www.odbornecasopisy.cz « zpět

MES v průmyslových podnicích

Informační systémy pro řízení výroby, MES (Manufacturing Execution Systems), bývají v podnicích provázány s ostatními informačními systémy. Proto míří otázky této ankety časopisu Automa zejména na postavení MES v celé struktuře informačních systémů v podniku a na přístupy k jejich zavádění.

Jak se ankety zúčastnit?

Účastníci ankety:

 

 

 



Ondřej Janík
Kolektor Indutec

Vlastimil Braun
Compas automatizace

Vlastimil Raška
ATS aplikované systémy, s. r. o.

Vít Jurásek
Pantek (CS) s. r. o.

 

 

  

Václav Zajíček konzultant DCIx ve společnosti Aimtec

Milan Rebec
Siemens, s. r. o.

Jozef Čvirik
Ipesoft spol. s r. o.

  

Jsou podle vašeho názoru systémy MES nutnou mezivrstvou mezi systémy pro řízení technologických procesů a systémy pro řízení podniků, nebo je možné efektivně propojit svět systémů pro řízení technologických procesů a svět systémů pro řízení podniků, aniž by se použilo MES?

Ondřej Janík (Kolektor Indutec)
Z ryze praktického hlediska jsou systémy MES mezivrstvou nutnou. Mezi naše zákazníky patří i výrobní podniky, které se na začátku své cesty pokusily o přímé propojení existující technologické úrovně (jednotlivé řídicí systémy) s úrovní ekonomickou (ERP), ale tento přístup se ukázal být slepou uličkou. Obě skupiny (technologická i ekonomická) totiž mluví značně odlišnými jazyky (nerozumí si) a každá z nich má jiné potřeby a preference. Při dohadování mezi těmito skupinami se až příliš často zapomíná na potřeby těch nejdůležitějších lidí ve výrobě, se kterými stojí a padá výrobní výkon společnosti – jedná se o mistry, vedoucí výroby, výrobní manažery, výrobní ředitele, ale i o technology, kvalitáře nebo například plánovače. Pokud dáte těmto lidem do rukou systém MES postavený tak, aby splňoval všechny jejich potřeby, pak budou mít k dispozici všechny důležité podklady pro zlepšování své práce a tím i výkonu společnosti.

Vlastimil Braun (Compas automatizace)
Vize minimálního počtu informačních systémů v podniku je logická a pro manažery velmi lákavá. Z realizovaných systémů MES však víme, že pro výrobní podnik střední a větší velikosti je úroveň MES výhodná jako doplnění celopodnikového IT (ERP). Toto je téma na dlouhou diskusi, ale souhrnným zdůvodněním je to, že ERP systémy a jejich systémoví integrátoři obvykle nemají vhodná řešení ani pro komunikaci s technologiemi, ani pro standardní funkce MES jako takové. Přitom MES systémy podporují optimalizaci operativního řízení výroby a jsou-li dobře implementované, je investice do nich velmi rychle návratná a po svém zaplacení dále podniku spoří v mnoha směrech.

Milan Rebec (Siemens, s. r. o.)
Na základě dlouholetých praktických zkušeností získaných u zákazníků ve výrobních závodech jsem přesvědčen o tom, že systémy MES jsou stále nezbytnější součástí softwarového vybavení každé výrobní firmy, která chce být v současných a budoucích podmínkách mezinárodního trhu konkurenceschopná. Jsou nutné už proto, že technický management velkých nadnárodních firem je mnohdy sestaven ze specialistů různých národností a různé úrovně zkušeností z praxe. Tito lidé mají často podepsané krátké pracovní kontrakty, a proto se musí rychle orientovat v reálných podmínkách a parametrech svěřených technologických výrobních celků i schopnostech jimi řízených pracovních kolektivů. Systémy MES je musí přehledně a rychle seznámit s technickým a ekonomickým stavem výrobního zařízení, a také s tím, jaké jsou nároky na servisní a případně investiční činnosti pro zlepšení hospodárnosti a pro co nejlepší využití výrobního zařízení.
Závěr: Mezinárodní management současných nadnárodních firem, který se často podle působí na různých pozicích a různých místech planety se bez kvalitních systémů MES neobejde.

