. Uwzględnij rework, dodatkowe testy, ręczne decyzje i zachowanie systemu po utracie komunikacji. Tego rodzaju sytuacje uwzględnij w wymaganiach w pierwszej kolejności.

Przyda Ci się też mapa danych i bez obaw, nie jest ona bardzo trudna do przygotowania. Dla każdej istotnej informacji określ źródło, sposób pozyskania, częstotliwość aktualizacji i identyfikator, który pozwoli połączyć ją z produktem. Dopiero na tej podstawie zyskasz możliwość sensownej rozmowy o zakresie integracji i wycenie prac.

MES nie jest projektem jednego działu. Produkcja zna rzeczywisty przebieg operacji, jakość określa wymagania dotyczące identyfikowalności i statusów, automatycy wiedzą, jakie dane można odczytać z maszyn, a IT odpowiada za architekturę, bezpieczeństwo i utrzymanie rozwiązania.

Dodanie kolejnego systemu ma sens tylko wtedy, gdy porządkuje przepływ informacji między istniejącymi rozwiązaniami. Jeżeli tworzy następną oddzielną bazę, problem może po prostu przenieść się w inne miejsce.

Na końcowym etapie porównywania rozwiązań wróć do konkretów. Tych kilka poniższych pytań pozwoli Ci szybko wychwycić obszary wymagające dokładniejszej analizy:

Dopytaj też, co jest standardową funkcją produktu, co konfiguracją, a co wymaga kodu dedykowanego. Funkcje przygotowane pod konkretny proces mogą być uzasadnione, musisz jednak wiedzieć, jaki będzie ich zakres, sposób aktualizacji i odpowiedzialność za późniejsze utrzymanie.

Uruchomienie systemu na kolejnych stanowiskach samo w sobie niewiele mówi o wyniku projektu. Jeszcze przed wdrożeniem ustal miarę związaną z problemem, który chcesz rozwiązać.

Jeśli priorytetem jest traceability, możesz mierzyć czas potrzebny na odtworzenie historii produktu i kompletność uzyskanych informacji. Przy automatyzacji raportów sprawdź, ile pracy wymagało ich przygotowanie wcześniej. Z kolei gdy celem jest lepsza analiza przestojów, znaczenie dla Ciebie będzie miała jakość i kompletność danych o przyczynach zdarzeń.

Zanim zaczniesz porównywać katalogi dostawców, wybierz reprezentatywny produkt i spróbuj prześledzić jego drogę przez zakład. Zobacz, jak szybko znajdziesz materiał, operacje, parametry, wyniki kontroli i odstępstwa.

Jeżeli potrzebujesz kilku aplikacji, arkuszy oraz pomocy różnych działów, masz bardzo zasadny punkt wyjścia do rozmowy o MES. Potem naturalnym krokiem może być wspólny warsztat produkcji, jakości, automatyki i IT oraz przygotowanie mapy procesu i danych.

Dobry system MES dla automotive powinien szybko pozwolić Ci ustalić, co dokładnie wydarzyło się z tą częścią i których innych produktów może dotyczyć ten sam problem.

Nie. IATF 16949 określa wymagania systemu zarządzania jakością, w tym związane z identyfikacją i traceability, ale nie wskazuje obowiązku stosowania konkretnego produktu klasy MES. System może wspierać realizację tych wymagań, jeżeli odpowiada procesom i wymaganiom klienta. 

ERP obsługuje przede wszystkim procesy biznesowe i planistyczne, natomiast MES działa bliżej realizacji produkcji. Łączy zlecenie z przebiegiem operacji oraz informacjami powstającymi na hali.

Tak, o ile możliwe jest pozyskanie potrzebnych danych bezpośrednio z urządzenia albo przez dodatkową warstwę integracyjną. Zakres prac zależy od sterownika, dostępnych protokołów i architektury danej linii.

Nie. Projekt może być realizowany etapami, jeśli wcześniej określono docelowy model danych i integracji. Pierwszy etap można wtedy przeprowadzić w obszarze, gdzie rezultat będzie łatwy do oceny.