MES (Manufacturing Execution System) là một hệ thống quản lý sản xuất tích hợp tập trung vào giám sát khu vực sản xuất, kiểm soát, hậu cần, theo dõi lịch sử và quản lý chất lượng sản phẩm theo thời gian thực với mục tiêu nâng cao năng suất và hiệu quả kinh doanh.
MES cung cấp thông tin hữu ích để tối ưu hóa sản xuất và theo dõi tất cả dữ liệu sản xuất ngay tại thời điểm hoạt động. Là một hệ thống thông tin tích hợp chuẩn, MES không chỉ phục vụ như một trung tâm thông tin giữa các hệ thống doanh nghiệp khác nhau (ERP, QMS, EAM, SCM, và Tự động hóa), mà còn quản lý và tối ưu hóa các hoạt động, quá trình sản xuất của nhà máy hàng ngày.
Tổ chức ISA (Hiệp hội Tự động hóa Quốc tế) đã ban hành tiêu chuẩn ISA 95 – một chuẩn công nghiệp hướng dẫn thiết kế, triển khai hệ thống thực thi sản xuất – MES cho bất kì tổ chức doanh nghiệp nào có nhu cầu, không phân biệt quy mô ngành nghề.
Nhờ có tiêu chuẩn ISA 95, thời gian triển khai hệ thống thực thi sản xuất – MES được rút ngắn đi đáng kể, quá trình phát triển cũng ít xảy ra sự cố hơn. Đến nay ISA 95 gồm 6 phiên bản, trong đó phần 3 có miêu tả chức năng hoạt động của hệ thống thực thi sản xuất – MES.
MES có thể hoạt động trong nhiều khu vực chức năng như là: Quản lý vòng đời sản phẩm, lên kế hoach sản xuất, phân bố nguồn lực, yêu cầu phối hợp các bộ phận, phân tích sản xuất, quản lý thời gian máy dừng hay quản lý chỉ số hiệu suất tổng thể của máy móc (OEE – overal euipment effectiveness), chất lượng sản phẩm, quản lý vật tư.
MES tạo ra những mẫu dữ liệu, nắm giữ dữ liệu, quy trình và đầu ra của quy trình sản xuất. Đó có thể là đặc biệt quan trong trong lĩnh vực công nghiệp và các lĩnh vực liên quan như là thực phẩm, đồ uống, thực phẩm, các nơi lưu trữ bằng chứng trong các quy trình, sự kiện và các hành động có thể được yêu cầu.
MES được coi là một hệ thống trung gian giữa các hệ thống: ERP (enterprise resource planning – hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp) và hệ thống SCADA (Supervisor control and dât qccquisition – hệ thống giám sát điều khiển và thu thập dữ liệu) hay là hệ thống quản lý quy trình. Ranh giới giữa các hệ thống này không quá rõ ràng, trong các tổ chứng công nghiệp lớn đã đầu tư xây dựng hệ thống thực thi sản xuất – MES từ khoản thập niên 1990.
Ngày nay, nhiều công nghệ mới đang được đưa vào hoạt động sản xuất, nhưng MES, đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, đã được xem như một yếu tố cơ bản của chuyển đổi số. Các công nghệ như thực tế mở rộng, trí tuệ nhân tạo, điện toán đám mây và cạnh, di động và Auto-ID đang được tích hợp vào các giải pháp MES.Tương tự, các máy móc thông minh, cảm biến và nền tảng IIoT đang mở rộng khả năng tích hợp vào các hệ thống doanh nghiệp như MES.
Bất kể những tin đồn về sự sụp đổ tiềm năng của các giải pháp MES, sự thật là nhiều chức năng và tính năng được cung cấp bởi MES không thể được thay thế bằng các nền tảng IIoT mới, ngay cả với các phân tích và ứng dụng.
Một mình các thiết bị và nền tảng IIoT không cung cấp nhiều khả năng mới cho các nhà sản xuất vì chúng không thể cung cấp bối cảnh hoạt động cho dữ liệu, không thể kích hoạt các hành động để đáp ứng với dữ liệu và không được thiết kế để sắp xếp các quy trình trong toàn bộ nhà máy và chuỗi giá trị.
Nhiều quy trình sản xuất cần con người trong vòng lặp và MES cung cấp nền tảng đó. MES không tự cung cấp giải pháp Sản xuất Kỹ thuật số. Nó cần được tích hợp vào nền tảng kỹ thuật số của hệ thống.
Với sự ra đời của IoT và khối lượng dữ liệu khổng lồ mà nó thu được trong hệ sinh thái, MES đã phát triển từ một chức năng hạn chế, cứng, mã hóa thành các thiết kế mô đun linh hoạt hơn, có thể được điều chỉnh để phù hợp với các nhu cầu và cấu hình khác nhau cho doanh nghiệp, gọi là các MES thế hệ mới.