Václav Zajíček (konzultant DCIx ve společnosti Aimtec)
MES bych označil jako velmi užitečnou součást celé skupiny systémů pro řízení podniků. Je zaměřen na sledování výroby, tj. na snadnou a rychlou komunikaci s výrobou, tedy s dělníkem. Je napojen na stroje, umí přehledně zobrazit stav výroby, poskytuje nástroje ke zpětné analýze průběhu výroby a další. Nenazval bych tedy MES „nutnou mezivrstvou“. Samozřejmě lze najít kombinaci systémů, která bez použití MES pokryje požadavky konkrétního typu výroby. Ale přesně v duchu hesla „Na všetko nám treba odborníkov“ bych MES rozhodně doporučil jako správný krok ke zvýšení přehledu o výrobě a jako užitečný nástroj pro hledání a odstraňování rezerv ve výrobním procesu.

Vlastimil Raška (ATS aplikované systémy, s. r. o.)
V dnešní době je pro propojení obou těchto světů (řízení technologických procesů a řízení podniků) nezbytné použít alespoň některé funkce MES. Které to budou, záleží na typu výroby a odvětví. Vycházíme při tom z mezinárodně uznávaného standardu ISA S95, který byl vyvinut pro globální výrobce ve všech odvětvích. Vhodným předpokladem plného využití MES je určitá úroveň technologického vybavení (automatizace, ERP apod.). V praxi se u našich zákazníků setkáváme s částmi procesů, jež jsou automatizovány, avšak dále je spojení se systémy pro řízení podniků přerušeno nebo dokonce nevědomě, či v horším případě vědomě, narušováno zásahy lidského faktoru. I když jsou již procesy v některých částech provozů automatizovány, zatím často probíhá sběr některých výrobních informací manuálně (v papírové podobě) a poté jsou data přepisována do elektronické podoby. Mnohdy jsou pak předávány velmi nepřesné parametry KPI. Často se mezi sebou liší systémy jednotlivých linek či továren, díky čemuž nejsou data porovnatelná.

Vít Jurásek (Pantek)
Bariéra mezi systémy pro řízení technologických procesů a systémy pro řízení podniku je podle našich zkušenosti příliš velká, aby tyto dva světy mohly být propojeny bez přítomnosti mezivrstvy MES. Z našich zkušeností je přítomnost MES mezivrstvy nebo alespoň MIS mezivrstvy nutností.

Jozef Čvirik (Ipesoft)
MES je veľmi vhodnou vrstvou medzi svetom systémov pre riadenie technológie a svetom systémov pre riadenie podniku. Súvisí to s časovým „pásmom“ (rozlíšením), v ktorom je MES doma. Úlohou MES je podpora operatívneho riadenia. Jeho používatelia potrebujú aktuálne údaje o stave výroby (technológie) v priebehu smeny. MES umožňuje operátorom, technológom včas reagovať na momentálnu situáciu a prijímať operatívne rozhodnutia. Je schopný spracovávať údaje z realtime sveta a vytvárať informácie, ktoré popisujú stav vo výrobe s rozlíšením na minúty, hodiny, smeny. Tieto vie poskytnúť podnikovým systémom, ktoré obyčajne pracujú s časom na úrovni dní, týždňov, mesiacov. Z tohto pohľadu je podnikový systém na inej úrovni, určený pre inú úroveň pracovníkov a má iné funkcie. Systémy pre riadenie podniku žijú vo svete, v ktorom platia rigorózne pravidlá, často legislatívne dané, ktoré sú relatívne statické. Oblasť výroby je naopak svojou povahou veľmi dynamická a MES sa vie pružnejšie prispôsobiť zmenám v technológii aj očakávaniam používateľov. Rozhodnutie, či pre riešenie konkrétnej situácie použiť MES alebo podnikový systém, nie je vždy jednoznačné. Hranica medzi systémami nie je presne vyznačená a často sa do istej miery prekrývajú.

Systémy MES plní různé funkce – od sběru dat, plánování výroby a její sledování až po řízení kvality, údržby a analýzu výkonnosti. Jaké jsou požadavky zákazníků – požadují spíše implementaci všech funkcí najednou nebo jen některých s postupným doplňováním?

Ondřej Janík (Kolektor Indutec)
Až příliš mnoho firem zvažujících zavedení výrobně-informačního systému se nechá lapit do pasti megalomanských řešení, která svou dotační politikou bohužel přiživuje sama Evropská unie. Logika a hlavně ekonomika se pak přesunuje do iracionální roviny: čím dražší MES si koupíme, tím více dotací od EU dostaneme. Navštívil jsem již řadu podniků, ve kterých tato nenasystnost po dotacích vedla k implementaci obludně složitých systémů, které se implementovaly déle než rok bez jakéhokoliv okamžitého přínosu pro ekonomiku podniku. Vždy a za všech okolností je rozumné zavádět MES postupně po malých krůčcích: začít se sběrem dat z několika strojů nebo částí technologie – ověřit, zda-li máme správná data – naučit s daty pracovat zaměstnance – přidat první grafické přehledy a další stroje nebo technologické úseky – opět počkat, až se lidé naučí s přehledy pracovat – přidat propojení se zakázkami (ERP) – opět nechat lidi zapracovat – implemenotvat plánování výroby apod. Výhodou postupné implementace je v mnohem menší omezení cash-flow podniku (rozklad inestic v čase), ale hlavně se tím získá čas na změnu způsobu práce a myšlení všech zaměstnanců.

Vlastimil Braun (Compas automatizace)
Z praxe můžeme říci, že podniky obvykle začínají jednou či několika funkcemi MES a rozšiřují systém podle potřeby. Tuto strategii umožňují i některé MES, především pokud nabízí měřítkování nebo i modulární strukturu, jako nevhodné vidíme IT funkce „psané na míru“, snad vhodné pro malé podniky. Při postupném zavádění ale doporučujeme ověřit, že zvolený MES má funkce, které můžeme v budoucnu potřebovat. V menším počtu případů chtějí zákazníci vyřešit celý systém v jednom kroku, ale zato úspěšný projekt může posunout podnik velmi dopředu.

Milan Rebec (Siemens, s. r. o.)
Z mé odpovědi na předchozí otázku jasně vyplývá, že je potřeba implementovat naprosto komplexní systémy MES. V současnosti je však úroveň vybavení firem systémy MES různá a v převážné většině je se k ideálu přibližuje postupnými dílčími kroky. Zákazníci jsou z různých důvodů nuceni investovat do dílčích systémů, takže nesměřují ke komplexnímu MES systematicky, ale bodově. Požadavky zákazníků na přípravu a tvorbu MES jsou často nekonzistentní a u velkých zákazníků silně závisí na mnoha subjektivních vlivech různých zájmových skupin uvnitř firmy.

Václav Zajíček (konzultant DCIx ve společnosti Aimtec)
Zákazník většinou přichází s požadavkem na jednu či dvě konkrétní funkce, které od MES očekává. V průběhu přípravy implementace se pak ještě doplní nutné části pro správný chod systému MES. Velmi často se pak po zaběhnutí a zažití sytému jeho funkčnost rozšiřuje o další možnosti. Zákazník díky MES odhalí problémy výroby a může je řešit. S řešením mu může pomoci právě nějaká další funkce systému MES.

Vlastimil Raška (ATS aplikované systémy)
Ve většině případů zákazníci požadují implementaci vybraných klíčových funkcí, které jsou nezbytné pro jejich obor a kritické pro soulad s legislativou v daném odvětví (obecně výrobní procesy a kvalita, environment, hygiena, apod.). Neméně podstatnou fází je integrace se systémem ERP a se systémy pro řízení a SCADA. Samozřejmě, že architektura MES by měla být natolik otevřená, aby bylo možno dodatečně implementovat další funkce.