Cũng như các thế hệ sản xuất công nghệ cao trước đây, một hệ thống thực hiện sản xuất (MES) vẫn là trung tâm. Trong một số cách, vai trò của nó thậm chí còn quan trọng hơn so với trong quá khứ. Các nền tảng IoT hiện nay đang bước vào với các chức năng liên kết dữ liệu, phân tích và Machine Learning : những điều mà một hệ thống MES truyền thống không thể thực hiện được.
Với IoT trong hình, hệ thống có thể chuyển từ báo cáo quản lý trực tiếp các thông số tại nơi sản xuất sang thực hiện các ứng dụng dựa trên phân tích cứng như phân tích dự đoán, Dashboardcó thể định cấu hình người dùng linh hoạt, trực quan hóa dữ liệu mạnh mẽ cho phép hiểu biết sâu sắc cho mọi cấp độ.
Được kết nối với IoT, MES sau đó sẽ có thể làm việc với & kết nối với nhiều loại thiết bị đa dạng dựa trên các công nghệ mới nhất như di động, thiết bị wearable và AR. Các giải pháp MES sẽ cung cấp các tính năng quan trọng cần có để tích hợp Hoạt động vào chiến lược Chuyển đổi số:
Nhu cầu về dữ liệu nhà máy thời gian thực hơn và kết nối toàn doanh nghiệp đang tiếp nhiên liệu cho mối quan tâm đến MES. Các công nghệ IIoT là một sự bổ sung tuyệt vời cho bối cảnh sản xuất IT , tuy nhiên, vì những lý do được liệt kê ở trên, MES cần thiết hơn bao giờ hết như là một phần nền tảng cho chiến lược Sản xuất Kỹ thuật số.
Các chức năng của MES rất đa dạng tuỳ theo ngành sản xuất, Tuy nhiên chúng ta thấy sẽ tập trung vào 4 function chính bao gồm :
Là tập hợp các thông tin về sản phẩm được yêu cầu sản xuất, bao gồm các quy tắc để để sản xuất nên sản phẩm.
Chức năng này nhận định nghĩa sản phẩm từ bộ phận điều hành doanh nghiệp, sau đó truyền các quy định về trang thiết bị Thực thi sản phẩm xuống cho khu vực kiểm soát dây chuyền sản xuất.
Chức năng này cũng truyền các mô tả về sản phẩm sang cho các chức năng Thực thi yêu cầu và phân phối yêu cầu sản xuất.
Các hoạt động của chức năng này gồm có:
Là tập hợp các hoạt động quản lý thông tin về nguồn lực sản xuất. Các nguồn lực là máy móc, công cụ, nhân công (với các kĩ năng nhất định), vật tư và năng lượng. Kiểm soát trực tiếp những nguồn lực này để đáp ứng yêu cầu sản xuất được Thực thi ở các hoạt động khác, chẳng hạn như Phân phối yêu cầu và Thực thi yêu cầu.
Phạm vi hoạt động của chức năng này có thể ở cấp độ vùng, khu vực, thậm chí ở cấp độ trung tâm. Mặc dù quản lý các nguồn lực sản xuất có thể dùng máy tính để xử lý, nhưng vẫn cần có sự tham gia một phần hoặc toàn bộ bởi con người.
Quản lý các nguồn lực có thể bao gồm đăng kí các nguồn lực hiện có để nắm bắt nhu cầu trong tương lai. Có thể hiểu là hệ thống đăng kí sử dụng tài nguyên khi có đơn hàng mới.
Sau khi đăng kí sử dụng nguồn lực, thông tin về tình trạng nguồn lực cần thiết cho các phân đoạn sản xuất cần được duy trì và thông báo về tình hình sử dụng các nguồn lực ( có sẵn/ đã đăng kí/không đủ Thực thi ) trong một thời điểm nào đó.\
Khi lựa chọn MES, Chúng ta cần xem xét các xu hướng sau đây khi đánh giá MES (Hệ thống thực thi sản xuất)
Tại Việt Nam, MES (Manufacturing Execution System) chưa được biết đến rộng rãi như ở các nước công nghiệp, nhưng không phải chúng chưa được ứng dụng.
Hiện tại có những giải pháp MES hàng đầu thế giới đã được ứng dụng tại Việt Nam, có thể kể đến : Siemens, SAP, Oracle, WonderWare,…
Tuy nhiên vấn đề khó khăn gặp phải khi triển khai MES thường thấy là các máy móc thiết bị tại VN đã cũ, sử dụng nhiều chủng loại khác nhau, việc chuẩn hóa dữ liệu và kết nối sẽ gặp nhiều khó khăn nên đòi hỏi đơn vị tư vấn phải có kinh nghiệm không chỉ dừng lại ở nghiệp vụ sản xuất, lập trình mà còn hiểu về các chuẩn truyền dữ liệu, các hệ thống báo cáo quản trị phù hợp.
Nguồn: https://smartfactoryvn.com/