Vít Jurásek (Pantek)
Z našich zkušeností vyplývá spíše postupná realizace MES. Zákazník typicky začíná pilotním nasazením některé z hlavních částí sledování výroby či sledování prostojů a postupně MES rozšiřuje další potřebnou funkcionalitou.

Jozef Čvirik (Ipesoft)
Zákazníci potrebujú obyčajne vyriešiť nejaký problém. Podľa našich skúseností sa častejšie implementujú jednotlivé funkcie MES, ktoré bezprostredne súvisia s riešením konkrétneho problému, než obecný, komplexný systém. Má to zmysel aj z pohľadu finančnej náročnosti riešenia a dĺžky implementácie. Ak je riešenie úspešné, zvyčajne vedie k postupnému rozširovaniu implementovaných funkcií.

Jaké kroky by měly předcházet zavedení MES ve výrobním provozu? S jakými přístupy k budování informačních systémů pro výrobu se setkáváte?

Ondřej Janík (Kolektor Indutec)
Možná to bude znít trochu staromilsky, ale vždy, když spolu se zákazníkem procházíme výrobou, se dívám na to, jak dobře je výroba organizována, zda jsou zásoby materiálu na svém místě, jestli jsou stroje a pracovní prostředí čisté, jak kvalitní je technická příprava výroby, normy pracovních úkonů, nebo třeba v jakých podmínkách pracuje údržba. MES systém sám o sobě nikoho nespasí a je velkou chybou ho zavádět „od zeleného stolu“. Pokud vidím, že má zákazník problémy s organizací samotné výroby, nebo vidím jiné „do očí bijící“ rezervy ve výrobě, pak vždy doporučuji se zavedením MES systému počkat a zaměřit se raději prioritně na tyto výrobně-technické nedostatky. Pokud je ve špatném stavu samotný proces výroby, pak by toho ani náš MES systém příliš nesvedl a vedlo by to jen k nespokojenosti a frustraci našeho zákazníka. Mám za to, že správný přístup při implementaci MES systémů, je praktická znalost výrobních procesů spojená se širokými znalostmi z oblasti zpracování výrobních dat.

Vlastimil Braun (Compas Automatizace)
Obecně u informačních systémů je vhodné zvážit dobrou přípravu projektu. Podniky často nemají pro MES nebo jeho funkce podniky k dispozici lidské či odborné kapacity. Proto analýzu požadavků či úvodní studii nabízí kvalitní dodavatel jako součást kompletních služeb. Setkali jsme se i s neúspěšnými realizacemi MES systémů, které měli svůj důvod v právě nedostatečné přípravě, nejasných cílech projektu nebo strategii zavádění potřebných funkcí MES, v neposlední řadě i výběru nevhodného systému MES, který pak museli uživatelé vyměňovat.

Milan Rebec (Siemens)
Zavedení MES musí předcházet pokud možno přesná analýza vedení firmy o perspektivních potřebách trhu a jasná dlouhodobá koncepce směrů rozvoje výroby. Na základě této analýzy může firma efektivně investovat do systémů MES u těch výrobních celků, kde je zaručena návratnost vložených prostředků. Často je nutné zavést do výrobních procesů nákladné systémy měření a jiná technická opatření tak, aby měl systém MES dostatečnou bázi informací pro vytvoření dlouhodobě srovnatelných opakovaných výstupů pro management.

Václav Zajíček (konzultant DCIx ve společnosti Aimtec)
Za nejdůležitější krok, který by měl předcházet zavedení MES, bych asi označil vytvoření atmosféry „chtění“ – přesvědčení, že potřebujeme MES, aby nám pomohl. Jako nic není dokonalé, tak ani žádná výroba není ideální a je potřeba si to připustit a chtít svou výrobu zlepšit. Je dobré, když se tato myšlenka uchytí napříč firmou. Jedním z přístupů k zavádění MES bývá: „Ředitel nařídil, že budeme mít MES“ a jiným pak:„MY chceme najít rezervy a MES nám pomůže.“ Ten druhý přístup „My“ je určitě ten úspěšnější. Protože zahrnuje více lidí na různých pozicích a MES se většinou dotýká největšího počtu zaměstnanců – hned po docházkovém systému. Ve výrobní firmě, kde je 500 zaměstnanců, pracují řádově desítky z nich se systémy ERP, WMS a dalšími. S MES se však budou setkávat také všichni dělníci, jichž mohou být i stovky. Proto je dobré vést je k názoru, že MES není bič, ale pomocník.

Vlastimil Raška (ATS aplikované systémy)
Zcela určitě je potřeba začít analýzou projektu, ve které si se zákazníkem ujasníme, co vlastně od MES očekává (tzv. requirement specification). Dále se pokračuje jeho návrhem, první funkční a technickou specifikací, konfigurací a (je-li to nutné) vývojem softwaru, následuje instalace, zprovoznění a testováním (tzv. Factory Acceptance Test, Site Acceptance Test), vše je potřeba rovněž řádně zadokumentovat a proškolit uživatele. Samozřejmě je nezbytně nutné uzpůsobit hardware a software, sítě a jiné systémové komponenty. Rovněž je velmi důležité, aby se sám zákazník angažoval během specifikace a dolaďování projektu (pravidelné review sessions), kdy lze odhalit spousty detailů, na které by již ve fázi nasazování bylo pozdě. Vzhledem ke své rozsáhlosti všechny tyto projekty rozhodně vyžadují také kvalitní projektové řízení. V neposlední řadě je důležité, aby proběhla řízená komunikace směrem k zaměstnancům-operátorům, kteří přijdou do styku se systémem MES.

Vít Jurásek (Pantek (CS) s. r. o.)
Prvním nutným krokem je určitě detailní analýza potřeb zákazníka a současného stavu technologie, systému pro řízení technologických celků a stavu systémů pro řízení podniku. Takováto analýza přinese korektní pohled a připravenost k budoucí implementaci MES ve výrobním provozu. 

Jozef Čvirik (Ipesoft)
Vo výrobných podnikoch je dnes pomerne veľa rôznych informačných systémov. Vyvíjali a nasadzovali sa v rôznom čase a s rôznym zámerom, nie vždy koordinovane. Často sú navzájom údajovo nekompatibilné, izolované, existuje v nich množstvo duplicitných údajov a iné zase chýbajú. MES by mal mať ambíciu informaticky integrovať existujúce systémy, využívať existujúce údaje (ak sa to dá), spájať ich a v konzistentnej podobe ich poskytnúť používateľovi. Jedným z prostriedkov, ako dobre navrhnúť riešenie, je analýza existujúceho prostredia ICT v podniku s výstupmi vo vecnej, finančnej a časovej rovine (čo navrhujeme urobiť, aby sme vyriešili zákazníkov problém, koľko ho to bude stáť a ako sa investícia zaplatí, a ako dlho to celé bude trvať). Veľmi dôležité je určiť spôsob merania prínosov z implementácie MES riešenia (KPI), ktoré pomôžu vyhodnotiť úspešnosť/neúspešnosť projektu. Toto súvisí s jasným definovaním očakávaní zákazníka od implementácie MES.

Mají zákazníci vždy jasno v tom, jaké funkce má MES provádět, jaké informace budou přenášeny a kam apod.?

Ondřej Janík (Kolektor Indutec)
Na počátku zavádění MES je vždy mnoho nejasností i utopických představ. Častým nešvarem bývá také hluboce mylná filozofie nezkušených pracovníků: „seberme všechna data, co můžeme, a pak už si s nimi nějak poradíme“. Další častou počáteční chybou je přehnané lpění na dosavadním způsobu získávání dat z výroby a jejich zpracování, kdy zákazník není otevřený jednodušším řešením a požaduje jen jakési elektronické kopie postupů, na které byl zvyklý v „dobách papírových“. Vždy je třeba sbírat a přenášet jen ta nejpotřebnější data, abychom udrželi MES velmi jednoduchý a přehledný. MES je nástroj pro každodenní použití, který během několika minut ukáže úzká místa ve výrobě a byla by chyba z něj dělat složitý, univerzálně-analytický nástroj pro celou výrobu, který jako deux-ex machina vstoupí do děje výroby a vše potřebné sám vyřeší. Mám-li tedy konečně odpovědět na tuto poslední otázku, pak na začátku zavádění MES je vždy zataženo, postupem času se nám i našim zákazníkům daří dostat se přes oblačno až polojasno a jasno obvykle bývá až za několik měsíců po dokončení některé z části systému MES. Přeji vám všem krásný, jasný den.

Vlastimil Braun (Compas automatizace)
Systémy MES a jejich možnosti nejsou podnikové praxi běžně známé. Problém vidíme i v multioborovém charakteru projektu, jeho technické i organizační provázanosti s různými částmi podniku. MES jsou informační systémy pro výrobu, které komunikují s dalšími systémy. Uživateli jsou ale především výrobní týmy od dělníků ve výrobě až po pracovníky a manažery, včetně dalších oddělení jako např. jakost, technologie, technický úsek či údržba. Z toho plyne, že sestavit zadání pro MES není jednoduchá činnost ani z hlediska požadavků na funkčnost, ani ze strategického např. střednědobého podhledu.

Milan Rebec (Siemens)
Zákazníci mají rozsáhlé provozní zkušenosti a pod tlakem konkurence i potřebu zefektivnit své výrobní procesy a ví, že jim k tomu software MES může poměrně rychle a efektivně pomoci. Z toho vyplývá i definice funkcí, které by měl MES systém provádět. Složitější je správně nastavit spolupráci mezi tvůrcem funkcí MES a zákazníkem jako nositelem technologických znalostí tak, vznikl výsledek, který zákazník očekává a tvůrce systému MES je schopen vytvořit.

Václav Zajíček (konzultant DCIx ve společnosti Aimtec)
Zákazníci mají samozřejmě různé úrovně znalosti o MES. Někteří je načerpali z článků a seminářů, jiní se již se systémem MES setkali. Existují tedy různé znalosti toho, jak vlastně MES funguje a co a jak dělá. Proto je důležité vybrat si kvalitního partnera pro implementaci. Právě on musí porozumět výrobě na straně zákazníka a postupně vytvořit správně fungující MES na základě svých zkušeností a znalostí aktuálního stavu.

Vlastimil Raška (ATS aplikované systémy, s. r. o.)
Management u většiny zákazníků má velmi dobré znalosti o MES systémech a jejich funkčnosti. Pracovníky na nižších stupních řízení podniku je třeba před implementací a během ní školit a zapojit do implementace tak, abychom naplno využili potenciál MES systému v daném provoze. Většina znalostí o výrobním procesu (specifika dané výroby), která jsou zásadní pro úspěšné zavedení MES, se ukrývá mezi pracovníky ve výrobě, technologii, atd.

Vít Jurásek (Pantek (CS) s. r. o.)
Podle praktických zkušeností mají často koncoví zákazníci představu o fungování celku, tedy představu o požadovaném „výsledném chování“ dodaného MES systému. Tyto představy je však často nutné protnout s reálnými možnostmi softwarového řešení a určit hranice jednotlivých funkčností potřebných modulů, které se často částečně prolínají. 

Jozef Čvirik (Ipesoft)
Zákazník presne vie, čo potrebuje, ale väčšinou nevie, ako to urobiť. Tu je priestor pre dodávateľa MES, aby ponúkol svoje know-how, skúsenosti a kompetencie. Ideálnou fázou je na to príprava štúdie realizovateľnosti, na základe ktorej sa pripraví návrh implementácie a v spolupráci so zákazníkom sa vyberie najvhodnejší postup pri jej realizácii.